การหายใจระดับเซลล์และลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอน

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง การหายใจระดับเซลล์และลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอน

การหายใจระดับเซลล์ vs. ลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอน

การหายใจระดับเซลล์ (cellular respiration) เป็นชุดปฏิกิริยาและกระบวนการทางเมแทบอลิซึมที่เกิดในเซลล์สิ่งมีชีวิตเพื่อเปลี่ยนแปลงพลังงานชีวเคมีจากสารอาหารเป็นอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) และปล่อยผลิตภัณฑ์ของเสียออกมา ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องในการหายใจมีปฏิกิริยาแคแทบอลิซึมที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยารีดอกซ์ (หมายถึง มีทั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันและรีดักชัน) การหายใจเป็นหนึ่งในวิธีการหลักที่เซลล์จะได้รับพลังงานที่มีประโยชน์เพื่อเป็นเชื้อเพลิงการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ สารอาหารซึ่งเซลล์สัตว์และพืชมักใช้ในการหายใจ มีน้ำตาล กรดอะมิโนและกรดไขมัน ตลอดจนตัวออกซิไดซ์ทั่วไป (ตัวรับอิเล็กตรอน) ในโมเลกุลออกซิเจน (O2) แบคทีเรียและอาร์เคียยังเป็นลิโธโทรฟ (lithotroph) คือ อาจหายใจได้โดยใช้โมเลกุลอนินทรีย์หลากชนิดเป็นตัวให้และรับอิเล็กตรอน เช่น กำมะถัน ไอออนโลหะ มีเทนและไฮโดรเจน สิ่งมีชีวิตซึ่งใช้ออกซิเจนเป็นตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายในการหายใจเรียกว่า สิ่งมีชีวิตต้องการออกซิเจน (aerobic) ส่วนสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช้ออกซิเจนเป็นตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้าย เรียกว่า สิ่งมีชีวิตไม่ต้องการออกซิเจน (anaerobic) พลังงานซึ่งปลดปล่อยออกมาในการหายใจใช้ในการสังเคราะห์เอทีพีเพื่อเก็บพลังงานนี้ พลังงานที่เก็บในเอทีพีจากนั้นสามารถใช้เพื่อขับเคลื่อนขบวนการซึ่งอาศัยพลังงาน ได้แก่ ชีวสังเคราะห์ การเคลื่อนที่หรือการส่งโมเลกุลข้ามเยื่อหุ้มเซลล. ลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอนในไมโทคอนเดรียเป็นจุดที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชันในยูคาริโอต NADH และซักซิเนตที่มีการผลิตในวัฏจักรเครปส์ถูกออกซิไดซ์เป็นพลังงานให้แก่เอทีพีซินเทส (ATP synthase) ลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอน (electron transport chain, ย่อ: ETC) เป็นคู่ของการขนส่งอิเล็กตรอนระหว่างตัวให้อิเล็กตรอน (เช่น NADH) กับตัวรับอิเล็กตรอน (เช่น O2) ด้วยการขนส่งโปรตอน (H+) ข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ ความแตกต่างทางศักย์ไฟฟ้าเคมีของโปรตอนอันเกิดจากการขนส่งโปรตอนข้ามเยื่อนี้ ใช้ในการผลิตพลังงานเคมีในรูปของอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) ลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอนเป็นกลไกของเซลล์ที่ใช้เพื่อดึงพลังงานจากแสงอาทิตย์ในปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสง และจากปฏิกิริยารีดอกซ์ อาทิ ออกซิเดชันของน้ำตาล (การหายใจระดับเซลล์) ในคลอโรพลาสต์ แสงกระตุ้นการเปลี่ยนน้ำไปเป็นออกซิเจน และ NADP+ ไปเป็น NADPH ด้วยการขนส่งโปรตอนข้ามเยื่อหุ้มคลอโรพลาสต์ ในไมโทคอนเดรีย การเปลี่ยนออกซิเจนไปเป็นน้ำ, NADP ไปเป็น NAD+ และซักซิเนตไปเป็นฟูมาเรตจำเป็นต่อการสร้างความแตกต่างของโปรตอน ลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอนเป็นจุดสำคัญที่มีอิเล็กตรอนลัดไปยังออกซิเจน เกิดเป็นซูเปอร์ออกไซด์และอาจส่งผลให้มีภาวะเครียดออกซิเดชัน (oxidative stress) เพิ่มขึ้น.

