Biologia rozszerzona oddychanie Tlenowe i fermentacje

Pytania które muszę znać:

  1. Prównuje drogi przemiany priogronianu w fermentacji alkocholowej, mlecznej i w oddychaniu tlenowym

  2. Wyjaśniam dlaczego utlenianie substratu energetycznego w warunkach tlenowych dostarcza więcej energi niz w fermentacji

Pirogronian jest ważnym substratem:

  1. Fermentacji alkoholowej;

  • Warunki: beztlenowe

  • organizmy: głównie drożdże

  • produkty końcówe: Etanol, CO2, NAD+,2ATP na cząsteczke glukozy (pochodzące z glikolizy)

  • Przebieg: Zachodzi glikoliza w cytozolu - przekształcenie glukozy do pirogronianu. Pirogronian ulega dekarboksylacji do aldehydu octowego uwalniając CO2. Aldehyd octowy jest redukowany do etanolu przy jednoczesnym utlenieniu NADH do NAD+

  1. Fermentacji mleczanowej

  • warunki: beztlenowe

  • organizmy: niektóre bakterie komórki mięśniowej ssaków w tym człowieka

  • produkty końcówe: kwas mlekowy, NAD+, 2ATP na cząsteczke glukozy (pochodzące z glikolizy)

  • Przebieg: zachodzi glikoliza w cytozolu - przekształcenie glukozy do pirogronianu. Pirogronian jest bezpośrednio redukowany do kwasu mlekowego przez dehydrogenaze mleczanową z równoczesnym utlenieniem NADH do NAD+

  1. oddychaniu tlenowym

  • warunki: tlenowe

  • organizmy: większość organizmów eukariotycznych

  • produkty końcówe: CO2, H2O, 30-32 ATP na cząsteczke glukozy

  • przebieg: zachodzi glikoliza w cytozolu - przekształcenie glukozy do pirogronianu. Pirogronian jest transportowany do mitochondrium i przekształcony w Acetylo-CoA

  • Acetylo-CoA wchodzi w cykl krebsa generując NADH, FADH2. NADH I FADH2 przekazują elektrony do łańcucha oddechowego. Tlen jest końcowym akceptorem elektronów prowadząc do syntezy ATP.

porównanie

  • fermentacje:

  • zachodzą w warunkach beztlenowych i mają na celu regeneracje NAD+ umożliwiając kontynuację glikolizy

  • są one mniej efektywne energetyczne dostarczając jedynie 2ATP na cząsteczke glukozy

  • oddychanie tlenowe:

  • odbywające sie w obecności tlenu pozwala na pełne utlenienie glukozy do CO2 i H2O generując znacznie więcej ATP co czyni go bardziej wydajnym procesem energetycznym

Czynniki które wpływają na większą efektywność energetyczną oddychania tlenowego

  1. obecność tlenu jako końcowego akceptora elektronów

  2. wykorzystanie cyklu krebsa i fosforylacji oksydacyjnej

  3. całkowite utlenienie glukozy