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 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 

przez ostatni 

kompleks łańcucha oddechowego .

 

 

 

Kluczowe etapy utleniania (oddychania) 

komórkowego

1. Tworzenie acetylo – koenzymu A (np. 

glikoliza) 

2. Obróbka acetylo – koenzymu A (cykl Krebsa)
3. Utlenianie produktów obróbki acetylo – 

koenzymu A (mitochondrialny łańcuch 
oddechowy)

4. Synteza ATP

Acetylo – koenzym A to produkt częściowego 

utleniania różnych monomerów 

 

 

O co chodzi w glikolizie?

• W wyniku glikolizy glukoza zostaje częściowo 

utleniona; powstają: ATP, pirogronian i NADH

• NADH musi być utleniany (regenerowany) do 

NAD

+

 aby glikoliza mogla zachodzić. Temu 

służy fermentacja oraz pośrednie utlenianie 
przez mitochondria (zad. domowe!)

• 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 

 

 

Zasady dotyczące funkcjonowania 

łańcucha oddechowego

1.

Składniki łańcucha oddechowego różnią się 

powinowactwem do elektronów – wzrasta ono w miarę 

przebiegu łańcucha

2.

Powinowactwo do elektronów = potencjał oksydacyjno – 

redukcyjny = energia swobodna

3.

Elektrony (z NADH i FADH

2

) wchodzą w łańcuch 

oddechowy z wysoką energią i w trakcie transportu 

energię tę powoli tracą.

4.

W miejscach, w których uwalniana jest wystarczająca 

ilość energii dochodzi do pompowania protonów

5.

O powinowactwie do elektronów, a więc ilości 

uwalnianej energii decydują głównie elementy 

niebiałkowe, tkwiące w kompleksach łańcucha 

oddechowego

 

 

Organizacja mitochondrialnego 

łańcucha oddechowego (1)

Kompleks enzymatyczny

Masa

(Da)

Grupa 

prostetyczn

a

I

 oksydoreduktaza 

NADH-CoQ

85000

FMN
FeS

II

 oksydoreduktaza 

bursztynian-CoQ

97000

FAD
FeS

III

 oksydoreduktaza 

CoQH

2

- cytochrom c

28700

0

hem b

561

hem b

566

hem c

1

FeS

cytochrom c

13000 hem c

IV

 oksydaza cytochromu 

c

20000

0

hem a
hem a

3

Cu

a

 i Cu

b

 

 

Organizacja mitochondrialnego 

łańcucha oddechowego (2)

(człowiek)

 

 

W miejscach, w których 
uwalniana jest 
wystarczająca ilość 
energii dochodzi 
do pompowania 
protonów

 

 

Tworzony przez łańcuch 
oddechowy gradient 
protonowy zasila syntezę 
ATP

Zatem, istnieje sprzężenie 
między 
łańcuchem oddechowym a 
syntazą ATP

Łańcuch oddechowy: -G

Synteza ATP: + G

Czyli gradient protonowy 
pozwala na sprzężenie reakcji 
egzoergicznej i endoergicznej!!

syntaza ATP

 

 

Chemiosmotyczna teoria fosforylacji 
oksydacyjnej:

1.fosforylacja = synteza ATP
2.fosforylacja oksydacyjna = fosforylacja 
zasilana przez utlenianie
3.chemiosmotyczna = siłą napędową 
syntezy ATP jest gradient protonowy 
tworzony przez łańcuch oddechowy w 
wyniku transportu elektronów 

 

 

Łańcuch oddechowy jest sprzężony z syntazą ATP

oraz z każdym innym procesem zasilanym 
przez gradient protonowy

ATP

O

2

 

 

Sprzężenie między łańcuchem oddechowym 
a syntazą ATP możemy wyrazić ilościowo 
za pomocą kontroli oddechowej (KO).

KO to dopasowanie szybkości pracy łańcucha 
oddechowego (zużycia tlenu) do 
zapotrzebowania na ATP.
Im intensywniej pracujemy tym więcej ATP 
potrzebujemy i tym intensywniej pracują 
nasze mitochondria.

W mitochondriach istnieją białka zdolne do osłabienia 
sprzężenia między łańcuchem oddechowym i syntazą 
ATP.
Białka te transportują protony do matriks z pominięciem 
syntazy ATP. Są to tzw białka rozprzęgające 

 

 

Przekształcenia energetyczne zachodzące w 
ramach oddychania komórkowego możemy 
wyrazić ilościowo.
Znając liczbę cząsteczek ATP powstających w 
wyniku utleniania danej substancji możemy 
wyznaczyć jej kaloryczność. 

ATP: ok. 0,025 kcal/g

Wydajność, z jaką energia uwalniana podczas utleniania jest
przekształcana w wiązania ATP często przekracza 40%.
Ogromna ilość energii uwalniana podczas utleniania może być 
skutecznie wykorzystana tylko w małych porcjach.  

 

 

Spróbujcie to przeanalizować i zrozumieć 