If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ha webszűrőt használsz, győződj meg róla, hogy a *.kastatic.org és a *.kasandbox.org nincsenek blokkolva.

Fő tartalom

A sejtlégzés lépései

A sejtlégzésnek nevezett anyagcsereút során a glükóz lebontása nyomán ATP termelődik. A sejtlégzés fő szakaszai a glikolízis, a piroszőlősav oxidációja, a Szent-Györgyi-Krebs ciklus (citromsavciklus) és a terminális oxidáció (oxidatív foszforiláció).

Bevezetés

A sejtlégzés a Földön zajló anyagcserefolyamatok egyik elbűvölően elegáns és lenyűgöző példája. Ugyanakkor valamennyi közt az az egyik legbonyolultabb is. Elsőre olyan benyomást kelt, mintha beleestünk volna egy dézsa szerveskémia-ízű betűlevesbe!
Szerencsére némi ismerkedés után már nem ennyire ijesztő. Kezdjük azzal, hogy teszünk egy könnyed sétát, amelynek során bejárjuk a négy fő szakaszt, és megvizsgáljuk, hogyan kapcsolódnak ezek egymáshoz.

A sejtlégzés lépései

A sejtlégzés során a glükóz fokozatosan szén-dioxiddá és vízzé bomlik le. A glükóz átalakulásának kezdetén már közvetlenül is termelődik némi ATP. Azonban ennél is több ATP termelődik a folyamat későbbi szakaszában, az úgynevezett oxidatív foszforiláció során. Az oxidatív foszforiláció (vagy terminális oxidáció) hajtóerejét a mitokondrium belső membránjába ágyazott elektronszállító lánc fehérjéin végighaladó elektronok mozgása fedezi.
Ezek az elektronok a glükózból származnak, az elektronszállító lánchoz pedig a NAD+ illetve a FAD, nevű molekulákhoz kötve jutnak el, amelyek az elektronok felvétele során NADH illetve FADH2 molekulákká alakulnak át. Ahol a fenti diagramon a + NADH vagy a + FADH2 kifejezés szerepel, ott valójában az alábbi folyamat megy végbe. A molekula nem csak úgy a semmiből jön létre, hanem az elektronhiányos formájából átalakul az elektront szállító (redukált) formájába:
NAD+ + 2e + 2H+ NADH + H+
FAD + 2e + 2H+ FADH2
Hogy lássuk, miként alakul át a glükóz szén-dioxiddá, és hogyan nyerhető ki az energiája a sejtjeiben termelődő ATP és NADH/FADH2 formájában, haladjunk végig lépésről lépésre a sejtlégzés négy szakaszán.
  1. Glikolízis. A glikolízis során a glükóz – egy hat szénatomos cukor – átesik egy sor kémiai átalakuláson. Végül két darab három szénatomos szerves molekulává, piroszőlősavvá alakul át. E reakciók során ATP termelődik, és NAD+-ból NADH keletkezik.
  2. A piroszőlősav oxidációja. Mindkét piroszőlősav molekula bekerül a mitokondrium mátrixába – a mitokondrium legbelső terébe. Itt mindegyik egy-egy két szénatomos molekulává alakul át, amelyek egy-egy koenzim-A molekulához kapcsolódnak. Az így kialakult molekula neve acetil-KoA. Szén-dioxid szabadul fel és NADH keletkezik.
  3. Citromsavciklus. Az előző szakaszban keletkezett acetil-koA hozzákapcsolódik egy négy szénatomos molekulához, és belép egy körkörös reakciósorozatba, amelynek a végén újra kialakul a négy szénatomos kiindulási molekula. ATP, NADH és FADH2 keletkezik, valamint szén-dioxid szabadul fel.
  4. Terminális oxidáció (oxidatív foszforiláció). A korábbi szakaszokban keletkezett NADH és FADH2 molekulák elektronokat adnak át az elektronszállító láncnak, ezzel visszaalakulnak „üres” állapotukba (NAD+ és FAD). Miközben az elektronok végighaladnak a láncon, energia szabadul fel, amelynek felhasználásával protonok pumpálódnak ki a mátrixból a két membrán közötti térbe, így protongrádiens keletkezik. A protonok egy ATP-szintáz nevű enzimen át visszajutnak a mátrixba, ennek hatására ATP termelődik. Az elektronszállító lánc végén oxigén köti meg az elektronokat és a protonokat, amelyek felvételével vízzé alakul.
A glikolízis oxigén nélkül is végbemehet az erjedés nevű folyamat során. Azonban a sejtlégzés következő három szakasza – a piroszőlősav oxidációja, a citromsavciklus és a terminális oxidáció – oxigént igényelnek ahhoz, hogy végbemenjenek. Bár közvetlenül csak az oxidatív foszforiláció használ fel oxigént, a másik két szakasz nem mehet végbe az oxidatív foszforiláció nélkül.
A sejtlégzés szakaszait részletesen is tárgyaljuk más szöveges tananyagokban és videókban. Először nézd meg az összefoglaló videót, vagy rögtön ugorj fejest az egyik szakaszba a fenti linkek segítségével.

Szeretnél részt venni a beszélgetésben?

Még nincs hozzászólás.
Tudsz angolul? Kattints ide, ha meg szeretnéd nézni, milyen beszélgetések folynak a Khan Academy angol nyelvű oldalán.