Tip:
Highlight text to annotate it
X
Κατά τη ταπεινή μου άποψη,
η πιο σημαντική βιοχημική αντίδραση,
ειδικά για εμάς, είναι η κυτταρική αναπνοή.
Και ο λόγος που νιώθω τόσο δυνατά για αυτό
είναι επειδή με αυτό το τρόπο αντλούμε ενέργεια από ότι τρώμε, ή από τα καύσιμά μας.
Ή, για να είμαστε ακριβής, από τη γλυκόζη.
Τελικά, το μεγαλύτερο μέρος αυτών που τρώμε,
ή τουλάχιστον των υδατανθράκων, καταλήγει σε γλυκόζη.
Σε μελλοντικά βίντεο θα μιλήσω για το πώς αντλούμε ενέργεια
από τα λίπη και τις πρωτεΐνες.
Αλλά η κυτταρική αναπνοή, ας πάμε από τη γλυκόζη στην
ενέργεια και σε κάποια υποπροϊόντα.
Και για να είμαστε πιο ακριβής για αυτό,
θα γράψω τη χημική αντίδραση εδώ.
Έτσι, ο χημικός τύπος της γλυκόζης,
έχουμε 6 άνθρακες, 12 υδρογόνα και 6 οξυγόνα.
Έτσι, αυτή εδώ είναι η γλυκόζη.
Άρα, αν είχαμε 1 μόριο γλυκόζης - ας το γράψω εδώ,
αυτή είναι η γλυκόζη μας εδώ -
και σε αυτό το μόριο γλυκόζης,
αν είχαμε 6 μόρια μοριακού οξυγόνου
να γυρνάνε γύρω στο κύτταρο, έτσι
και αυτή είναι μια υπεραπλούστευση της κυτταρικής αναπνοής.
Νομίζω ότι θα εκτιμήσετε
σε ορισμένα από τα επόμενα βίντεο,
ότι κάποιος μπορεί να μπει όσο βαθιά θέλει σε αυτό το μηχανισμό.
Αλλά πιστεύω ότι αρκετό για τώρα να έχουμε αυτή την εικόνα.
Αν μου δώσεις 1 μόριο γλυκόζης, αν έχεις 1 μόριο γλυκόζης
και 6 μόρια οξυγόνου, μέσα από τη κυτταρική αναπνοή
και το γράφω έτσι σαν να είναι ένα μεγάλο μαύρο κουτί τώρα
ας διαλέξω ένα ωραίο χρώμα.
Έτσι αυτή είναι η κυτταρική αναπνοή.
Η οποία θα δούμε ότι είναι αρκετά περίπλοκη.
Αλλά, υποθέτω, μπορεί να είναι οτιδήποτε,
αν θες να είσαι λεπτομερής.
Μέσω της κυτταρικής αναπνοής,
θα παράγουμε 6 μόρια διοξειδίου του άνθρακα.
6 μόρια νερού.
Και - αυτό είναι το σημαντικό
- θα παράγουμε ενέργεια.
Θα παράγουμε ενέργεια.
Και αυτή είναι η ενέργεια που είναι χρήσιμη στο να παράγουμε έργο,
να ζεστάνουμε τα σώματά μας,
να παράγουμε ηλεκτρικά ερεθίσματα στους εγκεφάλους μας.
Οποιαδήποτε ενέργεια, ειδικά ένα ανθρώπινο σώμα χρειάζεται,
αλλά δεν είναι μόνο οι άνθρωποι,
παράγεται μέσω της κυτταρικής αναπνοής.
Και όταν μιλάμε για ενέργεια, μπορεί να πείτε, "Έη, Σαλ,
στο τελευταίο σου βίντεο δεν είπες..."
- ναι, αν αυτό ήταν το τελευταίο βίντεο που είδατε
πιθανώς ακούσατε να λέω ότι
το ΑΤΡ είναι το ενεργειακό νόμισμα των βιολογικών συστημάτων.
Και μπορεί να πείτε "Έη, φαίνεται ότι
η γλυκόζη είναι το ενεργειακό νόμισμα των βιολογικών συστημάτων."
Και, σε κάποιο ποσοστό,
και οι 2 απαντήσεις θα μπορούσαν να είναι σωστές.
