العملية التي تقوم بها الخلية وتحول فيها الجلوكوز إلى طاقة تستعملها في الأنشطة الحيوية، بما أن الخلية ليست ضرورية للحصول على الطاقة، فهي بحاجة إليها للقيام بالأنشطة المختلفة الموكلة إليها. في هذا المقال يتم عرض الإجابة على هذا السؤال، يليها بعض الحديث عن مراحل هذه العملية.
العملية التي تقوم بها الخلية وتحول فيها الجلوكوز إلى طاقة تستعملها في الأنشطة الحيوية
ينتمي الإنسان إلى الكائنات غيرية التغذية ؛ بمعنى أنه لا يستطيع صنع طعامه بنفسه، بل يحصل عليه بالاعتماد على ذاتية التغذية الأخرى، سواء بشكل مباشر أو غير مباشر. تسمى العملية التي تقوم بها الخلية بتفكيك جزيئات الطعام، مثل الجلوكوز، وتحويلها إلى طاقة ؛ للاستخدام في الأنشطة الحيوية، الاسم:
- عملية التنفس الخلوي.
تحدث عملية التنفس الخلوي في الخلايا بدائية النواة والخلايا حقيقية النواة، ويأخذ السيتوبلازم مكانه في الخلايا بدائية النواة، بينما في الخلايا حقيقية النواة، يبدأ في السيتوبلازم ويستمر داخل الميتوكوندريا، وتحدث هذه العملية، مع أو بدون أكسجين، وتتمثل الوظيفة الرئيسية لهذه العملية، في إنتاج الطاقة البيوكيميائية.
مراحل التنفس الخلوي
هناك ثلاث مراحل أساسية لعملية التنفس الخلوي، وفيما يلي قائمة بهذه المراحل متتالية، مع بعض الحديث عن كل مرحلة.
مرحلة تحلل السكر
تمثل هذه المرحلة سلسلة من عشرة تفاعلات كيميائية تحدث في معظم الخلايا، حيث يتم تقسيم جزيء الجلوكوز إلى جزيئين من حمض البيروفيك، ويتم تخزين الطاقة المنبعثة من هذه التفاعلات على شكل جزيء أدينوزين ثلاثي الفوسفات، يسمى ATP مركب. إنتاج عامل الاختزال NADH، يليه نقل حمض البيروفيك إلى الميتوكوندريا، حيث يتم تحويله، إلى مركب آخر يسمى ؛ أسيتيل أنزيم أ، الذي يدخل المرحلة الثانية من التنفس الخلوي.
مرحلة دورة كريبس
تلعب هذه المرحلة دورًا رئيسيًا في انهيار جزيئات الوقود العضوي. يتكون من ثماني خطوات، يتم فيها إنتاج الطاقة في عدة مراحل مختلفة، مصحوبة بإنتاج ثلاثة جزيئات من NADH، وجزيء واحد من FADH2، وإطلاق جزيء من ثاني أكسيد الكربون.
مرحلة الفسفرة المؤكسدة
في هذه المرحلة، يتم استخدام جزيئات NADH وجزيء FADH2 الناتج عن المراحل السابقة. كل زوج من ذرات الهيدروجين، تم إزالته من هذه الجزيئات، يوفر زوجًا من الإلكترونات، والتي تستخدم لتقليل ذرة واحدة من الأكسجين ؛ لتكوين جزيء ماء، لإنتاج جزيئات الطاقة، وهذه هي المرحلة، المرحلة الأساسية، التي يتم من خلالها حفظ كميات كبيرة من الطاقة، الموجودة في العناصر الغذائية، وإتاحتها للخلية.
مما سبق، اتضح أن العملية التي تقوم بها الخلية بتحويل الجلوكوز إلى طاقة تستخدمها في الأنشطة الحيوية هي عملية التنفس الخلوي، والتي تتكون من 3 مراحل رئيسية، تنتهي بإنتاج الطاقة التي تحتاجها الخلية ؛ للقيام بوظائفها الحيوية.