Oddychanie tlenowe
Oddychanie komórkowe jako proces pozyskiwania energii
Określisz warunki, w jakich zachodzi oddychanie komórkowe.
Przedstawisz główne cechy oddychania tlenowego, oddychania beztlenowego i fermentacji.
Wykażesz różnice między oddychaniem tlenowym, oddychaniem beztlenowym i fermentacją.
Oddychanie komórkowe (oddychanie wewnątrzkomórkowe, utlenianie biologiczne) to podstawowy proces dostarczający komórkom energii niezbędnej do życia. Jest to proces wieloetapowy, który zachodzi we wszystkich żywych komórkach. Jego spowolnienie prowadzi do upośledzenia funkcjonowania komórki, a całkowite zahamowanie - do śmierci.
Na czym polega oddychanie komórkowe?
Oddychanie komórkowe obejmuje szereg powiązanych ze sobą reakcji chemicznych. Najważniejsze z nich to reakcje utleniania i redukcji (redoks), fosforylacji, izomeryzacji i hydrolizy. W ich rezultacie substancje pokarmowe, takie jak cukry proste, aminokwasy i kwasy tłuszczowe zostają przekształcone do związków prostszych, czemu towarzyszy wydzielanie energii. Oddychanie komórkowe jest więc procesem katabolicznymkatabolicznym.
Istota oddychania komórkowego polega na wykorzystaniu części energii wydzielonej podczas rozkładu substancji pokarmowych do wytworzenia ATP.
Wyróżnia się trzy rodzaje oddychania komórkowego:
oddychanie tlenowe
oddychanie beztlenowe
fermentacja
Większość organizmów występuje w środowisku zasobnym w tlen i przeprowadza oddychanie tlenowe. Organizmy, takie nazywa się tlenowcami lub aerobami.
Niektóre organizmy występują w środowisku ubogim w tlen, dlatego przeprowadzają oddychanie beztlenowe lub fermentację. Organizmy takie określa się jako beztlenowce lub anaeroby.
- Nazwa kategorii: ODDYCHANIE[br] WEWNĄTRZKOMÓRKOWE
- Nazwa kategorii: Warunki [br]tlenowe
- Nazwa kategorii: Oddychanie [br]tlenowe Koniec elementów należących do kategorii Warunki [br]tlenowe
- Nazwa kategorii: Warunki[br] beztlenowe
- Nazwa kategorii: Oddychanie [br]beztlenowe
- Nazwa kategorii: Fermentacja Koniec elementów należących do kategorii Warunki[br] beztlenowe
- Elementy należące do kategorii ODDYCHANIE[br] WEWNĄTRZKOMÓRKOWE
- Elementy należące do kategorii Warunki [br]tlenowe
- Elementy należące do kategorii Warunki[br] beztlenowe
Dla części beztlenowców tlen jest substancją toksyczną, której obecność wywołuje śmierć organizmu – są to tzw. beztlenowce bezwzględne (anaeroby obligatoryjne).
Metabolizm niektórych beztlenowców jest stosunkowo elastyczny. W warunkach dostatecznej ilości tlenu oddychają tlenowo, a w przypadku jego braku – oddychają beztlenowo lub na drodze fermentacji. Takie organizmy to beztlenowce względne (anaeroby fakultatywne).
Rodzaje oddychania wewnątrzkomórkowego
Oddychanie tlenowe
Oddychanie tlenowe polega na całkowitym utlenieniu substratu oddechowego do COIndeks dolny 22 i HIndeks dolny 22O w obecności tlenu. Spośród rodzajów oddychania komórkowego, oddychanie tlenowe dostarcza największej ilości energii, a co za tym idzie pozwala na syntezę największej liczby cząsteczek ATP.
W oddychaniu tlenowym, tlen pełni funkcję utleniacza i zarazem ostatecznego akceptora elektronów „odrywanych” od substratu oddechowego.
Oddychanie tlenowe występuje u wielu organizmów prokariotycznych (większość bakterii) i większości eukariotycznych (rośliny, zwierzęta, grzyby, część protistów).
Proces ten zachodzi w cytoplazmie oraz na wpukleniach błony komórkowej.
Oddychanie beztlenowe
Oddychanie beztlenowe polega na całkowitym utlenieniu substratu oddechowego do COIndeks dolny 22 i HIndeks dolny 22O bez udziału tlenu. Zamiast tlenu cząsteczkowego jako utleniacze wykorzystywane są azotany (NOIndeks dolny 33Indeks górny −−) i siarczany (SOIndeks dolny 44Indeks górny 2−2−). Ilość energii i ATP uzyskiwana w wyniku oddychania komórkowego beztlenowego jest mniejsza niż w przypadku oddychania tlenowego.
Oddychanie beztlenowe występuje wyłącznie u niektórych organizmów prokariotycznych (część bakterii chorobotwórczych, bakterie żyjące na dnie zbiorników wodnych i w przewodzie pokarmowym zwierząt, bakterie denitryfikacyjnebakterie denitryfikacyjne).
Proces ten zachodzi w cytoplazmie oraz na wpukleniach błony komórkowej.
Fermentacje
Fermentacja polega na częściowym utlenieniu substratu oddechowego do związku organicznego bez udziału tlenu. Ilość uwolnionej w ten sposób energii i wytworzonego ATP jest najmniejsza spośród wszystkich sposobów oddychania komórkowego.
Fermentacja występuje u niektórych organizmów prokariotycznych (bakterie mlekowe) i eukariotycznych (drożdże, protisty zwierzęce zasiedlające przewody pokarmowe przeżuwaczy, pasożyty przewodu pokarmowego człowieka, erytrocyty człowieka).
Zarówno w komórkach prokariotycznych jak i eukariotycznych proces ten zachodzi w cytoplazmie.
Podsumowanie
Oddychanie komórkowe to wieloetapowy proces kataboliczny, podczas którego następuje rozkład składników pokarmowych z wydzieleniem energii wykorzystywanej do syntezy ATP.
Oddychanie komórkowe zachodzi w każdej żywej komórce, a wytworzone w jego przebiegu ATP umożliwia zachodzenie wszystkich czynności życiowych.
Wyróżnia się trzy rodzaje oddychania komórkowego: tlenowe, beztlenowe oraz fermentacje.
Cecha | Oddychanie tlenowe | Oddychanie | Fermentacja |
|---|---|---|---|
Substrat | np. glukoza | np. glukoza | np. glukoza |
Produkty oddychania | COIndeks dolny 22, HIndeks dolny 22O, ATP | COIndeks dolny 22, HIndeks dolny 22O, związek nieorganiczny zredukowany, np. jony azotanowe(III), ATP | związek |
Ostateczny | OIndeks dolny 22 | związek nieorganiczny utleniony, np. jony azotanowe(V) | związek |
Lokalizacja | cytoplazma i wpuklenia błony | cytoplazma i | cytoplazma |
Wydajność | bardzo dużo | dużo | niewiele |
Ćwiczenia utrwalające
Wróć do polecenia na stronie „Na dobry początek” i dopisz brakujące definicje. Pamiętaj, żeby nie kopiować słownika, ale wyjaśnić każde słowo kluczowe w miarę możliwości swoimi słowami.