Αλλά για να δούμε πώς ταιριάζουν μεταξύ τους
είναι η κυτταρική αναπνοή
που παράγει ενέργεια άμεσα.
Αλλά η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για να παραχθεί ΑΤΡ.
Έτσι, αν έπρεπε να αναλύσω αυτό το ποσοστό ενέργειας
της κυτταρικής αναπνοής εκεί,
μέρος της θα είναι απλά θερμότητα.
Ξέρετε, απλά ζεσταίνει το κύτταρο.
Και μετά, μέρος της χρησιμοποιείται
- και αυτό είναι που σας λένε τα βιβλία.
Τα βιβλία θα πούνε ότι παράγονται 38 ΑΤΡ.
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τα κύτταρα για τη συστολή των μυών
ή για να παραχθούν νευρικά ερεθίσματα ή για οτιδήποτε άλλο
αύξηση, διαχωρισμός, ή οτιδήποτε χρειάζεται το κύτταρο.
Έτσι, η κυτταρική αναπνοή,
λέγοντας ότι παράγει ενέργεια, είναι λίγο αναληθές.
Στη πραγματικότητα, είναι η διαδικασία που παίρνει τη γλυκόζη
και παράγει ΑΤΡ, με έκληση θερμότητας και κάποιων υποπροϊόντων.
Αλλά είναι ωραίο να έχουμε θερμότητα γύρω μας.
Τη θέλουμε για να μένουμε ζεστοί
ώστε τα κύτταρά μας να δουλεύουν σωστά.
Έτσι, το βασικό θέμα είναι να πάμε από τη γλυκόζη,
από ένα μόριο γλυκόζης
- και αυτό λένε τα βιβλία
- σε 38 ΑΤΡ.
Και, στη πραγματικότητα, αυτό είναι το ιδανικό
να παραχθούν 38 ΑΤΡ.
Διάβαζα λίγο πριν φτιάξω αυτό το βίντεο.
Στη πραγματικότητα, εξαρτάται από την αποτελεσματικότητα του κυττάρου
στο να εκτελεί τη κυτταρική αναπνοή,
πιο πιθανό είναι να παράγει κάτι μεταξύ 29 και 30 ΑΤΡ.
Αλλά υπάρχει τεράστια απόκλιση εδώ
και ακόμα γίνονται μελέτες σε αυτό το θέμα.
Αλλά, γενικώς, αυτό είναι η κυτταρική αναπνοή.
Σε επόμενα βίντεο θα την αναλύσουμε περισσότερο
στα μέρη από τα οποία αποτελείται.
Και θα τα παρουσιάσω τώρα,
ώστε να κατανοήσετε ότι αυτά είναι στάδια της κυτταρικής αναπνοής.
Το πρώτο στάδιο ονομάζεται "γλυκόλυση".
Το οποίο πραγματική σημαίνει "λύω τη γλυκόζη".
Απλά για να ξέρετε, το "γλυκο-" είναι από το "γλυκόζη"
και το "-λυση" είναι από το "λύω".
Η λέξη "υδρόλυση"
σημαίνει ότι χρησιμοποιείται "ύδωρ" για να διασπαστεί ένα μόριο.
"Γλυκόλυση" σημαίνει ότι διασπάται-λύεται η γλυκόζη.
Και αν σας ενδιαφέρουν οι ρίζες των λέξεων,
το "gluco-" της λέξης "glucose"
προέρχεται από το "γλυκό" ("sweet" στα ελληνικά).
Και η γλυκόζη είναι όντως γλυκιά.
Και σε όλα τα σάκχαρα βάζουμε αυτή τη κατάληξη "-όζη".
Έτσι ώστε να καταλαβαίνουμε ότι αυτό είναι σάκχαρο.
Ίσως σκεφτείτε ότι αυτό είναι μια περιττή αναφορά
να πεις "γλυκό σάκχαρο".
Αλλά κάποια σάκχαρα δεν είναι γλυκά.
Για παράδειγμα, η λακτόζη, το γάλα,
μπορεί να είναι πολύ λίγο, αλλά όταν
χωνεύεται η λακτόζη τότε μετατρέπεται σε ένα γλυκό σάκχαρο
αλλά δεν έχει τη ίδια γλυκιά γεύση όπως η γλυκόζη ή η φρουκτόζη
ή η σακχαρόζη.
