If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:14:19

Видео транскрипция

По мое скромно мнение, едничката най-важна биохимична реакция, особено за нас, е клетъчното дишане. И причината да смятам това е, понеже така извличаме енергия от това, което ядем, или от горивото си. Или, ако искаме да сме по-точни, от глюкозата. И в крайна сметка, повечето от това, което ядем, или поне въглехидратите, се превръща в глюкоза. В бъдещи видеа ще говоря как извличаме енергия от мазнини или протеини. Но клетъчното дишане ни позволява да преминем от глюкоза към енергия и някои други странични продукти. И за да сме малко по-специфични, нека запиша химичната реакция тук. Химичната формула за глюкозата... имаш 6 въглеродни атоми, 12 водородни и 6 кислородни. Това тук е глюкозата. Ако имаш един мол глюкоза – нека запиша това, това тук е глюкозата – и после към този един мол глюкоза, ако имаш 6 мола молекулярен кислород в клетката, тогава – и това е опростяване на клетъчното дишане... Мисля, че ще оцениш през следващите няколко видеа, че можем да навлезем в този механизъм колкото е възможно. Мисля, че е добре да получим голямата картинка. Но ако ми дадеш глюкоза, ако имаш един мол глюкоза и 6 мола кислород, чрез процеса на клетъчното дишане – и просто го записвам като голяма черна "кутия" сега, нека избера хубав цвят. Това е клетъчното дишане. Което, както ще видим, е доста сложно. Но предполагам всичко може да е, ако искаш достатъчно ясен поглед над него. Чрез клетъчното дишане ще произведем 6 мола въглероден диоксид, 6 мола вода и – това е супер важната част – ще произведем енергия. Ще произведем енергия. И това е енергията, която може да бъде използвана за извършване на важна работа, за затопляне на телата ни, за предоставяне на електрическите импулси в мозъците ни. Каквато и да е енергия, особено такава, от която човешкото тяло се нуждае, но не само хората, е предоставена от механизма на клетъчното дишане. И когато кажеш енергия, може да кажеш, че в последното видео – ако това беше последното видео, което гледа, вероятно видя, че казах, че АТФ е енергийната валута за биологичните системи. И може да си кажеш, че изглежда сякаш глюкозата е енергийната валута за биологичните системи. И до някаква степен и двата отговора биха били правилни. Но просто за да видиш как това се събира в едно, процесът на клетъчно дишане произвежда енергия. Но тази енергия се използва за произвеждане на АТФ. Ако разделя тази енергийна част на клетъчното дишане тук, част от нея ще е просто топлина. Тя просто затопля клетката. И после част от нея е използвана за – и това ще ти кажат учебниците. В учебниците ще пише, че произвежда 38 АТФ. Той може по-бързо да бъде използван от клетките за съкращаване на мускулите или за генериране на нервни импулси, за растеж, деление или каквото друго може да е нужно на клетката. Тоест да кажем, че клетъчното дишане произвежда енергия е малко неискрено. Това всъщност е процесът на разграждането на глюкоза и произвеждането на АТФ с, може би, топлина като страничен продукт. Но вероятно е хубаво да имаме тази топлина. Трябва да сме сравнително топли, за да могат клетките ни да действат правилно. Цялата идея е да преминем от глюкоза, от един мол глюкоза и – ще го пише в учебниците – до 38 АТФ. И това е при идеални обстоятелства – произвеждането на 38 АТФ. Четях малко, преди да направя това видео. Реалността е, в зависимост от ефикасността на клетката при извършване на клетъчното дишане, вероятно ще е по-скоро 29 до 30 АТФ. Но има огромна вариация и хората все още проучват тази идея. Но това е клетъчното дишане. В следващите няколко видеа ще го разделим на съставните му части. И сега ще те запозная с тях, за да знаеш, че това са частите на клетъчното дишане. Първият етап се нарича гликолиза. Буквално означава "разграждане на глюкоза". И "глико" е за глюкоза, а "лиза" означава "разграждане". Когато кажеш хидролиза, това означава, че използваш вода, за да разградиш една молекула. Гликолизата означава, че ще разграждаме глюкоза. В случай, че те интересува произхода на думите, глюкоза идва от, частта "глюк" идва от гръцката дума за "сладък". И глюкозата наистина е сладка. А, после, за всички захари слагаме окончание "оза" Това просто означава захар. Може да си помислиш, че е излишно повторение да кажем сладка захар. Но има някои захари, които не са сладки. Например, лактозата, млякото, може да са малко сладки, но когато храносмелиш глюкозата, тогава можеш да я превърнеш в наистина сладка захар, но няма сладък вкус като глюкозата или фруктозата, или сукрозата. Но това е странична забележка. Първата стъпка на клетъчното дишане е гликолиза, разграждането на глюкоза. И в тази стъпка глюкозната молекула се разделя от 6-въглеродна молекула – взимаме 6 въглеродни атома – нека го начертая ето така – една 6-въглеродна молекула изглежда ето така. Това всъщност е цикъл. Нека ти покажа как изглежда глюкозата. Това тук е глюкоза. И, забележи, имаш 1, 2, 3, 4, 5, 6 въглерода. Взех това от Уикипедия. Просто потърси глюкоза и можеш да видиш тази диаграма, ако искаш да видиш детайлите. Имаш 6 въглеродни и 6 кислородни атоми. Това са 1, 2, 3, 4, 5, 6. И всички тези малки сини неща са водородните ми атоми. Така изглежда глюкозата. Но при процеса на гликолиза просто взимаш – записвам го като нишка, но можеш да си го представиш като верига – и към нея има добавени кислородни и водородни атоми, към всеки от тези въглеродни атоми. Има въглероден гръбнак. И това разгражда този въглероден гръбнак на две. Това прави гликолизата. И сме лизирали глюкозата на всяко от тези неща. И не съм начертал всички други неща, които са добавени към това. Тези неща са свързани с други неща, с кислородни и водородни атоми и такива работи. Но всяка от тези 3-въглеродни гръбначни молекули се нарича пируват. Ще навлезем в повече детайли за това. Но гликолизата сама по себе си генерира – има нужда от 2 АТФ и генерира 4 АТФ. Сумарно тя генерира – нека запиша това в различен цвят – сумарно генерира 2 АТФ. Това е първият етап. И той може да се извърши напълно при липса на кислород. Ще направя цяло видео за гликолизата в бъдеще. После тези странични продукти биват малко преработени. И навлизат в цикъла на Кребс. Който генерира още 2 АТФ. И после, и това е интересно, има друг процес, който е след цикъла на Кребс. Но сме в една клетка и всичко се блъска във всичко през цялото време. Но това обикновено се смята да е след гликолизата и цикъла на Кребс. И това изисква кислород. Да поясня, гликолизата, първият етап, не изисква кислород. Не изисква кислород. Може да протече с или без кислород. Не е необходим кислород. Или можеш да кажеш, че това е анаеробен процес. Това е анаеробната част на дишането. Нека запиша това – анаеробен. Може би ще запиша това тук. Гликолизата, тъй като няма нужда от кислород, можем да кажем, че е анаеробна. Може да познаваш идеята за аеробни упражнения. Цялата идея на аеробните упражнения е да те накарат да дишаш усилено, понеже имаш нужда от много кислород, за да извършиш аеробни упражнения. Анаеробен означава, че няма нужда от кислород. Аеробен означава, че има нужда от кислород. Анаеробен означава противоположното. Нямаш нужда от кислород. Гликолизата е анаеробна. И сумарно произвежда 2 АТФ. И после стигаш до цикъла на Кребс, тук има малко подготовка. И ще разгледаме това в детайли в бъдеще. Но после преминаваш към цикъла на Кребс, който е аеробен. Той е аеробен. Изисква кислород. И после това произвежда 2 АТФ. И тази част, честно казано, ме обърка доста, когато за пръв път я учих. Но просто ще запиша това в реда, по начина, по който обикновено