Dýchanie

Last updated 07 Jun 23 Edit Source

Katabolický, disymilačný proces -> cieľ = uvoľniť zo živín E

Podmienky:

1. prítomnosť $\ce{O2}$
2. živiny - cukry, tuky, bielkoviny, org. kyseliny
3. enzýmy

“Rovnica” dýchania:
$\ce{C6H12O6 + 6O2 + nADP -> 6H2O + 6CO2 + nATP + Q (teplo)}$

Fázy:

1. glykolýza -> $\text{pyruvát}$
2. oxidačná dekarboxylácia pyruvátu -> $\text{Ac-COA}$
3. Krebsov cyklus -> $\ce{FADH2, NADHH+, ATP/GTP}$
4. koncový dýchací reťazec => oxidatívna fosforylácia -> $\text{ATP}$

Prebieha anaeróbne -> vykonávajú ju všetky organizmy
Často jediny spôsob dýchania (endoparazity, anaeróbne baktérie)
Energetický zisk = 2 molekuly ATP + 2 molekuly NADH

Pokračovanie:

• aeróbna respirácia
• alkoholové kvasenie - kvasinky
• mliečne kvasenie - baktérie a v svaloch
  

  

Prebieha v matrixe mitochondrií v pyruvátdehydrogenázovom komplexe

Citrátový cyklus -> hlavný energetický zdroj
Vznik redukovaných koenzýmov -> $\ce{FADH2, NADHH+, GTP/ATP}$

-> Koncový dýchací reťazec
Prebieha na vnútornej mitochondriálnej membráne -> vstupujú FADH2, NADH

2 proteínové komplexy:

1. elektrón transportný reťazec -> komplex I, II, III, IV

   • I -> $\text{NADH-ubichinón oxidoreduktáza}$
     Presun 2e- z NADH2 na koenzým Q10 (ubichinón) a pumpovanie H+ von
   • II -> $\text{sukcinát dehydrogenáza, FADH2-ubichinón reduktáza}$
     Presun 2e- na Q10
   • III -> $\text{cytochróm C reduktáza}$
     Q10 prenesie e- na KIII - pumpovanie H+ von a presun e- na Cyt C
   • IV -> $\text{cytochróm C oxidáza}$
     e- sa naväzujú na O2 -> vzniká $\ce{O2^{4-}}$ naviazaný na špec. proteín
     Naviažu sa 4H+ -> 2H2O => uvoľnenie energie -> presun 2H+ von

2. ATP syntáza
   Využíva gradient protónov H+, vytvorený e- transportným reťazcom na tvorbu ATP
   Zloženie:

   • F0 - ukotvené v membráne, prepúšťa protóny -> spôsobuje rotačný pohyb
   • F1 - syntetizuje ATP pomocou zmeny konformácie spôsobenej rotorom
     delí sa na 3 domény, ktoré:
     1 - viažu ADP a fosfát
     2 - syntetizujú ATP
     3 - uvoľňujú ATP

RQ - respiračný kvocient
Vyjadruje intenzitu dýchania - pomer produkovaného CO2 ku spotrebovanému O2
$RQ = \frac{V(CO_2)}{V(O_2)}$
RQ(cukry) ~ 1
RQ(tuky) ~ 0.4 (najviac)
RQ(bielkoviny) ~ 0.7
RQ(org. kyseliny) ~ 4