Клітинне дихання — це сукупність реакцій окиснення органічних речовин киснем, які відбуваються в клітинах живих організмів. Слід відмітити, що клітинне дихання і легеневе дихання — це не одне й те саме. Легеневе дихання — це фізіологічний процес, унаслідок якого певні гази потрапляють із повітря в кров або з крові в повітря. А клітинне дихання — це біохімічний процес, сукупність хімічних реакцій у клітинах
Пригадаємо. У результаті першого етапу цього процесу (гліколізу), який відбувається в цитозолі, утворюється піруват (піровиноградна кислота). Саме цей продукт є субстратом для другого етапу клітинного дихання - кисневого.
Піруват (піровиноградна кислота) транспортується з цитозолю в матрикс мітохондрії, де з допомогою ферментів відбувається його окиснення до вуглекислого газу та води. Окиснення відбувається в кілька етапів, на кожному з яких виділяється енергія. Частина енергії виділяється у вигляді тепла (45 %), а 55 % запасається в АТФ
мітохондрія
Цикл кребса - циклічний біохімічний процес аеробних організмів, в ході якого відбувається перетворення двох- і трьохвуглецевих сполук, що утворюються як проміжні продукти в живих організмах при розпаді вуглеводів, жирів і білків, до CO2. При цьому звільнений водень прямує в ланцюг тканинного дихання, де надалі окислюється до води, беручи безпосередню участь в синтезі універсального джерела енергії — АТФ.
Внутрішня мембрана мітохондрій містить систему білків-переносників електронів, які забезпечують термінальний етап окиснення субстратів і створюють умови для синтезу АТФ. Ця система має декілька назв: дихальний ланцюг, електрон-транспортний ланцюг, ланцюг перенесення електронів
Дихальний ланцюг
Дихальний ланцюг– система вмонтованих у внутрішню мембрану мітохондрії білків-переносників та коферментів, які забезпечують транспорт електронів від субстратів окиснення на кінцевий акцептор - кисень
Перегляньте як працює дихальний ланцюг
Кисневий етап дихання відбувається в мітохондріях за участі кисню, і при цьому вивільняється основна частина енергії (понад 90 %) з утворенням Н2О і СО2. Енергетичний ефект такого розщеплення є великим (наприклад, для глюкози - близько 2 600 кДж):
2С3Н6О3 + 6О2 + 36Н3РО4 + 36АДФ —> 6СО2 + 42Н2О + 36АТФ
Отже
Клітинне дихання — це біохімічний процес, який відбувається в мітохондріях. У ході цього процесу органічні речовини, утворені під час гліколізу, окиснюються киснем, який надходить до клітини з навколишнього середовища. Частина енергії, яка при цьому виділяється, запасається клітинами у вигляді молекул АТФ
Перевірте свої знання
1. Що таке клітинне дихання? 2. Де відбувається клітинне дихання? 3. Які біохімічні процеси відбуваються під час клітинного дихання? 4*. Порівняйте процеси клітинного дихання і звичайного горіння. Знайдіть риси подібності й відмінності