If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Jeżeli jesteś za filtrem sieci web, prosimy, upewnij się, że domeny *.kastatic.org i *.kasandbox.org są odblokowane.

Główna zawartość

Etapy oddychania komórkowego

Oddychanie komórkowe to proces metaboliczny, w którym rozkładana jest glukoza wraz z jednoczesną produkcją ATP. Etapami oddychania komórkowego są: glikoliza, utlenianie pirogronianu, cykl kwasu cytrynowego (zwany cyklem Krebsa) i fosforylacja oksydacyjna.

Wprowadzenie

Oddychanie komórkowe jest jedną z najbardziej eleganckich, majestatycznych i fascynujących ścieżek metabolicznych na Ziemi. Jednocześnie będąc jedną z najbardziej skomplikowanych. Ucząc się tego po raz pierwszy, czułam się jakbym wpadła do literkowej zupy o smaku chemiczno-organicznym!
Na szczęście, oddychanie komórkowe przestaje być straszne, jak już je poznasz. Zacznijmy od spojrzenia na nie z góry, krok po kroku śledząc każdy z czterech głównych etapów oraz ich wzajemne powiązanie.

Etapy oddychania komórkowego

Podczas oddychania komórkowego cząsteczka glukozy jest stopniowo rozkładana do dwutlenku węgla i wody. W trakcie tych reakcji bezpośrednio produkowane jest ATP. Zdecydowanie więcej ATP powstaje jednak później, w procesie zwanym fosforylacją oksydacyjną. Fosforylacja oksydacyjna jest napędzana ruchem elektronów poprzez łańcuch transportu elektronów, grupy białek zlokalizowanych w wewnętrznej błonie mitochondrialnej.
Elektrony te pochodzą pierwotnie z glukozy i są przerzucane na łańcuch transportu elektronów przez ich nośniki: NADH i FADH2, które powstają z NAD+ and FAD, kiedy otrzymują elektrony. Gwoli wyjaśnienia, to właśnie się dzieje tam, gdzie na schemacie jest napisane: + NADH or + FADH2. Cząsteczki te nie powstają od zera, są tylko przekształcane na formę przenoszącą elektrony:
NAD+ + 2e + 2H+ NADH + H+
FAD + 2e + 2H+ FADH2
Aby dowiedzieć się, jak cząsteczka glukozy jest przekształcana w dwutlenek węgla i w jaki sposób energia jest przekazywana do NADH/FADH2 w komórkach Twojego ciała, przyjrzyjmy się krok po kroku czterem etapom oddychania komórkowego.
  1. Glikoliza. W glikolizie glukoza (sześciowęglowy cukier) ulega serii chemicznych transformacji. Ostatecznie przekształcana jest do pirogronianu, trzywęglowej organicznej cząsteczki. W tych reakcjach produkowane jest ATP a NAD+ redukowane jest do NADH.
  2. Utlenianie pirogronianu. Każda cząsteczka pirogronianu z glikolizy przenoszona jest do matrix mitochondrialnego—najbardziej wewnętrznego kompartmentu tego organellum. Tam przekształcana jest w dwuwęglową cząsteczkę związaną z koenzymem A, zwaną acetyloCoA. Uwalniany jest dwutlenek węgla i powstaje NADH.
  3. Cykl kwasu cytrynowego. AcetyloCoA wytwarzany w poprzednim etapie wiąże się z czterowęglową cząsteczką i ulega cyklowi reakcji, ostatecznie regenrując się do czterowęglowej cząsteczki (takiej samej jak na początku). ATP, NADH i FADH2 są produkowane oraz uwalniany jest dwutlenek węgla.
  4. Fosforylacja oksydacyjna. NADH i FADH2 wytworzone w poprzednich etapach przekazują elektrony do łańcucha transportu elektronów, powracając do swoich "pustych" form (NAD+ i FAD). Wraz z ruchem elektronów przez łańcuch, energia jest uwalniana i zużywana do pompowania protonów do przestrzeni międzybłonowej, tworząc gradient elektrochemiczny. Protony wracają do matrix napędzając enzym, zwany syntazą ATP, który wytwarza cząsteczki ATP. Na końcu łańcucha transportu elektronów, cząsteczka tlenu odbiera elektrony i wiąże protony (pobierając je ze swojego otoczenia) ostatecznie tworząc cząsteczkę wody.
Glikoliza w warunkach beztlenowych kończy się fermentacją, w obecności tlenu zachodzą wszystkie wyżej wymienione procesy. Trzy kolejne etapy oddychania komórkowego- utlenianie pirogronianu, cykl kwasu cytrynowego oraz fosforylacja oksydacyjna- wymagają obecności tlenu. Jedynie fosforylacja oksydacyjna zużywa tlen bezpośrednio, jednak pozostałe dwa etapy nie mogą się bez niej odbyć.
Każdy etap oddychania komórkowego jest opisany w szczegółach w innych artykułach i filmach na tej platformie. Zacznij od przeglądu oddychania komórkowego, lub udaj się do wybranej sekcji, klikając na linki powyżej.

Chcesz dołączyć do dyskusji?

Na razie brak głosów w dyskusji
Rozumiesz angielski? Kliknij tutaj, aby zobaczyć więcej dyskusji na angielskiej wersji strony Khan Academy.