JAK KOMÓRKI ZDOBYWAJĄ

ENERGIĘ?

Słowniczek

• anabolizm

= reakcje syntez związków bardziej złożonych z

prostszych, wymagające dostarczenia energii. Procesy

anaboliczne prowadzą do tworzenia i wzrostu organów i

tkanek, są więc związane z ogólnym wzrostem masy i

rozmiarów ciała.

• katabolizm

= reakcje rozkładu związków bardziej złożonych

do prostszych, czemu towarzyszy uwalnianie energii.

Procesy kataboliczne umożliwiają „wykonanie pracy”.

• metabolizm

= przemiana energii i materii

anabolizm + katabolizm

• reakcja egzoergiczna

= reakcja przebiegająca z uwalnianiem

energii (-

∆

G)

• reakcja endoergiczna

= reakcja przebiegająca z

„pochłanianiem” energii (+

∆

G)

• energia swobodna (G)

= energia w postaci użytecznej; może

mieć różną postać

Centralną rolę w przekształceniach

energetycznych odgrywają

mitochondria, a dokładnie ich błona

wewnętrzna

Podstawowe funkcje mitochondriów

• przekształcenia energetyczne

• apoptoza – programowana śmierć komórki
• regulacja stanu redoks komórki
• synteza hemu
• synteza sterydów
• wytwarzanie ciepła

Podstawowe reguły:

1.Energia zawarta w pożywieniu to

energia w formie

dostępnej

dla organizmu człowieka.

2. Energia w formie dostępnej dla organizmu to energia

wiązań chemicznych (czyli

elektronów

) zredukowanych

związków węgla.

3. Energia ta jest uwalniana w procesach utleniania

związków węgla czyli

„odbierania elektronów i

przejmowania ich energii”

3. „Przejęta energia” jest czasowo magazynowana

głównie w postaci wiązań ATP

4.

Utlenianie zredukowanych związków węgla czyli

oddychanie komórkowe

jest procesem zachodzącym

stopniowo

5.Końcowym etapem tego procesu oddychania jest

redukcja tlenu w mitochondriach

prowadzona przez

łańcuch oddechowy

Kluczowe etapy utleniania (oddychania)

komórkowego

•

Tworzenie acetylo – koenzymu A (np.

glikoliza)

•

Obróbka acetylo – koenzymu A (cykl Krebsa)

•

Utlenianie produktów cyklu Krebsa

(mitochondrialny łańcuch oddechowy)

•

Synteza ATP

Acetylo – koenzym A to produkt częściowego

utleniania różnych monomerów, a różne

monomery tworzą różne polimery 

O co chodzi w glikolizie?

• W wyniku glikolizy glukoza zostaje częściowo

utleniona do pirogronianu; powstają także ATP

i NADH

• NADH musi być utleniany (regenerowany) do

NAD

+

aby glikoliza mogła zachodzić. Temu

służy fermentacja oraz pośrednie utlenianie

przez mitochondria

• Pirogronian po opuszczeniu cytoplazmy (gdzie

powstaje) i wejściu do mitochondrium jest

przekształcany do acetylo – koenzymu A.

Czemu służy cykl Krebsa (cykl

kwasu cytrynowego)?

• W cyklu Krebsa dochodzi do dalszego

utleniania fragmentów cząsteczki glukozy

wprowadzonych w postaci grupy acetylowej

acetylo – koenzymu A. Skutkiem tego

powstają: NADH, FADH

2

i GTP.

• NADH i FADH

2

to substraty mitochondrialnego

łańcucha oddechowego

Organizacja mitochondrialnego

łańcucha oddechowego (człowiek)

Zasady dotyczące funkcjonowania

łańcucha oddechowego

•

Składniki łańcucha oddechowego różnią się

powinowactwem do elektronów – wzrasta ono w

miarę przebiegu łańcucha

•

Powinowactwo do elektronów = potencjał

oksydacyjno – redukcyjny = energia swobodna

•

Elektrony (z NADH i FADH

2

) wchodzą w łańcuch

oddechowy z wysoką energią i w trakcie transportu

energię tę powoli tracą.

•

W miejscach, w których uwalniana jest wystarczająca

ilość energii dochodzi do pompowania protonów

•

O powinowactwie do elektronów, a więc ilości

uwalnianej energii decydują głównie elementy

niebiałkowe, tkwiące w kompleksach łańcucha

oddechowego