การสลายสารอาหารระดบเซลล ( Cellular respiration )
โดย..ครปนชยา นาคจ ารญ
การสลายสารอาหารระดบเซลล
กระบวนการสลายโมเลกลของสารอาหารในเซลลเพอใหไดพลงงาน
อยในรปสารประกอบพลงงานสงทเซลลพรอมทจะน าพลงงานไปใชได เชน ATP
แบงเปน 2 แบบ คอแบบใชออกซเจน และไมใชออกซเจน (การหมก)
การสลายโมเลกลของสารอาหารแบบใชออกซเจน
สารอาหารทเปนแหลงพลงงานไดแก โปรตน คารโบไฮเดรต ไขมน เมอสลายกลโคสไดเสรจสมบรณจะไดกาซคารบอนไดออกไซด และน า และยงปลอยพลงงานในรปความรอน และ ATP อกดวย
C6H12O6 6O2 6H2O 6CO2 36/38ATP
การสลายโมเลกลของสารอาหารแบบใชออกซเจน
สารอาหารทเปนแหลงพลงงานไดแก โปรตน คารโบไฮเดรต ไขมน เมอสลายกลโคสไดเสรจสมบรณจะไดกาซคารบอนไดออกไซด และน า และยงปลอยพลงงานในรปความรอน และ ATP อกดวย
C6H12O6 6O2 6H2O 6CO2 36/38ATP
การสลายกลโคส 1 โมเลกล
มลกษณะเปนหลายๆปฏกรยาเชอมตอกน โดยแบงเปน ๔ ข นตอนคอ ไกลโคไลซส การสรางอะซตล โคเอนไซม เอ วฏจกรเครบส ระบบการถายทอดอเลกตรอน
ไกลโคไลซส (Glycolysis)
ชววทยา ม.
ไกลโคไลซส (Glycolysis)
เกดข นในสงมชวตทกชนด เกดในไซโตพลาสซม ไดสารสดทายคอ กรดไพรวก จากกลโคสทม C – 6 อะตอม เปนกรดไพรวก ซงม C – 3 อะตอม 2 ตว สารทเกดข นระหวางปฏกรยาคอ 2NADH 4 ATP (แตใช 2 ATP)
กลโคส (6C) C6H12O6
2 Pyruvate(3C) 2C3H4O3
2NADH+ 2H+ 2NAD+
2ATP 4ATP
ไกลโคไลซส
กลโคส (6C)
กลโคสฟอสเฟต (6C)(Pi)
ATP ADP
ฟรกโทสไดฟอสเฟต (Pi)(6C)(Pi)
ATP ADP 2ฟอสโฟกลเซอไรด(PGAL) (3C)(Pi)
2ไดฟอสโฟกลเซอรก(Pi)(3C)(Pi)
2Pi 4H
2ฟอสโฟกลเซอรก(3C)(Pi)
2ADP 2ATP
2กรดไพรวก(3C)
2ADP 2ATP
ATP ATP
2ATP 2ATP
ไกลโคไลซส
ไกลโคไลซส
ไกลโคไลซส
การสรางแอซตล โคเอนไซด เอ
ชววทยา ม.
การสรางแอซตล โคเอนไซด เอ
มสารเรมตน คอกรดไพรวก โดยจะเคลอนเขาสไมโตคอนเดรย และท าปฏกรยากบโคเอนไซม เอ ไดเปนอะซตล โคเอนไซม เอ จากกรดไพรวก ซงม C – 3 อะตอม เปนเปนอะซตล โคเอนไซม เอซงม C – 2 อะตอม โดยจะปลอยออกมาในรปของ 2CO2 และ 2NADH
2 Pyruvate(3C) 2C3H4O3
2NADH+ 2H+ 2NAD+
2 Acetyl CoA (2C) 2C2H3O – SCoA
Coenzyme A 2CO2
การสรางแอซตล โคเอนไซด เอ
ไกลโคไลซส
วฏจกรเครบส (Krebs' cycle)
ชววทยา ม.
วฏจกรเครบส (Krebs' cycle)
ผคนพบ คอ เซอรฮน อดอลฟ เครบส อาจเรยกวา วฏจกรของกรดซตรกเพราะสารตวแรกทเกด คอกรดซตรก สารต งตน คอ Oxaloacetic Acid กบ Acetyl CoA สารทเกดข นระหวางปฏกรยาคอ 6NADH 4 FADH2 4CO2 2 ATP
2 Acetyl CoA (2C) 2C2H3O – SCoA
Oxaloacetic Acid
4CO2
2ATP 2FAD2
6NADH
วฏจกรเครบส
Oxaloacetic acid(4C) Citric acid(6C)
Acytyl CoA (2C) CoASH
IsoCitric acid(6C)
Oxalosuccinic acid(6C)
2H
Ketoglutaric acid(5C)
CO2
Succinyl CoA(4C)
CoASH 2H , CO2
Succinic Acid(4C)
ATP Fumaric Acid(4C)
2H
Malic Acid(4C)
2H2O
2H
วฏจกรเครบส
ไกลโคไลซส
การถายทอดอเลกตรอน
ชววทยา ม.
