Dihanje (od latinske respiracije ) je fiziološki proces, ki je sestavljen iz izmenjave plinov z okoljem . Dihanje vključuje absorbiranje zraka, sprejemanje njegovih snovi in ​​izločanje po spremembi. Po drugi strani pa je celica temeljna enota živih organizmov, ki ima sposobnost samostojne reprodukcije.

Te definicije nam omogočajo, da se približamo celičnemu dihanju, vrsti biokemičnih reakcij, ki se odvijajo v večini celic . Postopek vključuje delitev piruvične kisline (proizvedene z glikolizo) na ogljikov dioksid in vodo, skupaj s proizvodnjo molekul adenozin trifosfata (ATP).

Z drugimi besedami, celično dihanje vključuje proces presnove, s katerim celice zmanjšujejo kisik in proizvajajo energijo in vodo. Te reakcije so nepogrešljive za celično prehrano .

Sproščanje energije se razvija nadzorovano. Del te energije je vključen v molekule ATP, ki se lahko s pomočjo tega procesa uporabljajo v endotermnih procesih, kot je anabolizem (vzdrževanje in razvoj organizma).

Celično dihanje lahko razdelimo na dve vrsti: aerobno dihanje in anaerobno dihanje . V aerobni respiraciji posreduje kisik kot akceptor elektronov, ki sproščajo organske snovi. Anaerobna respiracija pa nima sodelujočega s kisikom, vendar se elektroni ponovno vračajo v druge akceptorje, ki so običajno stranski produkti presnove drugih organizmov.

Pomembno je razlikovati med anaerobno dihanjem in fermentacijo, ki je proces notranjega zmanjšanja obdelane molekule.

Glukoliza

Znan tudi kot liza ali cepitev glukoze, se glikoliza izvaja z devetimi dobro opredeljenimi reakcijami, ki katalizirajo devet različnih encimov. Na koncu postopka dobimo dve molekuli ATP (adenozin trifosfat) in dve od NADH (reducirana oblika NAD +, nikotinamid adenin dinukleotid) iz vsake molekule glukoze.

V nadaljevanju je podrobno opisanih devet faz glikolize:

1) Vse se začne z aktivacijo glukoze (glukoza + ATP -> glukoza 6-fosfat + ADP). Odstotek energije, ki se sprosti med proizvodnjo glukoze 6-fosfata in ADP, ostaja v vezavi, ki povezuje molekulo glukoze s fosfatom;

2) Izomeraza katalizira reakcijo, ki preuredi glukozo 6-fosfat, kar ima za posledico tvorbo fruktoze 6-fosfata;

3) ATP daje fruktozi 6-fosfat nov fosfat, da proizvede fruktozo 1, 6-difosfat (fruktoza s fosfati v prvem in šestem predpisu). To reakcijo uravnava encim fosfofruktokinaza. Do te točke sta bili dve molekuli ATP obrnjeni in ni bilo energetske predelave;

4) Delitev fruktoze 1, 6-difosfata na dva sladkorja s 3 ogljiki: dihidroksiaceton fosfat in gliceraldehid 3-fosfat;

5) Prihaja do oksidacije molekul gliceraldehid 3-fosfata, to je izločanje atomov vodika in nikotinamid adenin dinukleotid (NAD +) se zmanjša na NADH. To je prva reakcija, ki prinaša določeno okrevanje energije. Spojina, ki se proizvaja v tej fazi, je fosfoglicerat, ki pri reakciji z anorganskim fosfatom povzroči 1, 3-difosfoglicerat;

6) Reakcija fosfata z ADP oblikuje ATP, dva na molekulo glukoze, preko procesa prenosa energije, znanega kot fosforilacija;

7) pride do encimskega prenosa preostale fosfatne skupine s položaja 3 na dva;

8) Iz spojine 3 ogljika se odstrani molekula vode, ki koncentrira energijo v bližini fosfatne skupine in proizvaja fosfoenolpiruvično kislino (PEP);

Fosfoenolpiruvična kislina prenese svojo fosfatno skupino na molekulo ADP in tako tvori piruvično kislino in ATP.