פונקציות של שרשרת הנשימה

נשימה תאית היא הפונקציה שבה תא משיג אנרגיה לביצוע שלו מתפקד, באמצעות פיצול חומרי מזון למולקולות אנרגיה יותר פָּשׁוּט. ההתגלגלות היא התגובה הכימית שבאמצעותה מולקולה, בשל נוכחותם של חומרים אחרים, הנקראים זרזים, הופכת לאחת אחרת ופשוטה יותר.

כדי לבצע את תפקידיו, התא משיג אנרגיה ממולקולה הנקראת אדנוזין טריפוספט. טריפוספט אדנוזין מורכב משלוש מולקולות פוספט, המחוברות לחד סוכר (סוכר פשוט) הנקרא ריבוז. כאשר מולקולה זו עוברת הידרוליזה (מוסיפים מימן), היא נשברת ומשחררת את אחד הפוסטות ומשחררת בין היתר מים ואנרגיה.

הנשימה התאית מורכבת מסדרת התגובות הסלולריות המתרחשות החל מכניסת הגלוקוז ועד להמרתו ל- ATP.

דוגמא לשרשרת נשימה:

גליקוליזה בתחילת תהליך הנשימה. גלוקוז חוצה את קרום התא ובציטופלסמה מולקולת הגלוקוז עוברת תהליך חמצון, ומתחלקת לשתי מולקולות של חומצה פירובית, הנקראת גם פירובט. חומרים אחרים, כמו חומצות אמינו, מתחמצנים גם הם ומשחררים אמינים ו פירובט.

דקבוקסילציה. מולקולות פירובט נכנסות למיטוכונדריה, שם הן מתחילות להיות מותקפות על ידי אנזימים הגורמים לדקרבוקסילציה חמצונית. בהתחלה אנזים אחראי על שחרור אחד הפחמנים של חומצה פירובית (שחרור CO2), ובמקביל אחר האנזים אחראי לשחרור שני אטומי מימן, לייצור רדיקל אצטיל (חומצה אצטית ללא הידרוקסיל רדיקל -OH).

מחזור קרבס. רדיקלים אצטיליים מועברים על ידי אנזים אחר, המכונה "קואנזים A", לעבר המטריצה המיטוכונדריה (גרעין המיטוכונדריה), שם מחמצן ומשחרר רדיקלים אצטיליים אֵנֶרְגִיָה. בשלב זה מולקולות ה- CO2 משולבות מחדש גם עם קואנזים A כדי לייצר בסך הכל 6 מולקולות אצטיל מחומצנות, היוצרות את האנזימים NADH ו- FADH2.

בשלב הבא, הקואנזימים שנוצרו, הנקראים NADH ו- FADH2, מתחמצנים שוב, כך שיש להם אלטרונטיביות ויכולים לקבל אלקטרונים ופרוטונים, שהם המסופקים על ידי אנזימים אחרים, המוסיפים אלקטרונים וזרחן (מוסיפים זרחן) לקואנזימים, עד להוספת שלוש מולקולות זרחן ומולקולות חמצן, כדי לייצר ATP