محتويات
مكان حدوث عملية إنتاج الطاقة
تُعدّ عملية إنتاج الطاقة الخلوية، وهي عملية بيوكيميائية تُحرّر الطاقة المخزّنة في جزيئات الغذاء لتُغذّي وظائف الخلية الحيوية، أساسيةً لبقاء الكائنات الحية. في خلايا الكائنات الحية حقيقية النواة، يحدث معظم هذه التفاعلات داخل عضيات تُسمى الميتوكندريا، وهي بمثابة محطات توليد الطاقة داخل الخلية. [1]
الميتوكندريا: محطات توليد الطاقة
تتميّز الميتوكندريا، الموجودة في معظم خلايا الجسم باستثناء خلايا الدم الحمراء، بشكلها البيضاوي أو العصوي، بحجم يتراوح بين 0.5 و10 ميكرومتر. وظيفتها الأساسية هي إنتاج جزيئات أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، وهو مصدر الطاقة الرئيسي للخلية. إضافةً إلى ذلك، تلعب الميتوكندريا دورًا في تخزين الكالسيوم وتوليد الحرارة. تتكوّن الميتوكندريا من غشائين: غشاء خارجي ذو نفاذية عالية للجزيئات الصغيرة، وغشاء داخلي أقل نفاذية ويحتوي على حمض ديوكسيريبونوكلييك (DNA) وحمض الستريك. [2]
خطوات إنتاج الطاقة الخلوية
تتكوّن عملية إنتاج الطاقة داخل الميتوكندريا من أربع مراحل مترابطة: [3]
- تحلل السكر: حيث يتم تكسير جزيء الجلوكوز السداسي الكربون إلى جزيئين من البيروفات (ثلاثي الكربون).
- أكسدة البيروفات: تُؤكسد جزيئات البيروفات الناتجة عن تحلل السكر، مُنتجةً غاز ثاني أكسيد الكربون وجزيئات أسيتيل.
- دورة حمض الستريك (دورة كريبس): يتحدّ أسيتيل مع مركب رباعي الكربون، ثمّ تمرّ السلسلة بمجموعة من تفاعلات الأكسدة لإعادة تشكيل الذرات.
- الفسفرة التأكسدية: المرحلة الأخيرة، حيث تُحوّل الطاقة الناتجة من التفاعلات الكيميائية إلى طاقة قابلة للاستخدام (ATP) من خلال أكسدة المرافقات الإنزيمية. ينتج عن ذلك إطلاق إلكترونات عالية الطاقة تُنقل عبر سلسلة نقل الإلكترون إلى الأكسجين، مُنتجةً جزيئات الماء.
المصادر
- [1] “Cellular Respiration”, hyperphysics.phy-astr.gsu.edu, Retrieved 27-6-2018. Edited.
- [2] “Mitochondrion BIOLOGY”, www.britannica.com, Retrieved 27-6-2018. Edited.
- [3] “Steps of cellular respiration”, www.khanacademy.org, Retrieved 27-6-2018. Edited.
