ODDYCHANIE KOMRKOWE Proces kataboliczny polegajcy na rozkadzie zoonych

ODDYCHANIE KOMÓRKOWE Proces kataboliczny polegający na rozkładzie złożonych związków organicznych do prostych związków organicznych lub nieorganicznych z wydzieleniem energii

ODDYCHANIE KOMÓRKOWE Z udziałem tlenu – oddychanie tlenowe Bez udziału tlenu Fermentacja Oddychanie beztlenowe

PODZIAŁ ORGANIZMÓW • AEROBY tlenowce, żyją wyłącznie w środowisku tlenowym, większość organizmów • ANAEROBY OBLIKATORYJNE beztlenowce bezwzględne, np. bakterie chorobotwórcze (laseczka tężca) • ANAEROBY FAKULTATYWNE beztlenowce względne, gdy jest tlen oddychają tlenowo, gdy nie beztlenowo, np. drożdże, bakterie mlekowe, denitryfikacyjne

ODDYCHANIE TLENOWE C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O + energia Oddychanie tlenowe zachodzi w 4 etapach: 1. GLIKOLIZA – zachodzi w cytozolu 2. REAKCJA POMOSTOWA – matrix mitochondrium 3. CYKL KREBSA – matrix mitochondrium 4. ŁAŃCUCH ODDECHOWY - grzebienie mitochondrialne

GLIKOLIZA Sześciowęglowa cząsteczka glukozy jest rozkładana do dwóch cząsteczek pirogronianu Glikoliza jest etapem wspólnym dla oddychania tlenowego i bez tlenu oraz dla komórek eukariotycznych i prokariotycznych W wyniku glikolizy powstają: ATP, NADH+H+ oraz pirogronian

REAKCJA POMOSTOWA Reakcja, w której trójwęglowa cząsteczka pirogronianu ulega dekarboksylacji. Uwalniany jest CO 2, a 2 C przyłączane są do specjalnego przenośnika koenzymu-A i powstaje cząsteczka acetylo-Co. A. Produktami reakcji pomostowej są: acetylo-Co. A (włączany do cyklu Krebsa), NADH+H+ (wykorzystywany w łańcuchu oddechowym) oraz CO 2 (wydalany z powietrzem).

CYKL KREBSA Dwuwęglowe grupy acetylowe pochodzące z acetylo-Co. A są stopniowo utleniane do CO 2 (wydalany do atmosfery) przy jednoczesnej redukcji przenośników elektronów: NAD+ (do NADH+H+ i FAD (do FADH 2), które są wykorzystywane w łańcuch oddechowym. Dodatkowo powstaje tu ATP. Do najważniejszych reakcji cyklu Krebsa należą: - 2 dekarboksylacje - 4 dehydrogenacje (r. odwodorowania) podczas, których redukowane są przenośniki elektronów (NAD+ i FAD)

ŁAŃCUCH ODDECHOWY Łańcuch transportu elektronów utworzony przez przenośniki elektronów na tlen (powstaje H 2 O). Proces ten przebiega stopniowo, a wydzielana duża ilość energii magazynowana jest w ATP. Przenośniki uszeregowane są według wzrastającego potencjału redoks (powinowactwa do elektronów). Każdy kolejny przenośnik łańcucha jest coraz lepszym utleniaczem, przyjmuje więc elektrony od poprzedniego przenośnika, czyli ulega redukcji. Substraty łańcucha oddechowego: NADH+H+, FADH 2, O 2 Produkty: NAD+, FAD, H 2 O

BILANS ENERGETYCZNY ODDYCHANIA TLENOWEGO ETAP WYTWORZONE ZUŻYTE CZASTECZKI ATP CZĄSTECZKI ATP ZYSK ENERGETYCZNY (ATP) Glikoliza 4 2 2 Reakcja pomostowa 0 0 0 Cykl Krebsa 2 0 2 Łańcuch oddechowy 26 -28 0 26 -28 Ogółem 32 -34 2 30 -32 1 cząsteczka NADH+H+ daje 2, 5 cząsteczki ATP 1 cząsteczka FADH 2 daje 1, 5 cząsteczki ATP

BEZTLENOWE UZYSKIWANIE ENERGII FERMENTACJA • Zachodzi bez udziału łańcucha przenośników elektronów • Ostatecznym akceptorem elektronów jest związek organiczny (etanol, kwas mlekowy) • Etapy fermentacji: 1. Glikoliza 2. Redukcja Fermentacja alkoholowa – powstają: etanol (C 2 H 5 OH), ATP, CO 2 Fermentacja mlekowa – powstają: kwas mlekowy i ATP. Zachodzi u bakterii mlekowych, w erytrocytach ssaków i we włóknach mięśni szkieletowych przy niedoborze tlenu

ODDYCHANIE BEZTLENOWE • Zachodzi z udziałem łańcucha przenośników elektronów • Ostatecznym akceptorem elektronów jest związek nieorganiczny lub pierwiastek chemiczny Porównanie wydajności energetycznej: Oddychanie tlenowe Oddychanie beztlenowe Fermentacja Duża wydajność: z 1 cz. glukozy 30 cz. ATP Średnia wydajność (zależy od szczepu bakterii) Mała wydajność: z 1 cz. glukozy 2 cz. ATP