Buňka

Katabolismus

• Je typ metabolismu – dochází zde k odbourávání složitějších látek na látky jednoduché, přičemž se uvolňuje energie

Souhrnná rovnice oxidace glukózy:

• C6H12O6 + 6O2 - 6CO2 + 6H2O + ENERGIE

TŘI ETAPY BUNĚČNÉHO DÝCHÁNÍ

Glykolýza

• Cukr je přeměněn na kyselinu pyrohroznovou (pyruvát)

• Probíhá v cytosolu buňky

Krebsův cyklus

• Při němž vzniká CO2 – a elektrony s vysokým obsahem energie

• Probíhá v mitochondriích

Oxidační fosforylace

• Při které elektrony vzniklé v krebsově cyklu procházejí elektrontansportním řetězcem a vzniká ATP

• Probíhá v mitochondriích

GLYKOLÝZA

• Vytváří energii přeměnou glukózy na kyselinu pyrohroznovou

• Je biochemická reakce, při které z jedné molekuly glukózy vzniknou dvě molekuly kyseliny Pyrohroznové = pyruvát – je to tříuhlíková sloučenina

• Probíhá v cytosolu buňky

• Vzniká i dvě molekuly ATP a dvě molekuly NADH

• Pyruvát je dopraven přes vnější a vnitřní membránu do mitochondrie

• V matrix mitochondrie je pyruvát převeden na acetyl-koenzym A (acetyl-Co-A) a oxid uhličitý

• Acetylkoenzym a je dvouuhlíková kyselina a vstupuje do Krebsova cyklu

KREBSŮV CYKLUS

• Probíhá v mitochondriích

• Je sled 8 reakcí, které probíhají v matrix uvnitř mitochondrií

• Je podle Hanse Krebse

• Bývá nazýván také jako cyklem kyseliny citronové

• Acetyl-koenzym A se přenese na čtyř uhlíkovou sloučeninu nazývanou kyselina oxaloctová, čímž vznikne kyselina citronová (má ve své molekule šest atomů uhlíku)

• Dvakrát v cyklu dochází k dekarboxylaci, což je odstranění oxidu uhličitého z organických látek

Produkty

• Vzniká jedna molekula ATP

• Dalším produktem jsou elektrony s vysokým obsahem energie ve formě NADH a FADH2 = redukovaný flavinadenindinukleotid)

Co tedy vzniká

• 1 molekula kyseliny pyrohroznové (která byla převedena na acetyl-koenzym A, jež vstupuje do Krebsova cyklu

• Tři molekuly NADH

• Jedna molekula FADH2

• Jedna molekula ATP

TRANSPORT ELEKTRONŮ

• Probíhá na vnitřní membráně mitochondrií

• Elektron-transportní řetězec je tvořen mnoha molekulami enzymů, které jsou zanořeny do fosfolipidové dvojvrstvy

• Enzymy můžeme označit jako přenašeče elektronů – dokáží zachytit elektron a pak ho předat další molekule

• Molekuly elektron přijmou = redukce

• Molekuly elektron odeberou = oxidace

• Elektrony jsou přeneseny do elektron-transportního řetězce molekulami NADH a FADH2

• Když jsou elektrony předávány, tak uvolňují energii

• Energie je použita k přenosu vodíkových protonů z matrix mitochondrie do mezi membránového prostoru

• Tím dochází k zvýšení koncentrace H+

• Na konci přenosu jsou elektrony předány molekulám plynného kyslíku

• Kyslík je posledním příjemcem elektronů

• Kyslík reaguje s protony vodíku za vzniku vody

VZNIK ATP

• Je výsledkem procesu oxidační fosforylace

• ATP vzniká přidáním anorganického fosfátu k adenosindifosfátu ADP

• Tuto reakci nazýváme OXIDAČNÍ FOSFORYLACE – odevzdává kyslík

• Pro tvorbu ATP je důležitý enzym nazývaný ATP – syntáza – je na vnitřní membráně mitochondrie

• V molekule ATP- syntázy je kanálek – prochází zde vodíkové ionty

• Protože je v mezimembránovém prostoru vyšší koncentrace H+ než v matrix, proudí H přes ATP- syntazu, která v důsledku toho katalyzuje syntézu ATP z ADP a P

• ATP –syntáza může vytvořit až 100 molekul ATP za 1 sekundu

• Oxidační fosforylací vznikne na jednu molekulu glukózy 34 molekul ATP