Oddychanie komórkowe

PDF Drukuj Email

Schemat utleniania komórkowego, jako procesu katabolicznego Najbardziej powszechnym rodzajem oddychania komórkowego jest oddychanie tlenowe. Proces ten polega na utlenianiu glukozy do dwutlenku węgla. Akceptorem protonów i elektronów jest tlen cząsteczkowy. Podczas utleniania glukozy uwalnia się energia, jest ona magazynowana w postaci cząsteczek ATP. Ta energia jest następnie wykorzystywana do procesów życiowych komórki.

Oddychanie jest to proces kataboliczny, a więc w jego wyniku silnie zredukowany, bogaty w energię związek rozpada się w proste, niskoenergetyczne związki (dwutlenek węgla, woda). Prosty schemat glikolizy Podczas oddychania komórkowego energia się wydziela.

Oddychanie komórkowe jest to proces wieloetapowy. Pierwszym etap oddychania komórkowego, zarówna tlenowego jak i beztlenowego, to glikoliza.

Glikoliza


Cykl przemian chemicznych w glikolizie Glikoliza ma miejsce w cytoplazmie komórki. Jest skomplikowany i złożony proces przemian biochemicznych katalizowanych przez odpowiednie enzymy. W wyniku glikolizy glukoza jest przekształcana (utleniana) w kwas pirogronowy. Protony i elektrony z tego procesu wiążą się z cząsteczkami NAD+, co powoduje ich redukcję. Uwalnia się energia w postaci ATP, który jest syntetyzowany podczas fosforylacji substratowej (patrz Dział I) sprzężonej z glikolizą.
Wzór chemiczny kwasu pirogronowego Rozpad jednej cząsteczki glukozy prowadzi do powstania 2 cząsteczek kwasu pirogronowego. Powstają dwie cząsteczki ATP z ADP i wolnych reszt fosforanu. Ma miejsce również redukcja NAD+ (powstaje NADPH).

Kwas pirogronowy, który powstaje przedostaje się z cytoplazmy przez błony mitochondrium do macierzy mitochondrialnej, gdzie odbywa się kolejny etap oddychania komórkowego. Jest to tzw. oksydacyjna dekarboksylacja kwasu pirogronowego, inaczej zwana reakcją pomostową.

Reakcja pomostowa (oksydacyjna dekarboksylacja kwasu pirogronowego)


Prosty schemat mitochondrium Schemat reakcji pomostowej W reakcji pomostowej dochodzi do odłączenia grupy karboksylowej (dekarboksylacja) od kwasu pirogronowego. Ma miejsce utlenienie produktu, czyli dwuwęglowej grupy acetylowej i przyłączeniu do niej koenzymu A. Przemianie tej towarzyszy redukcja NAD+, gdyż substrat ulega dehydrogenacji. Biorcą protonów i elektronów jest właśnie NAD+.
Wzór chemiczny acetylo-koenzymu A Jest to reakcja egzoergiczna (wymaga dostarczenia energii) i nieodwracalna. Grupa karboksylowa jest odłączana od kwasu pirogronowego w postaci CO2. Ostatecznie, produktem reakcji pomostowej jest acetylo-koenzymA, inaczej aktywny octan. Acetylo-koenzym A jest przyłączany do kolejnego etapu oddychania komórkowego tlenowego, czyli cyklu kwasu cytrynowego, inaczej zwanego cyklem Krebsa.

 
©2010