Αλλά ας το αφήσουμε αυτό κατά μέρος.
Το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής είναι η γλυκόλυση
η διάσπαση της γλυκόζης.
Τι κάνει; Διασπά το μόριο της γλυκόζης
από ένα μόριο με 6 άνθρακες
- το παίρνει από ένα μόριο 6 άνθρακων
- ας το ζωγραφίσω εδώ
- ένα μόριο 6 ανθράκων είναι κάπως έτσι.
Και είναι ένα κύκλος.
Ας σας δείξω πώς μοιάζει η γλυκόζη.
Αυτή είναι η γλυκόζη εδώ.
Προσέξτε ότι έχετε 1, 2, 3,
4, 5, 6 άνθρακες.
Το πήρα αυτό από τη Wikipedia.
Απλά δείτε τη γλυκόζη και αυτό το διάγραμμα
αν θέλετε λεπτομέρειες.
Μπορείτε να δείτε ότι έχετε 6 άνθρακες, 6 οξυγόνα.
1, 2, 3, 4, 5, 6.
Και μετά όλα αυτά τα μικρά μπλε σύμβολα
είναι τα υδρογόνα μου.
Έτσι, κάπως έτσι μοιάζει η γλυκόζη.
Αλλά η διαδικασία της γλυκόλυσης, πραγματικά μιλάμε -
το γράφω σαν να είναι ένα κορδόνι,
αλλά φανταστείτε το σα μια αλυσίδα
- που έχει οξυγόνα και υδρογόνα
σε κάθε άνθρακα.
Αλλά το βασικό του μέρος είναι οι άνθρακες.
Και διασπάται αυτή η αλυσίδα ανθράκων σε 2.
Αυτό κάνει η γλυκόλυση, αυτό εδώ.
Έτσι, έχεις μια "λύση" της γλυκόζης
και κάθε ένα μέρος από αυτά.
Και δεν έχω ζωγραφίσει όλα τα υπόλοιπα
που προστίθενται σε αυτά.
Ξέρετε, όλα αυτά είναι ενωμένα με άλλα πράγματα,
με οξυγόνα και υδρογόνα ή οτιδήποτε.
Αλλά κάθε ένα από αυτά τα μόρια 3 άνθρακων
ονομάζεται πυροσταφυλικό οξύ.
Θα μπούμε σε περισσότερες λεπτομέρειες για αυτό.
Αλλά η γλυκόλυση, από μόνη της παράγει -
ή καλύτερα, χρειάζεται 2 ΑΤΡ.
Και παράγει 4 ΑΤΡ.
Άρα στο σύνολο, παράγει 2
- ας το γράψω με άλλο χρώμα
- παράγει τελικά 2 ΑΤΡ.
Αυτό είναι το πρώτο στάδιο.
Και αυτό μπορεί να γίνει υπό την απουσία οξυγόνου.
Θα κάνω ένα ολόκληρο βίντεο για τη γλυκόλυση στο μέλλον.
Αυτά τα υποπροϊόντα,
μορφοποιούνται λίγο.
Και μετά μπαίνουν σε αυτό που ονομάζεται ο Κύκλος του Krebs.
Ο οποίος παράγει άλλα 2 ΑΤΡ.
Και μετά, και αυτό είναι ενδιαφέρον,
υπάρχει μια άλλη διαδικασία που μπορείς να πεις
συμβαίνει μετά το Κύκλο του Krebs.
Αλλά είμαστε σε ένα κύτταρο και οτιδήποτε μπορεί να αντληθεί από οτιδήποτε
καθ' όλη τη διάρκεια.
Αλλά κανονικά εμφανίζεται μετά τη γλυκόλυση
και το Κύκλο του Krebs.
Και αυτή η διαδικασία απαιτεί οξυγόνο.
Ας το αποσαφηνίσω, η γλυκόλυση, το πρώτο στάδιο,
δεν απαιτεί οξυγόνο.
Δεν χρειάζεται οξυγόνο.
Μπορεί να γίνει είτε με τη παρουσία οξυγόνου είτε χωρίς αυτή.
Δεν χρειάζεται οξυγόνο.
Ή μπορείς να πεις ότι είναι μια αναερόβια διαδικασία.
Αυτή είναι το "αναερόβιο στάδιο" της αναπνοής.
