RnlZQBsBstB6l

Na ilustracji znajdują się komórki na zdjęciu z mikroskopu konfokalnego w postaci szarych, przylegających do siebie struktur. Znajdujące się wewnątrz nieregularne mitochondria zostały wybarwione na kolor jasnożółty. Na niebiesko zabarwione zostały okrągłe jądra komórkowe, a szara siatka to cytoszkielet.

Oddychanie tlenowe

Oddychanie tlenowe zachodzi w mitochondriach, nazywanych siłowniami energetycznymi komórki. Na zdjęciu mitochondria zostały wybarwione na kolor jasnożółty. Na niebiesko zabarwione zostały jądra komórkowe, a szara siatka to cytoszkielet. Mikroskop konfokalny, powiększenie 100×.

Źródło: Torsten Wittmann, University of California, San Francisco, Flickr, licencja: CC BY-NC 2.0.

Sprawdź co umiesz

R1KM3A8LG3RO1

Ćwiczenie 1

Dopasuj poszczególne etapy oddychania wewnątrzkomórkowego do lokalizacji ich zachodzenia w komórce: cytoplazma Możliwe odpowiedzi: 1. reakcja pomostowa, 2. cykl Krebsa, 3. glikoliza, 4. łańcuch oddechowy mitochondrium Możliwe odpowiedzi: 1. reakcja pomostowa, 2. cykl Krebsa, 3. glikoliza, 4. łańcuch oddechowy

R1TrLxKLKqdNX

Ćwiczenie 2

Przyporządkuj element budowy mitochondrium do funkcji DNA mitochondrialne Możliwe odpowiedzi: 1. Stanowi miejsce syntezy białek wchodzących w skład syntazy ATP., 2. Zawiera enzym błonowykatalizujący reakcję wytwarzania ATP., 3. Zawiera informację o białkach wchodzących w skład syntazy ATP., 4. Zawiera enzymy katalizujące reakcje syntezy białek syntazy ATP. Matrix Możliwe odpowiedzi: 1. Stanowi miejsce syntezy białek wchodzących w skład syntazy ATP., 2. Zawiera enzym błonowykatalizujący reakcję wytwarzania ATP., 3. Zawiera informację o białkach wchodzących w skład syntazy ATP., 4. Zawiera enzymy katalizujące reakcje syntezy białek syntazy ATP. Rybosomy Możliwe odpowiedzi: 1. Stanowi miejsce syntezy białek wchodzących w skład syntazy ATP., 2. Zawiera enzym błonowykatalizujący reakcję wytwarzania ATP., 3. Zawiera informację o białkach wchodzących w skład syntazy ATP., 4. Zawiera enzymy katalizujące reakcje syntezy białek syntazy ATP. Grzebienie mitochondrialne Możliwe odpowiedzi: 1. Stanowi miejsce syntezy białek wchodzących w skład syntazy ATP., 2. Zawiera enzym błonowykatalizujący reakcję wytwarzania ATP., 3. Zawiera informację o białkach wchodzących w skład syntazy ATP., 4. Zawiera enzymy katalizujące reakcje syntezy białek syntazy ATP.

R1NJLDC6PCE2H

Ćwiczenie 3

Zaznacz prawidłową odpowiedź. Proces w trakcie którego kwasy tłuszczowe zostają utlenione do acetylokoenzymu A to: Możliwe odpowiedzi: 1. β – oksydacja, 2. liponeogeneza, 3. dekarboksylacja, 4. fosforylacja substratowa

RNN856ZZVMDE6

Ćwiczenie 4

Wskaż, miejsca gdzie znajduje się łańcuch oddechowy. Możliwe odpowiedzi: 1. Zewnętrzna błona mitochondrium., 2. Matriks mitochondrialna., 3. Wewnętrzna błona mitochondrium., 4. Rybosomy mitochondrialne.

R15Q87GLJCRBP

Ćwiczenie 5

Dekarboksylacja oksydacyjna pirogronianu zachodzi w trakcie: Możliwe odpowiedzi: 1. glikolizy, 2. reakcji pomostowej, 3. cyklu Krebsa, 4. cyklu pentozofosforanowego

Ćwiczenie 6

Na schematach przedstawiono mitochondria pochodzące z dwóch różnych komórek.

