Дихання – це процес надходження до організму кисню, його участь у окисненні поживних речовин, в результаті чого вивільняється енергія, та виведення назовні вуглекислого газу. Поживні речовини:білкижиривуглеводиокисненнявуглекислий газводаенергіятеплоутворення сполуквиконання роботи. Клітинне дихання відбувається у клітинах:- аеробне дихання здійснюється за наявності кисню;- анаеробне дихання здійснюється у безкисневому середовищіАТФ
енергія Сонцяфото-система ІІзбудження електронів. АТФферментферментсубстратпродукт. АТФФАДФАТФ – аденозинтрифосфатна кислота. Процеси синтезу АТФ можуть відбуватись: - у цитоплазмі в результаті гліколізу – субстратне фосфорилювання; - у мітохондріях в результаті аеробного дихання – окиснювальне фосфорилювання; - у хлоропластах у світлову фазу фотосинтезу – фотофосфорилювання; - на мембранах деяких бактерій при хемосинтезіАТФхімічна енергія
Підготовчий етап відбувається у травному трактіВуглеводи – основне джерело енергії в організмі. Вуглеводи розщеплюються до глюкози. Якщо запаси вуглеводів вичерпуються, то жири їжі стають джерелом енергії. Жири розщеплюються до гліцерину і вищих жирних кислот. Білки не є резервом енергії. Білки розщеплюються до амінокислот
Безкисневий етап відбувається у цитоплазмі клітин. Гліколіз - ланцюг із десяти реакцій, внаслідок яких глюкоза C6 H12 O6 перетворюється на піруват C3 H4 O3глюкозагліколізпіруватбез киснюбродінняетиловий спиртмолочна к-тадріжджіклітини тварин. Загальне рівняння гліколізу:глюкоза + 2 Фн + 2 АДФ → 2 піруват + 2 АТФ + 2 Н2 О + 200 к. ДжІз 200 к. Дж енергії 80 к. Дж запасається у вигляді АТФ, а 120 к. Дж розсіюється у вигляді теплацитоплазмамітохондріїкисеньпіруват
Кисневий етап відбувається у мітохондріяхглюкозагліколізпіруватбез киснюбродінняетиловий спиртмолочна к-тацитоплазмаматрикс мітохондрії кисеньацетил-Ко. Ацикл Кребсаелектронтранспортний ланцюгвнутрішня мембрана мітохондріїНа цьому етапі проходить повне окиснення піровиноградної кислоти до С02 та Н20 з вивільненням енергіїСтадії клітинного дихання: - окисне декарбоксилювання піровиноградної кислоти; - цикл трикарбонових кислот (цикл Кребса); - електронтранспортний ланцюг
Кисневий етап відбувається у мітохондріях. Цикл Кребса (цикл лимонної кислоти) — циклічна послідовність ферментативних реакцій, у результаті яких ацетил – Ко. А окиснюється до СО2 з утворенням атомів водню, які використовуються для відновлення нікотинамідних або флавінових коферментів, відбувається у матриксі мітохондрій. Результат одного обороту циклу:1 молекула АТФ, дві молекули СО2, 8 атомів НПереносники Гідрогену: НАД+ нікотинамідаденіндинуклеотид. ФАД флавінааденіндинуклеотид. FAD + 2 FADH2 Цикл був відкритий німецьким біохіміком Гансом Кребсом. За цю свою роботу він був удостоєний Нобелівської премії у 1953 році
міжмембранний простірматрикс мітохондріїКисневий етап відбувається у мітохондріях. Електронтранспортний ланцюг — послідовність білків-ферментів, які вбудовані у внутрішню мембрану мітохондрій і забезпечують перенесення протонів і електронів на кисень, а енергія, що при цьому виділяється, використовується на утворення АТФ, відбувається на внутрішній мембрані
міжмембранний простірматрикс мітохондріїКисневий етап відбувається у мітохондріях. Електронтранспортний ланцюг — послідовність білків-ферментів, які вбудовані у внутрішню мембрану мітохондрій і забезпечують перенесення протонів і електронів на кисень, а енергія, що при цьому виділяється, використовується на утворення АТФ, відбувається на внутрішній мембрані Рівняння дихального ланцюга:12 Н2 + 6 О2 → 12 Н2 О + 34 АТФ
Кисневий етап відбувається у мітохондріях. Загальне рівняння кисневого етапу:2 С3 Н6 О3 + 6 О2 + 36 Н3 РО4 + 36 АДФ → 6 СО2 + 42 Н2 О + 36 АТФ + 2 600 к. Дж Із 2 600 к. Дж енергії 1088 к. Дж розсіюється у вигляді тепла,а 1512 к. Дж запасається у вигляді АТФ Сумарний енергетичний результат етапів клітинного дихання: 2 800 к. Дж енергії 38 моль АТФ (2 моль при гліколізі, 2 моль у циклі Кребса і 34 моль дає дихальний ланцюг)