Ας το γράψω εδώ. Αναερόβιο.
Ας το γράψω εδώ.
Η γλυκόλυση, εφόσον δεν χρειάζεται οξυγόνο,
μπορείς να πεις είναι αναερόβια.
Μπορεί να γνωρίζεται την έννοια της αερόβιας άσκησης.
Η όλη ιδέα της αερόβιας άσκησης είναι
να σε κάνει να αναπνέεις δυνατά
γιατί χρειάζεσαι αρκετό οξυγόνο για να κάνεις αερόβια άσκηση.
Έτσι "αναερόβια" σημαίνει ότι δεν χρειάζεται οξυγόνο.
"Αερόβια" σημαίνει ότι χρειάζεσαι οξυγόνο.
"Αναερόβια" σημαίνει το αντίθετο.
Δεν χρειάζεσαι οξυγόνο.
Έτσι, η γλυκόλυση είναι αναερόβια.
Και παράγει 2 ΑΤΡ στο σύνολο.
Και μετά έχουμε το Κύκλο του Krebs,
και υπάρχει λίγη παραγωγή εδώ.
Θα δούμε τις λεπτομέρειες αυτού στο μέλλον.
Αλλά μετά πάμε στα επόμενα στάδια του Κύκλου του Krebs, που είναι αερόβια.
Είναι "αερόβια".
Απαιτούν οξυγόνο γύρω τους.
Και αυτός ο κύκλος παράγει 2 ΑΤΡ.
Και μετά αυτό είναι το στάδιο που, κυριολεκτικά,
όταν το πρωτοέμαθα με μπέρδεψε πολύ.
Αλλά θα το γράψω εδώ σε σειρά
με το τρόπο που πάντα γράφεται.
Μετά έχεις ένα στάδιο που ονομάζεται
- χρησιμοποιώ τα ίδια χρώματα πολύ
- έχεις το στάδιο που ονομάζεται
η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων.
Και αυτό το στάδιο
παράγει τα περισσότερα ΑΤΡ.
34 ΑΤΡ.
Και αυτό είναι επίσης αερόβιο.
Απαιτεί οξυγόνο. Μπορείτε να δείτε,
αν δεν είχατε οξυγόνο,
αν τα κύτταρα δεν παίρνανε αρκετό οξυγόνο,
θα μπορούσαμε να παράγουμε λίγη ενέργεια.
Αλλά είναι πολύ μακρυά από αυτό που μπορούμε να παράγουμε
όταν έχουμε άφθονο οξυγόνο.
Στη πραγματικότητα, όταν αρχίζει και τελειώνει το οξυγόνο
αυτό το στάδιο δε μπορεί να προχωρήσει, οπότε, αυτό που συμβαίνει είναι
μερικά από τα υποπροϊόντα της γλυκόλυσης,
αντί να μπαίνουν στο Κύκλο του Krebs
και στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων,
όπου χρειάζονται οξυγόνο, αντίθετα,
μπαίνουν σε μια διαδικασία που ονομάζεται "ζύμωση".
Για κάποιους οργανισμούς, αυτή η "ζύμωση"
παίρνει τα υποπροϊόντα της γλυκόλυσης
και πραγματικά παράγει αλκοόλ.
Από εκεί προέρχεται το αλκοόλ.
Αυτό ονομάζεται "αλκοολική ζύμωση".
Και εμείς, οι άνθρωποι, υποθέτω ευτυχώς ή δυστυχώς,
οι μύες μας δεν παράγουν άμεσα αλκοόλ.
Παράγουν γαλακτικό οξύ.
Οπότε κάνουμε "γαλακτική ζύμωση".
Ας το γράψω εδώ.
Γαλακτικό οξύ.
Αυτό κάνουν οι άνθρωποι και μάλλον άλλα θηλαστικά.
Αλλά άλλοι οργανισμοί, όπως η ζύμη, θα κάνουν "αλκοολική ζύμωση".
Οπότε αυτό γίνεται όταν δεν έχουμε αρκετό οξυγόνο.
Είναι το γαλακτικό οξύ που,
αν ήταν να τρέξω ένα δυνατό σπριντ και δεν μπορούσα να πάρω αρκετό οξυγόνο,
οι μύες μου θα πονάγανε
επειδή θα άρχιζε να παράγεται γαλακτικό οξύ.
