ODDYCHANIE KOMÓRKOWE
Wszystkie organizmy zwierzęce do swych procesów życiowych, w tym licznych reakcji syntez komórkowych, wymagajš znacznych iloci energii. ródłem energii jest utlenianie zwišzków organicznych, a ostatecznymi produktami utleniania sš CO2 i H2O.
Proces oddychania pierwszy badał Lavoisier. Z uwagi na zużywanie tlenu oraz wydzielanie ditlenku węgla i wody, proces oddychania porównał on z procesem spalania. Zagadnienia te okazały się bardzo złożone. CO2 nie jest bezporednim produktem spalania, lecz pochodzi z przemian kwasów trikarboksylowych. Również woda w procesie oddychania nie powstaje w wyniku bezporedniego spalania wodoru, lecz w wyniku wielostopniowego przenoszenia elektronów na tlen i dołšczania protonów do jonu tlenkowego.
W procesie utleniania w komórkach bierze udział wiele układów oksydacyjno-redukcyjnych. Układy te przenoszš elektrony i protony ze zredukowanych substratów z jednoczesnym wydzieleniem dużej iloci energii. Substraty dostarczajšce atomów wodoru pochodzš przede wszystkim z przemian cukrów, tłuszczy i częciowo białek. Wodór z substratów jest odrywany przy udziale enzymów, zwanych dehydrogenazami, i przekazywany koenzymom oddechowym. Tlen niezbędny do oddychania komórkowego jest dostarczany przez oksyhemoglobinę z krwiš. W oddychaniu komórkowym jest zużywane około 80% wdychanego tlenu.
Organizmy, które zużywajš tlen jako ostateczny akceptor elektronów w procesach? oddychania, noszš nazwę aerobów lub tlenowców. Jeli transport elektronów na tlen zachodzi w łańcuchu oddechowym, to proces ten przynosi znaczne korzyci energetyczne. Oprócz tlenu akceptorami elektronów mogš być nieorganiczne i organiczne akceptory atomów wodoru. Organizmy, które zamiast tlenu wykorzystujš inne akceptory elektronów i potrafiš żyć w warunkach beztlenowych, sš nazywane anaerobami lub beztlenowcami. Wydajnoć energetyczna przenoszenia elektronów w warunkach beztlenowych jest znacznie niższa. Niektóre organizmy potrafiš wykorzystywać zarówno tlen, jak i inne akceptory elektronów. Sš to beztlenowce względne. Organizmy nie posiadajšce w ogóle zdolnoci wykorzystywania tlenu sš beztlenowcami bezwzględnymi.