Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑azure

Oddychanie tlenowe jako źródło energii

Etapy oddychania komórkowegooddychanie komórkoweoddychania komórkowego z udziałem tlenu u organizmów eukariotycznych zachodzą w mitochondriachmitochondriummitochondriach. U pozbawionych tych struktur prokariontów proces ten odbywa się w obrębie wewnątrzkomórkowych wpukleń błony komórkowej będących funkcjonalnie odpowiednikami mitochondriów.

bg‑azure

Oddychanie tlenowe w komórce eukariotycznej

Rjresg0BXv2Xc1
Etapy oddychania tlenowego w komórce eukariotycznej. Na schemacie nie zostały zachowane proporcje organelli komórkowych.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Oddychanie tlenowe, którego substratem jest glukoza, zachodzi w czterech etapach.

R11DyYd3dTeHB
Oddychanie tlenowe, którego substratem jest glukoza zachodzi w czterech etapach. Pierwszym jest glikoliza, która zachodzi w cytozolu. Drugim jest reakcja pomostowa zachodząca w matrix mitochondrium. Trzeci etap to Cykl Krebsa również przebiegający w matrix mitochondrium. Ostatnim etapem oddychania tlenowego jest łańcuch oddechowy, który zachodzi w wewnętrznej błonie mitochondrium.
bg‑azure

Substraty i produkty oddychania tlenowego

RT0yyshXDZUxx1
Glukoza jest substratem do procesu glikolizy, a tlen – do łańcucha oddechowego. Produkty reakcji zaznaczone na schemacie to: CO2, H2O i ATP.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Glukoza i tlen nie mają bezpośredniego kontaktu. Glukoza wykorzystywana jest podczas glikolizyglikolizaglikolizy i rozkładana na dwie cząsteczki pirogronianu. Ten, po  przetransportowaniu do mitochondrium, zostaje utleniony do dwutlenku węgla podczas cyklu Krebsacykl Krebsacyklu Krebsa. Tlen bierze udział dopiero w łańcuchu oddechowymłańcuch oddechowyłańcuchu oddechowym jako ostateczny akceptor elektronów pochodzących z glukozy i przeniesionych na łańcuch transportu elektronów przez NADHNADHNADHFADHIndeks dolny 2FADHIndeks dolny 2FADHIndeks dolny 2.

bg‑azure

Wykrywanie COIndeks dolny 2 wydzielanego
przez kiełkujące nasiona

Dojrzałe nasiona nie mogą od razu kiełkować. Zanim zyskają tę zdolność, przechodzą w stan spoczynku, a ich aktywności metaboliczna i wzrostowa zostają zahamowane. Po zakończeniu spoczynku w nasionach, które miały kontakt z wodą, rozpoczynają się procesy metaboliczne. Pęcznienie łupiny nasiennej umożliwia kiełkowanie – hydrolizowane są wiązania glikozydowe łączące monomery glukozy w skrobię. Otrzymana w ten sposób glukoza wchodzi w glikolizę w cytoplazmie.

Podczas kiełkowania nasion zachodzi oddychanie tlenowe. Można to wykazać, umieszczając suche nasiona w zlewce z wodą wapienną w ciepłym miejscu. Woda wapienna wchodzi w reakcję z wydzielanym przez kiełkujące nasiona dwutlenkiem węgla. Produktem tej reakcji są trudno rozpuszczalna sól – węglan wapnia – oraz dwutlenek węgla, który powoduje mętnienie wody wapiennej.

bg‑gray2
Ciekawostka
R1ByyRS43INa31
Erytrocyty (czerwone krwinki) odpowiadają za przenoszenie tlenu z płuc do pozostałych tkanek organizmu.
Źródło: Pixabay, domena publiczna.

Funkcją erytrocytów jest transport tlenu do innych komórek. Aby czerwone krwinki nie zużywały tlenu, który transportują, pozbawione są mitochondriów, a co za tym idzie, również zdolności do oddychania tlenowego. Energia w tych komórkach uwalniania jest na drodze przemian beztlenowych.

Słownik

ATP
ATP

adenozyno‑5`-trifosforan, nukleotyd trifosforanowy; związek organiczny złożony z zasady azotowej, adeniny, cukru – rybozy i trzech grup fosforanowych; w dwóch wysokoenergetycznych wiązaniach gromadzi energię; uwalnianie energii następuje w wyniku odłączenia od ATP reszt kwasu fosforowego; energia ta wykorzystywana jest m.in. do aktywnego transportu czy skurczu mięśni

cykl Krebsa
cykl Krebsa

cykl kwasu cytrynowego; kołowy, wieloetapowy ciąg reakcji enzymatycznych katalizowanych głównie przez oksydoreduktazy; przebiega w mitochondriach u organizmów eukariotycznych i w cytoplazmie u organizmów prokariotycznych; u większości organizmów stanowi podstawę oddychania tlenowego; opisany w 1937 r. przez Hansa A. Krebsa

FADHIndeks dolny 2
FADHIndeks dolny 2

zredukowana forma dinukleotydu flawinoadeninowego, organicznego związku chemicznego złożonego z mononukleotydu flawinowego i adenozynomonofosforanu (AMP)

glikoliza
glikoliza

(ang. glucose – glukoza, lysis – degradacja); szlak metaboliczny, w którym na skutek wielu reakcji biochemicznych z jednej cząsteczki glukozy powstają: dwie cząsteczki pirogronianu, dwie cząsteczki ATP, dwie cząsteczki NADH oraz cząsteczka wody

łańcuch oddechowy
łańcuch oddechowy

jeden z etapów oddychania komórkowego, który wykorzystuje szereg związków chemicznych uporządkowanych według wzrastających potencjałów oksydoredukcyjnych

mitochondrium
mitochondrium

organellum w cytoplazmie komórek eukariotycznych, którego zasadniczą funkcją jest utlenianie prostych związków organicznych do dwutlenku węgla i wody przy wykorzystaniu tlenu atmosferycznego

NADH
NADH

zredukowana forma dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego zbudowanego z kwasu adenozynomonofosforowego i mononukleotydu nikotynoamidowego

oddychanie komórkowe
oddychanie komórkowe

utlenianie biologiczne; zachodzące w żywych komórkach procesy rozkładu różnych substancji organicznych, dostarczające niezbędnej do życia energii; zewnętrznym przejawem oddychania komórkowego jest u większości organizmów żywych pobieranie tlenu, wydalanie dwutlenku węgla i wydzielanie ciepła

pirogronian
pirogronian

kwas pirogronowy; organiczny związek chemiczny z grupy alfa‑ketokwasów; produkt szlaku przemian glukozy i deaminacji niektórych aminokwasów; w warunkach beztlenowych ulega przekształceniu do etanolu i do kwasu mlekowego; w warunkach tlenowych w mitochondriach ulega przemianom do acetylokoenzymu A, substratu cyklu kwasu cytrynowego; jest też prekursorem glukozy w procesie glukoneogenezy

reakcja pomostowa
reakcja pomostowa

oksydacyjna dekarboksylacja pirogronianu; reakcja odłączania dwutlenku węgla od cząsteczki pirogronianu z jego jednoczesną dehydrogenacją i przyłączeniem powstałej reszty acetylowej do koenzymu A; w wyniku tego procesu tworzy się acetylokoenzym A

woda wapienna
woda wapienna

nazwa zwyczajowa nasyconego wodnego roztworu wodorotlenku wapnia