Клітинне дихання

Зміст статті

Клітинне дихання відноситься до процесів асиміляції або дисиміляції? Чому?

Тому що клітинне дихання – це складний багатоступінчастий процес, в ході якого відбувається розщеплення органічних речовин (в кінцевому підсумку – до простих неорганічних сполук), а енергія, що вивільняється із хімічних зв’язків запасається і потім використовується клітиною.

Що являє собою процес клітинного дихання? Звідки береться енергія для синтезу АТФ в процесі клітинного дихання?

Клітинне дихання – складний процес, в ході якого відбувається розщеплення органічних речовин. Енергія для синтезу АТФ з’являється в клітці в результаті процесу гліколізу.

Перерахуйте етапи клітинного дихання. Які з них супроводжуються синтезом АТФ? Яка кількість АТФ (у розрахунку на 1 моль глюкози) може утворитися в ході кожного етапу?

Клітинне дихання складається з декількох етапів. Підготовчий етап полягає в розщепленні великих органічних молекул до більш простих сполук. Ці процеси відбуваються в травній системі (у тварин) і цитоплазмі клітин без використання кисню. При цьому виділяється мало енергії, вона не запасається у вигляді АТФ, а розсіюється у вигляді тепла. Другий етап енергетичного обміну називається бескислородним або анаеробним. Він полягає в ферментативному розщепленні органічних речовин, отриманих в ході підготовчого етапу. Кисень в реакціях цього етапу не бере участь, більш того, анаеробний етап може протікати в умовах повної відсутності кисню. Основним процесом даного етапу є гліколіз. Гліколіз – багатоступінчастий процес безкисневого розщеплення глюкози (С6Н12О6) до піровиноградної кислоти (С3Н4О3). У ході гліколізу кожна молекула глюкози розщеплюється до двох молекул піровиноградної кислоти (ПВК). При цьому вивільняється енергія, частина якої розсіюється у вигляді тепла, а решта використовується для синтезу 2 молекул АТФ. Наступний етап кисневий, або аеробний. Піровиноградна кислота, що утворилася в результаті гліколізу, надходить в матрикс мітохондрій, де повністю розщеплюється і окислюється до кінцевих продуктів – СО2 і Н2О. У ході аеробного етапу дихання споживається кисень і синтезуються 36 молекул АТФ (у розрахунку на 2 молекули ПВК).

Де здійснюється гліколіз? Які речовини необхідні для протікання гліколізу? Які кінцеві продукти при цьому утворюються?

Гліколіз – багатоступінчастий процес безкисневого розщеплення глюкози (С6Н12О6) до піровиноградної кислоти (С3Н4О3). Реакції гліколізу каталізуються спеціальними ферментами і протікають в цитоплазмі клітин. Для протікання гліколізу необхідна глюкоза. Кінцевими продуктами є піровиноградна кислота, НАД відновлений і 2 молекули АТФ.

У яких органелах відбувається кисневий етап клітинного дихання? Які речовини вступають в цей етап? Які продукти утворюються?

Кисневий етап клітинного дихання відбувається в мітохондріях. Піровиноградна кислота, що утворилася в результаті гліколізу, надходить в матрикс мітохондрій, де повністю розщеплюється і окислюється до кінцевих продуктів – СО2 і Н2О. Відновлений НАД, що утворився при гліколізі, також надходить в мітохондрії, де піддається окисленню. У ході аеробного етапу дихання споживається кисень і синтезуються 36 молекул АТФ (у розрахунку на 2 молекули ПВК). СО2 виділяється з мітохондрій в гіалоплазму клітки, а потім в навколишнє середовище.

Чому розщеплення органічних сполук при участі кисню енергетично більш ефективно, ніж при його відсутності?

У результаті безкисневого (анаеробного) етапу розщеплення глюкози утворюється піровиноградна кислота, яка в подальшому, в безкисневому середовищі, може перетворюватися на молочну кислоту, етиловий спирт, масляну кислоту або інші органічні речовини, без додаткового виділення АТФ. На аеробному (кисневому) етапі клітинного дихання, отримана піровиноградна кислота розщеплювана далі з утворенням додаткових молекул АТФ. Тому аеробний етап енергетично більш ефективний.

Довжина мітохондрій коливається від 1 до 60 мкм, а ширина – в межах 0,25 -1 мкм. Чому при таких значних відмінностях у довжині мітохондрій їх ширина відносно невелика і порівняно постійна?

Мітохондрій міститься в клітині величезна множина. Якщо б їх товщина не була обмежена певними розмірами і сильно варіювалася вони б заповнювали вміст клітини і не змогли ви виконувати свою функцію, переміщаючись в різні куточки клітини.

Посилання на основну публікацію