กระบวนการหายใจระดับเซลล์

Overview

เนื้อหาบรรยายนี้สรุปกระบวนการหายใจระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจน (Aerobic Respiration) ที่เซลล์นำกลูโคสและออกซิเจนมาสร้างพลังงานในรูป ATP

กระบวนการหายใจระดับเซลล์

• เซลล์ต้องย่อยกลูโคสให้เล็กที่สุดเป็นน้ำตาลเดี่ยว เช่น กลูโคส
• กลูโคสถูกสลายผ่านกระบวนการ Cellular Respiration เพื่อให้ได้ ATP
• ได้สารพลังงานสูงเสริม คือ NADH และ FADH2 ที่ใช้ในการสร้าง ATP เพิ่มเติม

ประเภทการหายใจระดับเซลล์

• แบ่งเป็น 2 ประเภท: แบบใช้ออกซิเจน (Aerobic) และไม่ใช้ออกซิเจน (Anaerobic)
• บรรยายนี้เน้นแบบใช้ออกซิเจน

ขั้นตอนการสลายกลูโคสแบบใช้ออกซิเจน

• มี 4 ขั้นตอน:
  • 1. ไกลโคลิซิส (Glycolysis)
  • 2. การสร้าง Acetyl Coenzyme A
  • 3. วัฏจักรเคร็บส์ (Krebs Cycle)
  • 4. การถ่ายทอดอิเล็กตรอน (Electron Transport Chain)

ไกลโคลิซิส (Glycolysis)

• เกิดในไซโทพลาซึม
• ใช้ ATP เริ่มต้น 2 โมเลกุล และสร้างกลับมา 4 ATP (กำไรสุทธิ 2 ATP)
• เปลี่ยนกลูโคส (6 คาร์บอน) เป็นกรดไพรูวิก (3 คาร์บอน x 2)
• ได้เพิ่ม 2 NADH

การสร้าง Acetyl Coenzyme A

• กรดไพรูวิกเข้าสู่ไมโตคอนเดรีย สลายคาร์บอกซิลออกเป็น CO₂
• ได้ Acetyl Coenzyme A (2 คาร์บอน), 2 NADH และ 2 CO₂ ต่อกลูโคส 1 โมเลกุล

วัฏจักรเคร็บส์ (Krebs Cycle)

• เกิดในแมทริกซ์ของไมโตคอนเดรีย
• Acetyl CoA (2 คาร์บอน) + OAA (4 คาร์บอน) กลายเป็นกรดซิตริก (6 คาร์บอน)
• ปลดปล่อย 4 CO₂, ได้ 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH₂ ต่อกลูโคส 1 โมเลกุล

การถ่ายทอดอิเล็กตรอน (Electron Transport Chain)

• เกิดที่เยื่อหุ้มชั้นในของไมโตคอนเดรีย
• NADH และ FADH₂ ส่งอิเล็กตรอนผ่านตัวรับจนถึงออกซิเจน เกิดน้ำเป็นผลลัพธ์
• การเคลื่อนย้ายโปรตอนผ่าน ATP synthase สร้าง ATP เพิ่มขึ้น
• 1 NADH ได้ 2.5 ATP, 1 FADH₂ ได้ 1.5 ATP

สรุปผล ATP ที่ได้

• Glycolysis: 2 ATP, 2 NADH
• Acetyl CoA: 2 NADH
• Krebs Cycle: 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH₂
• รวมสูงสุด 32 ATP ในเซลล์หัวใจ ตับ ไต, และ 30 ATP ในเซลล์กล้ามเนื้อและสมอง

Key Terms & Definitions

• Cellular Respiration — กระบวนการสลายสารอาหารในเซลล์เพื่อสร้างพลังงาน
• ATP (Adenosine Triphosphate) — โมเลกุลพลังงานหลักที่เซลล์ใช้
• NADH / FADH₂ — พาหะอิเล็กตรอนที่ใช้สร้าง ATP
• Glycolysis — กระบวนการย่อยกลูโคสในไซโทพลาซึม
• Acetyl Coenzyme A — ผลผลิตกลางก่อนเข้าสู่วัฏจักรเคร็บส์
• Krebs Cycle — วัฏจักรเคมีที่สร้างพลังงานเพิ่มเติมในไมโตคอนเดรีย
• Electron Transport Chain — ระบบถ่ายทอดอิเล็กตรอนที่สร้าง ATP มากสุด
• Aerobic Respiration — การหายใจระดับเซลล์ที่ใช้ออกซิเจน

Action Items / Next Steps

• ทบทวนกระบวนการ Anaerobic Respiration ในคลิปหรือบทเรียนถัดไป