Cellulær respiration (glykolyse + Krebs + ETK)

Biologi A · STX · A-niveau · Cellebiologi

🧬 Cellulær respiration (glykolyse + Krebs + ETK)

Cellulær respiration: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ~30-32 ATP.

3 trin: 1) Glykolyse (cytosol, anaerob): glukose (6C) → 2 pyruvat (3C). Netto: +2 ATP, +2 NADH. 10 enzymtrin. Investerings-fase (forbruger 2 ATP via hexokinase + PFK) + udbytte-fase (frigiver 4 ATP + 2 NADH). Sidste trin: pyruvat-kinase (regulerings-punkt).

2) Pyruvat-decarboxylering (mitokondrie-matrix): pyruvat + CoA + NAD⁺ → acetyl-CoA + CO₂ + NADH (2× per glukose).

3) Krebs-cyklus (Citronsyre-cyklus, mitokondrie-matrix): acetyl-CoA + oxaloacetat → citrat → ... → oxaloacetat. Per omdrejning: 1 ATP (GTP), 3 NADH, 1 FADH₂, 2 CO₂. Per glukose (2 omdrejninger): 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH₂, 4 CO₂.

4) Elektrontransportkæden + Oxidativ fosforylering (indre mitokondriemembran): NADH og FADH₂ donerer elektroner til komplekserne I-IV. Pumper H⁺ ud til intermembranrum → elektrokemisk gradient. ATP-synthase (Komplek V) lader H⁺ flyde tilbage → driver ATP-syntese (kemiosmose, Mitchell 1961). O₂ er endelig elektronacceptor → H₂O.

Total ATP: 30-32 (afhænger af shuttle-system).

Anaerob respiration: uden O₂ stopper ETK → fermentering (mælkesyre i muskler ved hård træning, ethanol i gær).

Læringsmål

• Skelne prokaryote og eukaryote celler
• Identificere centrale organeller og deres funktioner
• Forklare cellulær respiration og fotosyntese
• Skelne mitose og meiose
• Forklare diffusion, osmose, aktiv transport

Sådan kan du arbejde med emnet

• Beskriv kort, hvad der sker i hvert af de tre trin: glykolyse, Krebs-cyklus og elektrontransportkæden
• Beregn det teoretiske ATP-udbytte fra fuld nedbrydning af en glukosemolekyle
• Forklar, hvorfor elektrontransportkæden kræver ilt som den sidste elektronacceptor

Eksperiment-forslag

• Tegn et flowdiagram over de tre trin i cellulær respiration (glykolyse, Krebs-cyklus, elektrontransportkæden) og markér, hvor i cellen hvert trin foregår, og hvor meget ATP/NADH/FADH₂ der dannes.
• Lav et gærforsøg, hvor I måler CO₂-produktion (gæring) ved forskellige sukkerkoncentrationer eller temperaturer, og diskutér forskellen mellem aerob og anaerob respiration.
• Beregn det totale ATP-udbytte per glukose-molekyle og forklar, hvorfor tallet ligger i intervallet 30-32 (shuttle-systemer).

Brobygning

Cellulær respiration er den "modsatte" proces af fotosyntese — det fører videre til 'Fotosyntese (lysreaktion + Calvin-cyklus)'.