ยูแคริโอต

ูแคริโอต (eukaryote) คือ สิ่งมีชีวิตที่เซลล์มีนิวเคลียสและโครงสร้างอื่น (ออร์แกเนลล์) อยู่ภายในเยื่อหุ้มเซลล์ ยูแคริโอตเป็นหน่วยอนุกรมวิธาน ยูคาร์ยาหรือยูแคริโอตา อย่างเป็นทางการ เยื่อหุ้มนิวเคลียสเป็นโครงสร้างที่นิยามเซลล์ยูแคริโอตแยกจากเซลล์โปรแคริโอต โดยภายในเยื่อหุ้มนิวเคลียสมีสารพันธุกรรม การมีนิวเคลียสเป็นที่มาของชื่อยูแคริโอต ซึ่งมาจากภาษากรีก ευ (eu, "ดี") และ κάρυον (karyon, "ผลมีเมล็ดเดียว" หรือ "เมล็ด") เซลล์ยูแคริโอตส่วนใหญ่ยังมีออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มอื่นด้วย เช่น ไมโทคอนเดรียหรือกอลจิแอพพาราตัส นอกเหนือจากนี้ พืชและสาหร่ายยังมีคลอโรพลาสต์ สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวหลายชนิดเป็นยูแคริโอต เช่น โปรโตซัว แต่สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ทุกชนิดเป็นยูแคริโอต ซึ่งได้แก่ สัตว์ พืชและเห็ดรา การแบ่งเซลล์ในยูแคริโอตแตกต่างจากสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีนิวเคลียส (โปรแคริโอต) มีกระบวนการแบ่งตัวสองประเภท คือ ไมโทซิสและไมโอซิส ไมโทซิสเป็นการที่เซลล์หนึ่งแบ่งตัวได้เซลล์ที่มีพันธุกรรมเหมือนกันสองเซลล์ ในไมโอซิสซึ่งจำเป็นในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ เซลล์ดิพลอยด์หนึ่ง (ซึ่งมีโครโมโซมสองชุด ชุดหนึ่งมาจากพ่อ อีกชุดหนึ่งมาจากแม่) มีการจับคู่โครโมโซมจากพ่อแม่แต่ละคู่ใหม่ แล้วผ่านการแบ่งเซลล์อีกสองขั้นตอน จนได้เซลล์แฮพลอยด์สี่เซลล์ (เซลล์สืบพันธุ์) เซลล์สืบพันธุ์แต่ละเซลล์มีโครโมโซมชุดเดียว ซึ่งเป็นการผสมโครโมโซมจากพ่อแม่คู่เดียวกัน โดเมนยูแคริโอตาดูเหมือนมาจากชาติพันธุ์เดียว (monophyletic) จึงเป็นหนึ่งในสามโดเมนของสิ่งมีชีวิต อีกสองโดเมน ได้แก่ แบคทีเรียและอาร์เคีย เป็นโปรแคริโอตและไม่มีคุณสมบัติที่กล่าวมาข้างต้น ยูแคริโอตเป็นสิ่งมีชีวิตส่วนน้อยมาก อย่างไรก็ดี เนื่องจากยูแคริโอตมีขนาดใหญ่กว่ามาก มวลชีวภาพรวมทั่วโลกจึงประมาณว่าเท่ากับมวลชีวภาพของโปรแคริโอตWhitman, Coleman, and Wiebe,, Proc.

