Witaj! Zaraz przejdziemy przez temat oddychana komórkowego. Skupimy się na tym, gdzie dokładnie ono zachodzi. To bardzo ważne zagadnienie na egzamin!
Podstawy Oddychania Komórkowego
Oddychanie komórkowe to proces, w którym komórki rozkładają cząsteczki organiczne. Chodzi o uzyskanie energii. Energia ta jest magazynowana w postaci ATP (adenozynotrifosforanu).
Proces ten wymaga obecności tlenu (w oddychaniu tlenowym). Istnieje też oddychanie beztlenowe, ale o nim później.
Równanie Oddychania Komórkowego
Spójrzmy na ogólny wzór oddychania tlenowego:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Energia (ATP)
Widzisz? Glukoza (C6H12O6) jest utleniana. Powstaje dwutlenek węgla (CO2), woda (H2O) i energia (ATP).
Miejsca Zachodzenia Oddychania Komórkowego
Proces oddychania komórkowego nie odbywa się w jednym miejscu. Jest podzielony na etapy, a każdy z nich zachodzi gdzie indziej.
1. Glikoliza
Glikoliza to pierwszy etap. Zachodzi w cytosolu komórki. Cytosol to płynna substancja wypełniająca komórkę, otaczająca organelle.
Podczas glikolizy, glukoza (sześciowęglowy cukier) jest rozkładana na dwie cząsteczki pirogronianu (trójwęglowy związek). Powstaje też niewielka ilość ATP i NADH (nośnik elektronów).
Ważne! Glikoliza nie wymaga tlenu.
2. Reakcja Pomostowa (Dekarboksylacja Oksydacyjna Pirogronianu)
Kolejny etap to reakcja pomostowa. Pirogronian, który powstał w glikolizie, jest transportowany do mitochondrium.
W mitochondrium pirogronian przekształca się w acetylo-CoA. Uwalnia się przy tym dwutlenek węgla (CO2) i powstaje NADH.
3. Cykl Krebsa (Cykl Kwasu Cytrynowego)
Cykl Krebsa (zwany też cyklem kwasu cytrynowego) zachodzi w matrix mitochondrium. Matrix to wewnętrzna przestrzeń mitochondrium.
Acetylo-CoA wchodzi do cyklu. W wyniku szeregu reakcji powstają: ATP, NADH, FADH2 (inny nośnik elektronów) i dwutlenek węgla (CO2).
Cykl Krebsa jest bardzo ważny. Uwalnia dużo energii, która zostanie wykorzystana w kolejnym etapie.
4. Łańcuch Transportu Elektronów i Fosforylacja Oksydacyjna
Ostatni etap to łańcuch transportu elektronów i fosforylacja oksydacyjna. Zachodzi w wewnętrznej błonie mitochondrialnej.
NADH i FADH2, które powstały we wcześniejszych etapach, oddają elektrony do łańcucha transportu elektronów. Elektrony przepływają przez szereg białek, uwalniając energię.
Energia ta jest wykorzystywana do pompowania protonów (H+) z matrix do przestrzeni międzybłonowej mitochondrium. Powstaje gradient protonowy.
Protony wracają do matrix przez syntazę ATP. Syntaza ATP wykorzystuje energię gradientu protonowego do syntezy ATP z ADP i fosforanu. Ten proces nazywa się fosforylacją oksydacyjną.
Tlen jest ostatecznym akceptorem elektronów w łańcuchu transportu elektronów. Łączy się z elektronami i protonami, tworząc wodę (H2O).
Podsumowanie
Spójrzmy jeszcze raz, gdzie zachodzą poszczególne etapy oddychania komórkowego:
- Glikoliza: Cytosol
- Reakcja Pomostowa: Mitochondrium (wnętrze)
- Cykl Krebsa: Matrix mitochondrium
- Łańcuch Transportu Elektronów i Fosforylacja Oksydacyjna: Wewnętrzna błona mitochondrialna
Pamiętaj o tych lokalizacjach! To kluczowe. Powodzenia na egzaminie!
Oddychanie Beztlenowe
Czasami, w warunkach braku tlenu, komórki mogą przeprowadzać oddychanie beztlenowe (fermentację).
Oddychanie beztlenowe jest mniej wydajne niż oddychanie tlenowe. Powstaje dużo mniej ATP.
Przykłady oddychania beztlenowego to fermentacja mlekowa (w mięśniach podczas intensywnego wysiłku) i fermentacja alkoholowa (w drożdżach).
W przypadku oddychania beztlenowego, glikoliza zachodzi w cytosolu, tak samo jak w oddychaniu tlenowym. Dalsze etapy (fermentacja) również zachodzą w cytosolu.
Dodatkowe Wskazówki
Aby lepiej zapamiętać te lokalizacje, narysuj sobie schemat komórki i mitochondria. Zaznacz na nim, gdzie zachodzi każdy etap oddychania komórkowego.
Możesz też użyć mnemotechnik. Stwórz śmieszne zdanie, które pomoże Ci zapamiętać kolejność etapów i ich lokalizacje.
Na przykład: "Głupi Romanek Kręci Łąkę". G - Glikoliza (Cytosol), R - Reakcja Pomostowa (Mitochondrium), K - Cykl Krebsa (Matrix), Ł - Łańcuch Transportu Elektronów (Błona Mitochondrialna).
Najważniejsze to powtarzać materiał regularnie. Im częściej będziesz wracać do tych informacji, tym lepiej je zapamiętasz.
Jeszcze raz: Powodzenia!