Αλλά αυτό είναι ένα παράπλευρο γεγονός.
Αν έχουμε αρκετό οξυγόνο μπορούμε να πάμε στο Κύκλο του Krebs,
να πάρουμε 2 ΑΤΡ, και μετά να πάμε στη αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων
και να παράγουμε 34 ΑΤΡ, που είναι το κύριο μέρος
των γεγονότων της κυτταρικής αναπνοής.
Είπα ότι αυτό είναι μια παράπλευρη διαδικασία,
αλλά δεν είναι απόλυτα σωστό.
Γιατί όσο αυτά τα "παιδιά" δουλεύουν
παράγουν και αυτά τα άλλα μόρια.
Δεν τα παράγουν εξ' ολοκλήρου,
αλλά αυτό που κάνουν, είναι να πάρουν
- και ξέρω ότι τώρα γίνεται πολύπλοκο
αλλά νομίζω ότι στη συνέχεια των επόμενων βίντεο
θα πάρουμε μια αίσθηση για αυτό -
σε αυτά τα 2 στάδια της αντίδρασης
τη γλυκόλυση και το Κύκλο του Krebs,
παίρνουμε συνέχεια ***
- θα το γράψω εδώ ως *** +
- και προσθέτουμε υδρογόνα σε αυτά για να πάρουμε NADH.
Και αυτό συμβαίνει από 1 μόριο γλυκόζης,
αυτό συμβαίνει σε 10 ***.
Ή 10 "***+" γίνονται "NADH".
Και αυτά στη πραγματικότητα μπαίνουν στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων.
Και θα μιλήσω λίγο παραπάνω για αυτό και τι συμβαίνει εκεί
και γιατί παράγεται ενέργεια
και γιατί αυτή είναι μια οξειδωτική αντίδραση και όλα αυτά.
Και τι οξειδώνεται και τι ανάγεται.
Αλλά ήθελα να δώσω λίγο βάρος.
Αυτά τα "παιδιά" δεν παράγουν μόνο 2 ΑΤΡ
σε κάθε ένα από αυτά τα στάδια.
Παράγουν, επίσης, ή μάλλον ενώνουν, 10 NADH,
κάθε ένα από τα οποία παράγει 3 ATP σε ιδανικές συνθήκες
στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων.
Και το κάνουν αυτό και σε αυτό το μόριο,
το FAD, που μοιάζει πολύ.
Αλλά παράγουν FADH.
Τώρα ξέρω ότι όλο αυτό είναι πολύπλοκο.
Θα φτιάξω βίντεο πάνω σε αυτά στο μέλλον.
Το σημαντικό γεγονός είναι να θυμόμαστε ότι η κυτταρική αναπνοή
παίρνει τη γλυκόζη και, κατά κάποιο τρόπο, αποσυσκευάζει την ενέργεια της γλυκόζης
και τη συσκευάζει ξανά,
θα σας πούνε τα βιβλία, σε 38 ΑΤΡ.
Αν γράφεται ένα διαγώνισμα, αυτό είναι ένα καλό νούμερο να γράψετε.
Στη πραγματικότητα είναι ένα μικρότερο νούμερο.
Θα παράγει, επίσης, θερμότητα.
Στη πραγματικότητα το μεγαλύτερο μέρος θα είναι θερμότητα.
Αλλά 38 ΑΤΡ παράγονται μέσω όλων αυτών των 3 βημάτων,.
Το πρώτο βήμα είναι η γλυκόλυση,
όπου διασπάται η γλυκόζη στα δύο.
Παράγεται ΑΤΡ.
Αλλά το πιο σημαντικό γεγονός είναι
ότι παράγονται NADH τα οποία
θα χρησιμοποιηθούν αργότερα στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων.
Μετά αυτά τα υποπροϊόντα διασπώνται περεταίρο στο Κύκλο του Krebs
απευθείας παράγοντας 2 ΑΤΡ.
Αλλά εδώ παράγονται πολλά περισσότερα NADH.
Και όλα αυτά τα NADH χρησιμοποιούνται στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων
για να παραχθεί το μεγαλύτερο μέρος των ενεργειακών νομισμάτων,
ή αλλιώς των 34 ΑΤΡ.