การถายทอดอเลกตรอน
เปนกระบวนการถายทอดอเลกตรอนจาก NADH และ FADH2 โดยผานตวรบอเลกตรอนชนดตางๆ เปนล าดบข น พลงงานทไดจะถกน าไปสรางATP และมตวรบอเลกตรอนตวสดทาย คอ O2 ไดเปน H2O โดย 1NADH จะใหพลงงาน 3 ATP และ 1 FADH2 ใหพลงงาน 2 ATP
NADH FAD Cytochrome b
Cytochrome c Cytochrome a O2
การถายทอดอเลกตรอน
การถายทอด อเลกตรอน
สรปการสลายสารอาหารแบบใชออกซเจน
กลโคส (6C)
ไซโทพลาสซม
ไกลโคไลซส
ไพรเวต (3C)
2ATP 4ATP
แอซตล โคเอนไซม เอ(2C)
2NADH
2CoAS 2CO2
2NADH
ไมโทคอนเดรย
วฎจกร เครบส
6NADH
6CO2
2ATP
2FADH2
การถายทอดอเลกตรอน
รวม 10NADH = 30 ATP 2FADH2 = 4 ATP
สรปการสลายสารอาหารแบบใชออกซเจน
มาจากATP รวม 4 ATP มาจาก NADH-FADH2 32-34 ATP
รวมท งส น 36-38 ATP
ไกลโคไลซส 2ATP
การสรางแอซตล โคเอนไซม เอ
วฎจกร เครบส
2ATP
การถายทอดอเลกตรอน
24ATP
2NADH
2NADH
6NADH
2FADH2
ท าไมคาพลงงานรวม ม 2 คา
นนเพราะ 2NADH ทเกดจากข นไกลโคไลซส จะตองเคลอนทเขาสไมโทคอนเดรย และมตวรบอเลกตรอนทตางกน โดยทกลามเน อหวใจ ไต หรอตบ จะม NADH มารบ สวนเซลลกลามเน อยดกระดก หรอเซลลสมอง เซลลอนๆ จะม FADH2 มารบ ในกลามเน อหวใจ ไต หรอตบ จะได 38 ATP สวนเซลลกลามเน อยดกระดก หรอเซลลสมอง เซลลอนๆ จะได 36 ATP
การสลายโมเลกลของสารอาหารแบบไมใชออกซเจน
ชววทยา ม.
การสลายโมเลกลของสารอาหารแบบไมใชออกซเจน
จดเปนเปนการสลายอาหารทไมสมบรณ ในข นตอนของการถายทอดอเลกตรอน (ไมม O2) จงไมสามารถสราง ATP จาก NADH และ FADH2 ได เซลลจงมกระบวนการผนกลบให NADH กลายเปน NAD+ แลวเกดเปนการหมกแทน เพอใหเกดข นตอนไกลโคไลซสใหม และไดพลงงานเพยง 2 ATP จากไกลโคไลซสนนเอง
การสรางเอทลแอลกอฮอล
พบในยสต และพช เมอผานกระบวนไกลโคไลซส จนได กรดไพรวก กรดไพรวก จะท าปฏกรยากบ H ทมารบไดเปนเอทลแอลกอฮอล และ CO2
จากกรดไพรวก ซงม C – 3 อะตอม จงกลายเปนเอทลแอลกอฮอล ซงม C – 2 อะตอม และไดพลงงานเพยง 2 ATP จากไกลโคไลซสนนเอง
กลโคส (6C) C6H12O6
2ไพรเวต (3C) CH3-CO-COOH
2ATP
2NADH + 2H+
4H 2เอทลแอลกอฮอล
(2C) CH3-CH2-OH
2CO2
การสราง เอทลแอลกอฮอล
การสรางกรดแลกตก
พบในเซลลกลามเน อลาย พยาธตวตด และแบคทเรยบางชนด กรดไพรวก จะท าปฏกรยากบ H ทมารบไดเปนกรดแลคตก
จากกรดไพรวก ซงม C – 3 อะตอม จงกลายเปนกรดแลคตก ซงม C – 3 อะตอม เทาเดม จงไมมการปลอยแกส CO2 นนเอง
กลโคส (6C) C6H12O6
2ไพรเวต (3C) CH3-CO-
COOH
2ATP
2NADH + 2H+
4H 2 กรดแลกตก(3C)
CH3-CH-COOH-OH
การสราง กรดแลกตก
การสรางกรดแลกตก
สรปการสลายโมเลกลของสารอาหารแบบไมใชออกซเจน
อาหารสลายตวไมสมบรณ(ปฏกรยาส นสดลงแคข นไกลโคลซส) แบงไดเปนการสรางเอทลแอลกอฮอล และการสรางกรดแลกตก การสรางเอทลแอลกอฮอลเกด CO2 ข นแตการสรางกรดแลกตกไมเกด CO2
ไมเกด H2 O
ไดพลงงานนอยกวาการหายใจแบบใชแกสออกซเจน 18 – 19 เทา
เกดในไซโทพลาสซมเทาน น