נשימה תאית

מהו המשוואה הכוללת של נשימה תאית אירובית?

תשובה נכונה: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + אנרגיה (ATP)

בנשימה תאית אירובית מתפרק גלוקוז בנוכחות חמצן לפחמן דו-חמצני ומים, תוך שחרור אנרגיה הנאגרת ב-ATP. זהו תהליך קטבולי (פירוק) המנוגד לפוטוסינתזה שהיא תהליך אנבולי (בנייה).

מדוע נשימה תאית אירובית מפיקה הרבה יותר ATP מנשימה אנאירובית (תסיסה)?

תשובה נכונה: משום שהיא ממשיכה לפרק את הפירובט במלואו במחזור קרבס ובשרשרת הנשימה עד ל-CO2 ומים

בתסיסה מסתיים התהליך אחרי הגליקוליזה, כשהפירובט מומר לאתנול או לחומצה לקטית כדי לחדש NAD+ — ומופקות רק 2 ATP נטו. בנשימה אירובית הפירובט ממשיך למחזור קרבס ולשרשרת הנשימה, ולכן מופקת ממולקולת גלוקוז כמות ATP גדולה בהרבה (פי כמה עשרות מונים) מאשר בתסיסה.

מהם התוצרים העיקריים של הגליקוליזה, פר מולקולת גלוקוז?

תשובה נכונה: שתי מולקולות פירובט, רווח נטו קטן של ATP, ו-NADH

הגליקוליזה מפרקת מולקולת גלוקוז אחת (6 פחמנים) לשתי מולקולות פירובט (3 פחמנים כל אחת), עם רווח נטו קטן של ATP (מיוצר ברמת המצע) ושתי מולקולות NADH הנושאות אלקטרונים. תהליך זה מתרחש בציטופלזם וללא צורך בחמצן.

מהו התפקיד של שרשרת הנשימה (electron transport chain) בקרום הפנימי של המיטוכונדריון?

תשובה נכונה: העברת אלקטרונים מ-NADH ו-FADH2 דרך סדרת חלבוני קרום, תוך יצירת שיפוע פרוטונים המניע את סינתזת רוב ה-ATP

בשרשרת הנשימה, אלקטרונים מ-NADH ומ-FADH2 עוברים בין סדרת קומפלקסים חלבוניים בקרום הפנימי, כשהאנרגיה המשתחררת משמשת לשאיבת פרוטונים (H+) אל החלל שבין הקרומים. שיפוע הפרוטונים שנוצר מניע את זרימתם חזרה דרך אנזים ATP סינתאז, במנגנון הכימיוסמוזה — כך מיוצר רוב ה-ATP בנשימה תאית אירובית. בסוף השרשרת, חמצן מקבל את האלקטרונים ומתחבר למימן ליצירת מים.