THE bunkové dýchanie je to proces, pri ktorom sa oxidujú organické molekuly a vyrába sa ATP (adenozíntrifosfát), ktorý používajú živé bytosti na zabezpečenie svojich energetických potrieb. Dýchanie prebieha v troch základných krokoch: glykolýza, Krebsov cyklus a oxidačnú fosforyláciu.
Glykolýza
THEglykolýza je to anaeróbny krok bunkového dýchania, ktorý prebieha v cytosóle a zahŕňa desať rôznych chemických reakcií. Tieto reakcie sú zodpovedné za rozklad molekuly glukóza (Ç6H12O6) v dvoch molekulách kyseliny pyrohroznovej (C.3H4O3).
Proces glykolýzy sa začína pridaním dvoch fosfátov z dvoch molekúl ATP k molekule glukózy, čo podporuje jej aktiváciu. Táto molekula sa stáva nestabilnou a ľahko sa rozkladá na kyselinu pyrohroznovú. Pri rozklade sa vyprodukujú štyri molekuly ATP, ale keďže dve sa pôvodne používali na aktiváciu glukózy, pozitívnou rovnováhou sú dve molekuly ATP.
Počas glykolýzy sa uvoľňujú aj štyri elektróny (a-) a štyri ióny H+. dve H+ a štyri a- sú zachytené dvoma molekulami NAD+ (nikotínamid-adenín-dinukleotid), produkujúci molekuly NADH.
Preto máme nasledujúcu rovnicu, ktorá sumarizuje glykolýzu:
Ç6H12O6+ 2 ADP + 2Pi + 2NAD+ → 2C3H4O3 + 2ATP + 2NADH + 2H+
Myšlienková mapa: Dýchanie buniek
* Ak si chcete stiahnuť myšlienkovú mapu v PDF, Kliknite tu!
Krebsov cyklus
Po glykolýze sa začína aeróbny krok, ktorý zahŕňa Krebsov cyklus, tiež nazývaný cyklus kyseliny citrónovej alebo cyklus trikarboxylových kyselín. Tento krok sa uskutočňuje vo vnútri bunkovej organely známej ako mitochondrie a začína transportom kyseliny pyrohroznovej do mitochondriálnej matrice.
V matrici kyselina pyrohroznová reaguje s koenzýmom A (CoA) za vzniku molekuly acetylkoenzýmu A (acetyl-CoA) a molekuly oxidu uhličitého. Počas tohto procesu sa molekula NAD + transformuje na jeden z NADH v dôsledku zachytenia 2 a- a 1 z 2 H+ ktoré sa uvoľnili pri reakcii.
Molekula acetyl-CoA prechádza oxidačným procesom a vedie k vzniku dvoch molekúl oxidu uhličitého a intaktnej molekuly koenzýmu A. Tento proces, ktorý zahŕňa niekoľko chemických reakcií, sa nazýva Krebsov cyklus. Pozrite si nasledujúci diagram:
Tento cyklus začína, keď molekula acetyl-CoA a kyselina oxaoctová reagujú za vzniku molekuly kyseliny citrónovej, čím sa uvoľní molekula CoA. Postupne nastáva osem reakcií, pri ktorých sa uvoľnia dve molekuly oxidu uhličitého, elektróny a H+. Na konci tohto procesu sa izoluje kyselina oxoctová a cyklus sa môže začať znova. Elektróny a ióny H+ sú zajaté NAD+ a transformované na NADH. Zachytáva ich tiež FAD (flavín adenín dinukleotid), ktorý sa transformuje na FADH2. Výsledkom Krebsovho cyklu sú 3 NADH a 1 FADH2.
Počas cyklu sa molekula GTP (guanozín trifosfát) tiež vyrába z GDP (guanín difosfát) a Pi. To Molekula GTP je podobná ATP a je tiež zodpovedná za poskytovanie energie na uskutočnenie niektorých procesov v rámci bunka.
Oxidačná fosforylácia
Posledná etapa bunkového dýchania tiež prebieha vo vnútri mitochondrií, presnejšie v mitochondriálnych hrebeňoch. Tento krok sa nazýva Oxidačná fosforylácia, pretože sa týka výroby ATP z pridania fosfátu k ADP (fosforylácia). Väčšina produkcie ATP nastáva v tomto štádiu, v ktorom dochádza k reoxidácii molekúl NADH a FADH.2.
V mitochondriálnych hrebeňoch sa nachádzajú proteíny, ktoré sú usporiadané v poradí, tzv elektrónové transportné reťazce alebo dýchacie reťazce. V týchto reťazcoch dochádza k prenosu elektrónov prítomných v NADH a FADH2 aj kyslík. Proteíny zodpovedné za prenos elektrónov sa nazývajú cytochrómy.
Elektróny pri prechode dýchacím reťazcom strácajú energiu a nakoniec sa spoja s plynným kyslíkom a pri konečnej reakcii tvoria vodu. Aj napriek účasti iba na konci reťazca vedie nedostatok kyslíka k prerušeniu procesu.
Energia uvoľnená dýchacím reťazcom spôsobuje H ióny+ zamerať sa na priestor medzi mitochondriálnymi hrebeňmi, vrátiť sa do matice. Pre návrat do vnútra mitochondrií je potrebné prejsť bielkovinovým komplexom zvaným a ATP syntáza, kde prebieha výroba ATP. V tomto procese sa vytvorí asi 26 alebo 28 molekúl ATP.
Dýchanie prebieha v troch základných krokoch: glykolýza, Krebsov cyklus a oxidačná fosforylácia
Na konci bunkového dýchania je a celková pozitívna bilancia 30 alebo 32 molekúl ATP: 2 ATP z glykolýzy, 2 ATP z Krebsovho cyklu a 26 alebo 28 z oxidačnej fosforylácie.
Dôležité:U prokaryotov celý proces bunkového dýchania prebieha v cytoplazme a bunkovej membráne.
Autor: Vanessa dos Santos
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/biologia/respiracao-celular.htm