Phân giải hiếu khí trong tế bào gồm những giai đoạn chính nào? Đặc trưng của mỗi giai đoạn này là gì?

- Phân giải hiếu khí trong tế bào gồm ba giai đoạn: đường phân, chu trình Krebs, chuỗi truyền electron.

- Đặc trưng của mỗi giai đoạn:

+ Đường phân: xảy ra trong tế bào chất và không có sự tham gia của O₂. Trong quá trình này, mỗi phân tử đường glucose (hợp chất 6 carbon) được phân giải thành hai phân tử pyruvate (hợp chất 3 carbon), đồng thời tạo 2 phân tử NADH và 2 phân tử ATP.

+ Chu trình Krebs: xảy ra trong chất nền của ti thể. Mỗi phân tử pyruvate chuyển hóa thành một phân tử acetyl-coA đi vào chu trình Krebs giải phóng 2 phân tử CO₂, 3 NADH, 1 FADH₂ và 1 ATP. Tổng cộng một phân tử đường glucose cho 8 NADH, 2 FADH₂, và 2 ATP.

+ Chuỗi truyền electron (chuỗi truyền điện từ): diễn ra ở màng trong ti thể, đây là giai đoạn thu được nhiều ATP nhất. Trong đó, các phân tử NADH và FADH₂ được sinh ra trong giai đoạn đường phân và chu trình Krebs sẽ bị oxy hóa qua một chuỗi phản ứng oxy hóa khử để tạo ra ATP và nước.

          Các electron cao năng và H⁺ từ NADH và FADH, được chuyển vào một chuỗi các protein nhận và truyền electron ở màng trong ti thể. Các protein này cũng là những chiếc bơm proton.

          Dòng electron được truyền từ protein này sang protein khác và năng lượng từ chúng được giải phóng dùng để bơm H⁺ từ chất nền ti thể vào xoang giữa hai lớp màng ti thể. Các electron ở cuối chuỗi truyền điện tử được oxygen phân tử tiếp nhận cùng với H⁺ tạo thành các phân tử nước.

          Hoạt động của chuỗi truyền điện tử đã tạo nên một sự chênh lệch lớn về nồng độ điện hoá (vừa chênh lệch về nồng độ H⁺, vừa chênh lệch về điện thế) giữa hai phía màng trong ti thể tạo nên lực đẩy H⁺ qua kênh protein ATP – synthase trở lại chất nền ti thể, nhờ đó tạo ra ATP. Sự tạo thành ATP nhờ chuỗi truyền electron được gọi là sự tổng hợp ATP kiểu oxy hoá hay còn gọi là sự hoá thẩm.