การหายใจระดับเซลล์และยูแคริโอต · ยูแคริโอตและลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอน · ดูเพิ่มเติม »

วัฏจักรกรดซิตริก

รวมของวัฏจักรกรดซิตริก วัฏจักรกรดซิตริกหรือวัฏจักรเครบส์ (Krebs' cycle) หรือ วัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิก เป็นวัฏจักรกลางในการผลิต ATP รวมทั้ง NADH + H+ และ FADH2 ที่จะเข้าสู่ปฏิกิริยาฟอสโฟรีเลชั่นเพื่อสร้าง ATP ต่อไป เกิดขึ้นบริเวณเมทริกซ์ซึ่งเป็นของเหลวในไมโทคอนเดรีย โดยมีการสลายแอซิทิลโคเอนไซม์ เอ ซึ่งจะเกิดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และเก็บพลังงานจากปฏิกิริยาดังกล่าวไว้ในรูปของ NADH FADH2 และ ATP การย่อยสลายสารอาหารใดๆให้สมบูรณ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำต้องเข้าวัฏจักรนี้เสมอ เป็นขั้นตอนการสร้างคาร์บอนไดออกไซด์มากที่สุดในการหายใจระดับเซลล.

การหายใจระดับเซลล์และวัฏจักรกรดซิตริก · ลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอนและวัฏจักรกรดซิตริก · ดูเพิ่มเติม »

ออกซิเจน

ออกซิเจน (Oxygen) เป็นธาตุในตารางธาตุที่มีสัญลักษณ์ O และเลขอะตอม 8 ธาตุนี้พบมาก ทั้งบนโลกและทั่วทั้งจักรวาล โมเลกุลออกซิเจน (O2 หรือที่มักเรียกว่า free oxygen) บนโลกมีความไม่เสถียรทางเทอร์โมไดนามิกส์จึงเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันกับธาตุอื่น ๆ ได้ง่าย ออกซิเจนเกิดขึ้นครั้งแรกในโลกจากการสังเคราะห์ด้วยแสงของแบคทีเรียและพื.

การหายใจระดับเซลล์และออกซิเจน · ลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอนและออกซิเจน · ดูเพิ่มเติม »

อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต

อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (adenosine triphosphate: ATP) เป็นสารให้พลังงานสูงแก่เซลล์ ผลิตจากกระบวนการสังเคราะห์แสง หรือการหายใจระดับเซลล์และถูกใช้โดยกระบวนการต่าง ๆ ของร่างกาย เช่น สลายอาหาร, active transport,move ในสิ่งมีชีวิต ATP ถูกสร้างขึ้นด้วยวิถีทางต่าง ๆ ดังนี้.

การหายใจระดับเซลล์และอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต · ลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอนและอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต · ดูเพิ่มเติม »

ปฏิกิริยารีดอกซ์

ปฏิกิริยารีดอกซ์ ปฏิกิริยารีดอกซ์แบ่งได้เป็น 2 ส่วนคือปฏิกิริยารีดักชั่น (reduction) และปฏิกิริยาออกซิเดชั่น (oxidation) ปฏิกิริยารีดอกซ์เป็นปฏิกิริยาเกี่ยวกับการรับส่งอิเล็กตรอน แบ่งได้เป็น 2 ครึ่งปฏิกิริยาคือ ปฏิกิริยาออกซิเดชั่น เป็นปฏิกิริยาที่เสียอิเล็กตรอน และปฏิกิริยารีดักชั่น เป็นปฏิกิริยาที่รับอิเล็กตรอน.

การหายใจระดับเซลล์และปฏิกิริยารีดอกซ์ · ปฏิกิริยารีดอกซ์และลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอน · ดูเพิ่มเติม »

ปฏิกิริยาออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชัน

การขนถ่ายอิเล็กตรอนในไมโทคอนเดรียของยูคาริโอต และการสร้าง ATP ปฏิกิริยาออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชัน (Oxidative phosphorylation) เป็นวิถีเมแทบอลิซึมซึ่งใช้พลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารอาหารเพื่อสร้างอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) ซึ่งเป็นโมเลกุลที่เก็บสะสมพลังงานเพื่อใช้ในเมแทบอลิซึม แม้สิ่งมีชีวิตต่าง ๆ บนโลกจะใช้สารอาหารต่างกัน แต่สิ่งมีชีวิตที่อาศัยออกซิเจนแทบทุกชนิดล้วนเกิดปฏิกิริยาออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชันเพื่อสร้าง ATP สาเหตุที่วิถีนี้พบได้แพร่หลายอาจเป็นเพราะมันเป็นวิถีที่ทรงประสิทธิภาพในการปลดปล่อยพลังงาน เมื่อเทียบกับกระบวนการการหมักทางเลือก เช่น ไกลโคไลสิสแบบไม่ใช้ออกซิเจน (anaerobic glycolysis) ระหว่างปฏิกิริยาออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชัน อิเล็กตรอนจะถูกขนส่งจากตัวให้อิเล็กตรอนไปยังตัวรับอิเล็กตรอน เช่น ออกซิเจน ในปฏิกิริยารีดอกซ์ ปฏิกิริยารีดอกซ์เหล่านี้ปลดปล่อยพลังงาน ซึ่งถูกใช้เพื่อสร้าง ATP ในยูคาริโอต ปฏิกิริยารีดอกซ์เหล่านี้ดำเนินโดยโปรตีนคอมเพลกซ์ภายในผนังระหว่างเยื่อหุ้มไมโทคอนเดรีย ขณะที่ในโปรคาริโอต โปรตีนเหล่านี้พบได้ในช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์ ชุดโปรตีนที่เกี่ยวโยงกันนี้เรียกว่า ลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอน (electron transport chain) ในยูคาริโอต มีโปรตีนคอมเพลกซ์จำนวนห้าคอมเพลกซ์เข้ามาเกี่ยวข้อง ขณะที่ในโปรคาริโอต อาจพบเอนไซม์หลายชนิด โดยใช้ตัวให้และรับอิเล็กตรอนที่หลากหลาย พลังงานที่อิเล็กตรอนปลดปล่อยออกมาและไหลผ่านลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอนนี้ถูกนำไปใช้เพื่อขนส่งอิเล็กตรอนข้ามเยื่อหุ้มชั้นในของไมโทคอนเดรีย ในกระบวนการที่เรียกว่า เคมิออสโมซิส (chemiosmosis) ซึ่งสร้างพลังงานศักย์ในรูปของความแตกต่าง (gradient) ของค่า pH และศักย์ไฟฟ้าข้ามเยื่อหุ้มนี้ การเก็บสะสมพลังงานดังกล่าวจะลดลงเมื่อโปรตอนไหลกลับผ่านเยื่อหุ้มและลดความแตกต่างนี้ ผ่านเอนไซม์ขนาดใหญ่ที่เรียกว่า เอทีพีซินเทส (ATP synthase) เอนไซม์นี้ใช้พลังงานดังกล่าวเพื่อสร้าง ATP จากอะดีโนซีนไดฟอสเฟต (ADP) ในปฏิกิริยาฟอสโฟรีเลชัน ปฏิกิริยานี้ถูกขับเคลื่อนโดยการไหลของโปรตอน ซึ่งทำให้เกิดการหมุนบางส่วนของเอนไซม์ เอทีพีซินเทสเป็นมอเตอร์กลแบบหมุน แม้ว่า ปฏิกิริยาออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชันจะเป็นส่วนสำคัญของเมแทบอลิซึม แต่ปฏิกิริยาดังกล่าวก็ผลิตออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยาได้ (reactive oxygen) อย่างซูเพอร์ออกไซด์และไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ ซึ่งนำไปสู่การแพร่กระจายของอนุมูลอิสระ ซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายแก่เซลล์ และเป็นสาเหตุหนึ่งของโรคภัยต่าง ๆ และอาจรวมถึงการสูงวัย (ภาวะสู่วัยชรา) ด้วย ยาและพิษหลายชนิดมีฤทธิ์ยับยั้งกิจกรรมของเอนไซม์ที่ดำเนินวิถีเมแทบอลิซึม.

การหายใจระดับเซลล์และปฏิกิริยาออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชัน · ปฏิกิริยาออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชันและลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอน · ดูเพิ่มเติม »

โปรตอน

| magnetic_moment.

การหายใจระดับเซลล์และโปรตอน · ลูกโซ่ของการขนส่งอิเล็กตรอนและโปรตอน · ดูเพิ่มเติม »