Magnus Ehingers undervisning

— Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete med mera.

Cellandningen (Biologi 2)

Videogenomgång (flippat klassrum)

Inledning

  1. Cellandning = den process, vid vilken fettsyror & kolhydrater bryts ner med hjälp av syre, och ger ATP ("användbar" energi).
  2. Kontrollerad "förbränning" av exemplevis glukos.

    C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + H2O + energi

  3. Cellandningen sker i cytoplasman och i mitokondrien.

Mitokondrien i den eukaryota cellen.Mitokondrien i den eukaryota cellen.

Från Biologi 1

ATP – cellens ”energivaluta”:

  • Energi + ADP + Pi ⇄ ATP

Cellandningen i stora drag:

  • Glukos + syre → koldioxid + vatten + energi
  • C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energi

"Energin" sist i reaktionsformlerna lagras i form av ATP

I Kemi 2

Cellandningen består av:

  • Glykolys
  • Citronsyracykeln
  • Elektrontransportkedjan

Biologi 2

Någonstans "mitt emellan" Biologi 1 och Kemi 2…

Glykolys

  • Glukosmolekylen klyvs. 
  • Lite ATP + energirika elektroner och väte erhålls.

Citronsyracykeln

  • ”Glukosbitarna” oxideras till koldioxid. 
  • Energirika elektroner och väte + lite ATP erhålls.

Elektrontransportkedjan

  • Vatten bildas.
  • Protongradient som driver tillverkning av (mycket) ATP byggs upp.

Glykolys

  • Sker i cytoplasman (egentligen cytosolen).
  • Glukos: Sex kolatomer.
    • Klyvs till pyrodruvsyra.
  • Klyvningsprodukterna (pyrodruvsyra): Tre kolatomer.
  • Lite  ATP + energirika elektroner och väte (NADH + H+) erhålls.

Översikt över glykolysen.Översikt över glykolysen.

Citronsyracykeln

Sker inne i mitokondrien.

Pyrodruvsyra (tre kolatomer) transporteras in i mitokondrien:

  • Omvandlas till en acetylgrupp (två kolatomer) samtidigt om en kolatom avges i form av CO2.

När pyrodruvsyran (3 kolatomer) transporteras in i mitokondrien omvandlas den till en acetylgrupp (2 kolatomer) samtidigt som en CO₂-molekyl avges.När pyrodruvsyran (3 kolatomer) transporteras in i mitokondrien omvandlas den till en acetylgrupp (2 kolatomer) samtidigt som en CO₂-molekyl avges.

  1. Acetylgruppen reagerar med oxalättiksyra, bildar citronsyra.
  2. De två kolatomerna från acetylgruppen oxideras stegvis till koldioxid.
  3. Energirika elektroner + väte (NADH + H+) frigörs.
  4. Lite ATP bildas.

Översikt över citronsyracykeln.Översikt över citronsyracykeln.

Elektrontransportkedjan

  • Väte + energirika elektroner lämnas av till proteinkomplex i mitokondriens inre membran.
  • När elektronerna transporteras igenom proteinkomplexen används energin i dem för att pumpa ut protoner (vätejoner) till mellanrummet mellan mitokondriens inre och yttre membran.
  • En protongradient byggs upp:
    • Hög koncentration H+ i mellanrummet, låg innanför

Elektrontransportkedjan äger rum i mitokondriens inre membran.Elektrontransportkedjan äger rum i mitokondriens inre membran.

  • Protongradienten gör att vätejonerna (protonerna) "vill" tillbaka in i mitokondriens inre.
    • Cellmembranet sitter i vägen!
  • Enda vägen in är via ett enzym kallat ATP-syntas
    • Energin hos protonerna utnyttjas till att sätta samman ADP + Pi → ATP
  • Det allra mesta av cellens ATP bildas på detta sätt!

Det allra mesta av cellens ATP syntetiseras av ATP-syntas i mitokondriens inre membran.Det allra mesta av cellens ATP syntetiseras av ATP-syntas i mitokondriens inre membran.

Vad händer om syret tar slut? Anaerob förbränning

  • Elektrontransportkedjan avstannar.
  • Ingen protongradient, inget ATP.
  • Citronsyracykeln avstannar.
  • Endast glykolys kan ske.
  • Pyrodruvsyran omvandlas till mjölksyra ⇒ syreskuld uppstår.