ما هي معادلة التنفس الخلوي

معادلة التنفس الخلوي

التّنفس الخلوي (بالإنجليزيّة: Cellular respiration) عبارة عن عملية حيويّة مُكونّة من مراحل مُتتالية، تحدث داخل خلايا الكائنات الحيّة لتحويل الجلوكوز بوجود الأكسجين إلى طاقة على شكل أدينوزين‏ ثُلاثي الفوسفات (بالإنجليزيّة: Adenosine triphosphate)، المعروف اختصاراََ بـ ATP، وثاني أكسيد الكربون، وماء، ويُمكن التّعبير عن التّنفس الخلوي بالمعادلة الآتية:^[١]

C₆H₁₂O₆ 6O₂ → 6CO₂ 6H₂O ATP

مراحل التنفس الخلوي

تحلّل الجلوكوز

يبدأ التّنفس الخلوي بمرحلة أولى تُسمى تحلّل الجلوكوز أو التحلّل السّكري (بالإنجليزيّة: Glycolysis)؛ وهو عبارة عن سلسلة مُكونّة من عشرة تفاعلات كيميائيّة تحدث في مُعظم أنواع الخلايا، وفي هذه المرحلة يتحلّل جُزيء الجلوكوز في سيتوبلازم الخليّة إلى جزيئين من حمض البيروفيك، ويتحوّل ثُنائِيُّ نوكليوتيدِ الأَدِنينِ والنِيكُوتِينامِيد (NAD  ) إلى الشّكل المُختزَل (NADH)، وينتج عن هذه المرحلة جزيئين من ATP، وبعد انتهاء مرحلة التّحلل السّكري ينتقل حمض البيروفيك إلى المايتوكندريا ويتحوّل إلى الأسيتيل مرافق الإنزيم-أ (بالإنجليزيّة: acetyl-CoA)، وتَعتبر بعض المراجع العلميّة تحوّل حمض البيروفيك إلى الأسيتيل مرافق الإنزيم-أ مرحلة مُستقلة تُعرَف بأكسدة حمض البيروفيك (بالإنجليزيّة: Pyruvate oxidation) أو التّفاعل الانتقالي (بالإنجليزية: Transition reaction).[٢]

حلقة كريبس

تُعرف دورة حمض الستريك أو حلقة كريبس (بالإنجليزيّة: Krebs Cycle) بأنها المرحلة الثّانية من مراحل التّنفس الخلوي، وفيها تتحد جميع ذرات الهيدروجين الموجودة في الأسيتيل مرافق الإنزيم-أ مع ذرات الأكسجين وتنتج 4 جُزيئات ATP، وجُزيء (NADH)، وينتج عن حلقة كريبس أيضاََ ثاني أكسيد الكربون وماء كنواتج ثانويّة يجب التّخلّص منها.^[٣]

سلسلة نقل الإلكترون

تُعد سلسلة نقل الإلكترون (بالإنجليزيّة: Electron transport chain) المرحلة الأخيرة من مراحل التّنفس الخلوي، وهي سلسلة من التّفاعلات المُعقدة تنتقل خلالها الإلكترونات التي يُحررها NADH عبر سلسلة من نواقل الإلكترونات إلى أن تصل في النّهاية إلى ذرات أكسجين فيتكوّن الماء وتتحرر، وأثناء انتقال الإلكترونات عبر السّلسلة تفقد جزءاً من طاقتها فتُستخدم هذه الطّاقة لإنتاج 32 جزيئاً من ATP،^[٤] ومن الجدير بالذّكر أنّ هذه المرحلة تُعرف أيضاََ باسم مرحلة الفسفرة التّأكسديّة (بالإنجليزيّة: Oxidative phosphorylation).^[٢]

المراجع

1. ↑ "Cellular respiration review", www.khanacademy.org, Retrieved 20-5-2019. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "Cellular respiration", www.britannica.com, Retrieved 20-5-2019. Edited.
3. ↑ Chris Deziel (23-4-2019), "What Is the Formula for Cellular Respiration?"، sciencing.com, Retrieved 20-5-2019. Edited.
4. ↑ Mark Kennan (24-4-2017), "Four Stages of Cellular Respiration"، sciencing.com, Retrieved 20-5-2019. Edited.