R3k75nOjXznRw

Dwa przekroje mitochondrium. Grafika przedstawia budowę mitochondriów różnych narządów. Mitochondria są otoczone dwiema błonami białkowo lipidowymi, czyli zewnętrzną i wewnętrzną. Różnią się one między sobą pod względem molekularnym i funkcjonalnym. Mitochondrium oznaczone na schemacie literą A ma silnie rozbudowane grzebienie mitochondrialne zwiększające powierzchnię syntezy ATP. W przeciwieństwie do modelu mitochondrium oznaczonego literką B.

R1ESTSSLJSUOF

Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania wraz z uzasadnieniem.
Mitochondrium oznaczone na schemacie symbolem literowym A pochodzi z naskórka erytrocytuneuronu, ponieważ ma silnie rozbudowane grzebienie mitochondrialne zwiększające powierzchnię uwalniania ATP. Ma mniej rybosomów, które zajmowałyby miejsce fałdom błony wewnętrznej. Zawiera materiał genetyczny, w którym jest zapisana informacja o białkach oddychania komórkowego.

RGFsfKsEitRkU

Dokończ zdanie. Mitochondrium neuronu ma silnie rozbudowane grzebienie mitochondrialne zwiększające powierzchnię uwalniania ATP.ma mniej rybosomów, które zajmowałyby miejsce fałdom błony wewnętrznej.zawiera materiał genetyczny, w którym jest zapisana informacja o białkach oddychania komórkowego.

R5EKMCGEZEQ2A

Ćwiczenie 7

Łączenie par. . W cyklu Krebsa dochodzi do dwóch karboksylacji i czterech hydrogenacji, podczas których powstają 2 cząsteczki CO₂, 3 NADH⁺H⁺ 1 FADH₂. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz

R12UF4X4KBRQS

Ćwiczenie 8

Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem materiału.

Ćwiczenie 9

R1UaFjAMBmm7h

Ilustracja — Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1XNES5Q58PE5

Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem materiału.

Ćwiczenie 9

RxjFfwgK7xHlG

Ćwiczenie 10

RiL9menPAXTi5

Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.

Zwróć uwagę, że na błonie wewnętrznej znajduje się łańcuch oddechowy biorący udział w syntezie ATP.

Pofałdowanie wewnętrznej błony mitochondrialnej zwiększa jej powierzchnię. Na większej powierzchni znajduje się więcej białek łańcucha oddechowego, dzięki czemu możliwe jest bardziej wydajne produkowanie ATP w jednostce czasu.

Ćwiczenie 11

RSKmKT3vb3RM7

Grafika przedstawia cykl Krebsa. Cykl Krebsa jest cyklem reakcji biochemicznych. Stanowi jeden z etapów oddychania komórkowego. Oddychanie komórkowe to podstawowy proces, który dostarcza komórkom energii i podtrzymuje życie. Pierwszy substrat cyklu, czyli cytrynian powstaje z acetyloCoA. Cząsteczka ta pochodzi z rozkładu węglowodanów i kwasów tłuszczowych. Przy udziale wody powstaje cis‑akonitan. Następnie powstaje izocytrynian. Kolejnym substratem cyklu reakcji biochemicznych jest α ketoglutaran, bursztynylo‑CoA, bursztynian, fumaran, jabłczan i szczawiooctan. W wyniku reakcji dochodzi do wytworzenia wielu związków pośrednich, ale podstawowym zadaniem jest dostarczanie energii. To faza oddychania komórkowego. Reakcje cyklu Krebsa są przyspieszane przez szereg enzymów jak na przykład akonitazę, fumarazę czy tiokinazę bursztynianową. — Schemat przedstawia cykl Krebsa nazywany cyklem kwasu cytrynowego.
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.

R2xD651OWFyjq1

Przeanalizuj powyższy schemat i wyjaśnij jaka jest rola acetylo‑CoA w cyklu Krebsa (Uzupełnij).

R17JafUKeHijb

Przeanalizuj opis powyższego schematu i wyjaśnij, jaka jest rola acetylo‑CoA w cyklu Krebsa. (Uzupełnij).

CoA jest koenzymem enzymów z grupy transferaz, czyli przenoszących grupy chemiczne np. acetylową na różne związki chemiczne.