се записва. После имаш нещо, наречено – използваме твърде много еднакви цветове – после имаш нещо, наречено електрон-транспортна верига. И тази част произвежда най-много АТФ. 34 АТФ. И това също е аеробно. Изисква кислород. Тоест, както можеш да видиш, ако нямаш кислород, ако клетките не получаваха кислород, можеш да произведеш малко енергия. Но изобщо не толкова много, колкото можеш да произведеш, когато имаш кислород. И, всъщност, когато започне да ти свършва кислорода, този процес не може да продължи, така че някои от тези странични продукти на гликолизата, вместо да навлязат в цикъла на Кребс и електрон-транспортната верига, при които имат нужда от кислород, вместо това преминават през страничен процес, наречен ферментация. За някои организми този процес на ферментация взима страничните продукти на гликолизата и произвежда алкохол. Оттам идва алкохолът. Това се нарича алкохолна ферментация. И ние, като човешки същества, за щастие или за нещастие, мускулите ни не произвеждат директно алкохол. Те произвеждат млечна киселина. Преминаваме през млечнокиселинна ферментация. Нека запиша това. Млечна киселина. Това е за хората и, вероятно, други бозайници. Но други неща, като дрождите, ще преминат през алкохолна ферментация. Това е когато нямаш кислород. И всъщност млечната киселина, ако спринтирам усилено и не мога да приема достатъчно кислород, ще накара мускулите да ме болят, понеже тази млечна киселина започва да се натрупва. Но това е просто страничен процес. Ако имаме кислород, можем да преминем към цикъла на Кребс, да получим нашите два АТФ, а после да преминем към електрон-транспортната верига и да произведем 34 АТФ, което е най-голямата част от произведеното през клетъчното дишане. Казах това като странична забележка, което, до някаква степен, не е справедливо. Понеже докато тези действат, те също произвеждат други молекули. Не ги произвеждат напълно, но те взимат – и знам, че тук става сложно, но мисля, че в следващите няколко видеа ще го разберем – в тези две части на реакцията, гликолизата и цикъла на Кребс, постоянно взимаме НАД – ще запиша НАД+ – и добавяме водородни атоми към него, за да образуваме НАДН. И това се случва за една молекула глюкоза, това се случва с 10 НАД. Или 10 НАД+ стават НАДН. И тези задвижват електрон-транспортната верига. И ще говоря повече за това и как се случва, и защо бива извлечена енергия, и как това е окислителна реакция, и всичко това. И какво бива окислено, и какво бива редуцирано. Но исках просто да кажа това. Тези не просто произвеждат 2 АТФ във всеки от тези етапи. Те също, комбинирано, произвеждат 10 НАДН, всеки от който, в една идеална ситуация, произвежда 3 АТФ в електрон-транспортната верига. И също правят това с друга молекула, ФАД, която е много подобна. Но те произвеждат ФАДН. Знам, че всичко това е много сложно. Ще направя видеа за това в бъдеще. Но важното нещо да запомним е, че клетъчното дишане взима глюкоза и препакетира енергията при глюкозата и я препакетира във вида, както ще ти кажат учебниците, на 38 АТФ. Ако ще се явяваш на изпит, добре е да запишеш това число. В реалността то е по-малко. Това също ще произведе топлина. Всъщност по-голямата част ще е топлина. Но 38 АТФ и преминава през три етапа. Първият етап е гликолизата, при която буквално разделяш глюкозата на 2. Генерираш АТФ. Но по-важното е, че генерираш НАДХ, които ще бъдат използвани по-късно в електрон-транспортната верига. После тези странични продукти биват разградени още повече в цикъла на Кребс, директно произвеждайки 2 АТФ. Но това произвежда много повече НАДН. И всички тези НАДН биват използвани в електрон-транспортната верига, за да произведат по-голямата част от енергийната ти валута, или твоите 34 АТФ.
Съдържанието по Биология достига до теб с подкрепата на Фондация Амген