2. Buňka

Jednotlivé metabolické reakce jsou katalyzovány látkami bílkovinné povahy – enzymy, které reakce usnadňují a urychlují.

Podle základního charakteru metabolismu rozdělujeme organismy na:

• heterotrofní - přijímají uhlík ve formě organických látek, patří sem živočichové a

• autotrofní – přijímají uhlík ve formě CO2, jsou schopny tvořit z anorganických látek látky organické, k čemuž získávají energii:

  • ve formě světelné energie, pak jde o tzv. fotoautotrofní organismy (fototrofní bakterie a zelené rostliny)

  • oxidací anorganických látek, pak jde o tzv. chemoautotrofní organismy, např. některé bakterie

Energie získaná při katabolických dějích je uchovávána a posléze odevzdávána při dějích anabolických prostřednictvím tzv. makroergických sloučenin

• molekuly makroergických sloučenin obsahují velké množství energie – vázána v tzv. makroergických vazbách

• univerzální makroergická sloučenina – ATP – adenosintrifosfát

  • energeticky bohatá sloučenina

  • tvoří se připojením fosfátového zbytku k ADP (adenosindifosfát)

    • proces nazývaný fosforylace

Fotosyntéza – autotrofní organismy využívají anorganické látky (CO2 a H2O) a světelnou energii k syntéze organických látek (sacharidů) za současného vylučování kyslíku

• primární fáze (světelná) – záviská na světle, energie světelného záření využita k tvorbě ATP (zdroj energie) a NADPH+H+ (redukční činidlo) pro sekundární fázi

• sekundární fáze (temnostní) – není na světle závislá, dochází k redukci CO2 za vzniku sacharidů při využití ATP a NADPH+H+ z primární fáze

  • tzv. Calvinův cyklus – CO2 začleňován do organické sloučeniny, konečným produktem je sacharid

    • většina rostlin používá k syntéze sacharidů (fotosyntéze) Calvinův cyklus – C3 rosliny

    • existují i C4 rostliny (kukuřice)

Uvolňování energie – 2 základní způsoby:

• anaerobní metabolismus – nevyžaduje přítomnost kyslíku

  • zahrnuje anaerobní glykolýzu, kvašení

• aerobní metabolismus – vyžaduje přítomnost kyslíku

  • zahrnuje aerobní glykolýzu, Krebsův cyklus a dýchací řetězec

Glykolýza – děj, při kterém je glukóza (6 atomů uhlíku) v buňce za anaerobních podmínek odbourávána na pyruvát (3 atomy uhlíku) za uvolnění energie v podobě ATP

• pyruvát vstupuje do dalších reakcí:

  • za anaerobních podmínek – kvašení (fermentace)

    • vzniká kyselina mléčná (mléčné kvašení) nebo ethanol (etanolové kvašení)

• za aerobních podmínek (při dostatku kyslíku) vzniká acetylkoenzym A, který vstupuje do Krejsova cyklu

Krebsův cyklus (cyklus trikarboxylových kyselin, citrátový cyklus) je sled reakcí, při kterých je acetylkoenzym A odbouráván na CO2 a redukované koenzymy (NADPH+H+), které dále vstupují do dýchacího řetězce