Podczas cyklu Krebsa acetylo‑CoA dostarcza grupę acetylową, która zostaje wykorzystana do syntezy cytrynianu ze szczawiooctanu, a w dalszych etapach umożliwia powstanie ATP na drodze fosforylacji substratowej.

Ćwiczenie 12

R1AO99E78PQCF

_acetylo‑CoA +_NAD+ +_FAD + _ADP + _Pi → _CO2 + _CoA + _ATP + _NADH+H+ + _FADH2. Uzgodnij powyższe równanie reakcji. (Uzupełnij).

Zwróć uwagę, że wszystkie współczynniki muszą wynikać z liczby powstających i rozpadających się cząsteczek.

2 acetylo‑CoA + 6 NADIndeks górny + + 2 FAD + 2 ADP + 2 Pi → 4 COIndeks dolny 2 + 2 CoA + 2 ATP + 6 NADH + HIndeks górny + + 2 FADHIndeks dolny 2

Ćwiczenie 13

R17mN8DgXfs1Z

Ilustracja przedstawia schemat. Na górze napis: glukoza. Od napisu strzałka w dół do napisu fosfoheksoza. Po prawej stronie strzałki jest strzałka biegnąca łukiem w dół od napisu ATP do ADP. Od fosfoheksozy strzałka w dół napisu bisfosfoheksoza. Przy strzałce po lewej stronie jest strzałka biegnąca łukiem w dół: od ATP do ADP. Od bisfosfoheksozy strzałka w dół do 2 fosfotriozy. Od fosfotriozy strzałka w dół do 2 1,3‑bisfosfoglicerynianu. Przy strzałce po lewej stronie jest strzałka biegnąca w dół łukiem. Przy strzałce napis 2P indeks dolny i. Po prawej stronie jest strzałka biegnąca łukiem w dół od 2 NAD indeks górny plus do 2 NADH. Od 2 1,3‑bisfosfoglicerynianu strzałka w dół do 2 fosfoenolopirogronianu. Po lewej stronie strzałki jest strzałka biegnąca w dół od 2 ADP do 2 ATP. Od 2 fosfoenolopirogronianu strzałka do napisu: 2 pirogronianu. Po lewej stronie strzałki jest strzałka biegnąca łukiem w dół od napisu 2 ADP do 2 ATP. — Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1CK49TFCDNN2

Na podstawie powyższego schematu określ, czy proces glikolizy ma charakter anaboliczny czy kataboliczny. Odpowiedź uzasadnij. (Uzupełnij).

Przypomnij sobie, które reakcje – anaboliczne czy kataboliczne – są egzoergiczne i co oznacza to pojęcie. Do których z nich należą reakcje rozkładu?

Swoją odpowiedź możesz argumentować w różny sposób, np.:

Glikoliza jest procesem katabolicznym, ponieważ:

dochodzi w nim do rozkładu glukozy do pirogronianu, czyli związku bardziej złożonego na substancje prostsze, co charakteryzuje procesy kataboliczne;
z bardziej złożonego związku (glukoza) powstają prostsze produkty (pirogronian);
w jej wyniku uwalnia się energia w postaci ATP – oznacza to, że jest egzoergiczna, co charakteryzuje procesy kataboliczne.

Ćwiczenie 14

R1RQcTU4cijQp

Określ rolę produktów cyklu Krebsa powstałych w wyniku zachodzących reakcji dehydrogenacji. W odpowiedzi uwzględnij nazwę procesu, którego są one substratem. (Uzupełnij).

Podczas dehydrogenacji powstają NADH+HIndeks górny + oraz FADHIndeks dolny 2.

Powstałe w wyniku reakcji dehydrogenacji podczas cyklu Krebsa cząsteczki NADH+HIndeks górny + oraz FADHIndeks dolny 2 Indeks dolny koniecsą wykorzystywane w dalszych etapach tlenowego oddychania komórkowego w łańcuchu oddechowym.

