PRZEMIANY BEZTLENOWE

• fosfokreatyna + ADP → kreatyna + ATP

• Glukoza + 2 ADP + 2P → 2 kwas mlekowy + 2 ATP

PRZEMIANY TLENOWE

• Glukoza + 6 O₂ + 36 ADP + 36 P → 6 CO₂ +6 H₂O + 36 ATP

• kwas tłuszczowy (C₁₆) + 23 O₂ +129 ADP +129 P →
  → 16 CO₂ +16 H₂O + 129 ATP

Beztlenowe:

1. Wysiłki trwające kilka sekund

• Zasoby komórkowe ATP zawierają zasoby energii wystarczające jedynie na kilka pobudzeń.

• Najszybsza resynteza ATP odbywa się kosztem rozkładu fosfokreatyny i starcza na kilka sekund pracy.

• 2. Wysiłki trwające do 60 sekund

• - Glukoza magazynowana jest w tkance mięśniowej w postaci glikogenu.

• - Gromadzenie się kwasu mlekowego powoduje silne zakwaszenie środowiska tkanki mięśniowej (charakterystyczny skurcz lub ból).
  Działanie szlaku ustaje.

• - Kwas mlekowy przenika do krwi i jest transportowany do wątroby, gdzie ulega przemianie w glukozę (glikoneogeneza).

Tlenowe:

3. Wysiłki trwające do 60 minut

• Produkty końcowe tej przemiany nie zmieniają pH środowiska.

• Czynnikiem ograniczającym pracę w tym trybie jest szybkość dostarczania tlenu do mięśni.

• Źródłem tlenu jest:
  
  mioglobina – białko mięśniowe magazynujące tlen;
  
  hemoglobina – białko czerwonych krwinek krwi transportujące tlen

4. Wysiłki trwające ponad 60 minut

• Zasoby kwasów tłuszczowych w organizmie są ogromne.

• Jest to najwolniejszy z przedstawionych szlaków metabolicznych.
  Czynnikiem ograniczającym tę przemianę jest szybkość transportu kwasów tłuszczowych z krwi do komórek mięśniowych.

• Czynnikiem ograniczającym długość pracy mięśni w tym trybie są inne układy niezdolne do długotrwałego funkcjonowania (np. układ nerwowy).

Oddychanie beztlenowe – to rodzaj oddychania komórkowego, podczas którego akceptorami wodoru są związki organiczne, a nie tlen.
Oddychanie tlenowe – to rodzaj oddychania komórkowego, podczas którego do utleniania substancji organicznych jest wykorzystywany tlen atmosferyczny.
Etapy oddychania tlenowego:

1). Glikoliza etap ten zachodzi w cytoplazmie komórki, jest to proces przemiany glukozy w kwas pirogronowy. U form beztlenowych kwas pirogronowy przekształca się w alkohol lub kwas oraz energię. U form tlenowych kwas pirogronowy bierze udział w dalszych etapach oddychania. W procesie tym powstają cząsteczki ATP i 2 cząsteczki NADH2.

2). Cykl Krebsa etap ten zachodzi w mitochondriach, w procesie przejściowym zwanym oksydacyjno dekarboksylacją, ostatnim produktem jest związek chemiczny czyli acetyloCoA. (acetylokoenzym A). AcetyloCoA jest to wyjściowy związek do cyklu Kresa. W czasie tego cyklu następuje utlenianie acetyloCoA do dwutlenku węgla.

3). Łańcuch węglowy etap ten zachodzi w mitochondriach, podczas tego etapu następuje wędrówka elektronów i wyzwala się energia. Elektrony wychwytywane są przez tlen i powstaje woda.
C6H12O6 + 6O2→CO2 + 6H2O

Glikoliza jest procesem chemicznym zachodzącym często w organizmach żywych. Jest jednym z etapów oddychania zachodzącego w komórkach. Glikoliza polega na przemianie cukru ( najczęściej glukozy ) w kwas pirogronowy w warunkach beztlenowych, wyniku czego wydzielana jest energia w postaci ATP. Wzór reakcji glikolizy:

C₆H₁₂O₆ + 2Pi + 2ADP = 2CH3CHOHCOOH + 2ATP + H₂O

Proces glikolizy zachodzi z udziałem jedenastu enzymów. Enzymy oraz wszystkie substraty dostarczane SA do cytoplazmy komórki, gdzie proces ten się odbywa. Glikoliza jest przemiana beztlenową lecz może zachodzić również w warunkach tlenowych.

Proces ten podzielony jest na dwa etapy.

W pierwszym dochodzi do ufosforylowania glukozy lub innego cukru będącego substratem glikolizy, np. fruktozy, sacharozy, glikogenu, skrobi. Do procesu tego zużywany jest ATP a produktem reakcji jest aldehyd 3-fosfoglicerynowy.

W drugim etapie , wyniku reakcji redukcji i utleniania powstaje kwas pirogronowy. W reakcji tej bierze udział dinukleotyd nikotynamidoadeninowy ( NAD+ ) a powstała energia kumulowana jest w cząsteczkach ATP.

Powstający w czasie glikolizy kwas pirogronowy bierze udział w procesach oddychania . Niezbędny jest w tak zwanym cyklu kwasów trikarboksylowych ( cykl Krebsa ). Przemiany te zachodzą w warunkach tlenowych.

Natomiast w warunkach beztlenowych przemiany kwasu pirogronowego wyglądają inaczej.

Niektóre drobnoustroje, np. drożdże mają zdolność rozkładania kwasu pirogronowego do alkoholu etylowego i dwutlenku węgla. Proces ten nazywany jest fermentacją alkoholową i wykorzystywany jest w przemyśle spożywczym.

Pirogronian może także ulec fermentacji mlekowej. Taka reakcja zachodzi czasem w mięśniach w czasie intensywnego wysiłku fizycznego i niedostatecznej ilości tlenu. Kwas pirogronowy jest zredukowany przez NADH do kwasu mlekowego. W czasie tej reakcji NADH utlenia się do NAD+, który może być ponownie wykorzystany w drugim etapie glikolizy.