Ćwiczenie 15

RqaTJWqgRM8Vx

Schemat przedstawia proces łańcucha oddechowego. Proces składa się z czterech etapów. Zaznaczono matriks mitochondrium, czyli bezpostaciową substancję płynną wypełniającą wnętrze mitochondrium. Wewnętrzną błonę mitochondrialną, znajdującą się wewnątrz organellum, w której zachodzą liczne reakcje chemiczne. Mają one na celu przekształcenie energii cząsteczek substancji pokarmowych w energię wiązań ATP. A także przestrzeń międzybłonową znajdującą się nad dwuwarstwową błoną mitochondrialną. Łańcuch oddechowy regeneruje nośniki elektronów. NADH i FADH indeks dolny 2 przekazują swoje elektrony do łańcucha transportu elektronów, przekształcając się z powrotem w NAD+ i FAD. Utlenione formy tych przekaźników elektronów są potrzebne w glikolizie i cyklu Krebsa. Bez nich procesy się nie odbędą. Poza tym łańcuch oddechowy, wytwarza gradient protonów. Buduje gradient protonów na wewnętrznej błonie mitochondrialnej, z wyższym stężeniem H+ w przestrzeni międzybłonowej i niższym stężeniem w matriks mitochondrialnym. Ten gradient to zmagazynowana forma energii. Jest wykorzystywana do wytworzenia ATP. — Źródło: OpenStax, dostępny w internecie: http://cnx.org/contents/185cbf87-c72e-48f5-b51e-f14f21b5eabd@9.85., licencja: CC BY 3.0.

R1WShuRmwGxux

Na podstawie schematu określ, jakie cząsteczki są źródłem elektronów transportowanych przez białka błonowe grzebienia mitochondrialnego. Produktami jakich etapów oddychania są te związki? (Uzupełnij).

Zastanów się, jakie etapy oddychania poprzedzają łańcuch oddechowy.

Źródłem elektronów transportowanych przez białka błonowe są zredukowane przenośniki protonów i elektronów (NADH i FADHIndeks dolny 2), które powstają podczas glikolizy, reakcji pomostowej i w cyklu Krebsa.

Ćwiczenie 15

RESU96M9NL17T

Zastanów się, jakie etapy oddychania poprzedzają łańcuch oddechowy.

Ćwiczenie 16

RnKTV0hlTdHaQ

Schemat przedstawia procesy zachodzące w czasie dyfuzji ułatwionej. Zobrazowano błonę komórkową, matriks mitochondrialny. A także szereg kanałów białkowych stanowiących tunele transportujące dla dyfuzji cząstek. Na schemacie zaznaczono też czterokompleksowy łańcuch oddechowy. W tym, kołowy schemat cyklu Krebsa. Dyfuzja ułatwiona, zachodzi zgodnie z gradientem stężeń protonów, przy udziale białka błonowego. W procesie dyfuzji substancja ma tendencję do przemieszczania się z obszaru o wysokim stężeniu do obszaru o niskim stężeniu, dopóki jej stężenie nie stanie się równomierne w przestrzeni. W dyfuzji ułatwionej cząsteczki dyfundują przez błonę plazmatyczną przy pomocy białek błonowych, takich jak kanały i białka nośnikowe. Kanały białkowe rozciągają się na całej grubości błony i tworzą w niej hydrofilowe tunele, umożliwiając ich cząsteczkom docelowym transport na drodze dyfuzji. Przedostanie się przez kanał pozwala polarnym i naładowanym związkom na brak kontaktu z hydrofobowym rdzeniem błony plazmatycznej, który w spowolniłby tranlub zablokowałby ich transport do komórki. Kanały są bardzo selektywne i transportują tylko jeden rodzaj cząsteczki. Albo cząstek spokrewnionych. Białka nośnikowe zaangażowane w dyfuzję ułatwioną zapewniają cząsteczkom hydrofilowym sposób na przejście przez błonę zgodnie z istniejącym gradientem stężeń. Na schemacie są liczne reakcje chemiczne. — Źródło: OpenStax, dostępny w internecie: http://cnx.org/contents/185cbf87-c72e-48f5-b51e-f14f21b5eabd@9.85., licencja: CC BY 3.0.

R1PEuAh0SS315

Na podstawie schematu określ, jaki rodzaj transportu służy do transportowania protonów z przestrzeni międzybłonowej do matriks mitochondrium. Uzasadnij swoją odpowiedź. (Uzupełnij).

Przypomnij sobie, jakie są rodzaje transportu błonowego. Czym dyfuzja ułatwiona różni się od transportu aktywnego?

Jest to dyfuzja ułatwiona, ponieważ zachodzi zgodnie z gradientem stężeń protonów, przy udziale białka błonowego (syntazy ATP).