53253 P1520665

ki szyjnej i łuku aorty. Również w mózgu zlokalizowane są neurony wrażliwe na zwiększoną prężność dwutlenku węgla, tworząc obszary zwane che-miowraźliwymi. Dzięki ich obecności dwutlenek węgla działając bezpośrednio na mózg stanowi najskuteczniejszy czynnik pobudzający wentylację płuc.

5.8. Oddychanie komórkowe

Oddychanie komórkowe, czyli utlenianie biologiczne jest wysoce wydajnym źródłem energii dla komórek zwierzęcych. Końcowym produktem utleniania biologicznego jest dwutlenek węgla, woda, energia chemiczna i cieplna. Odbywa się ono głównie w mitochondriach komórkowych. Utlenianie jest procesem chemicznym, w wyniku którego substrat traci elektrony. Wolne elektrony nie mogą przebywać w żywej komórce w stanie wolnym, dlatego każdej reakcji utleniania towarzyszy reakcja redukcji. Utleniana cząsteczka traci energię, natomiast redukowana (przyjmująca elektrony) zyskuje. Odbiorcami (akceptorami) wodoru są: dinukleotyd nikotynamido-ade-ninowy (NAD) i dinukleotyd flawino-adeninowy (FAD), które ulegają redukcji do NADH i FADH.

Jednym z głównych szlaków oddychania komórkowego jest rozkład glukozy. Komórki nie potrafią utleniać glukozy do dwutlenku węgla i wody w jednym etapie, dzięki czemu nie następuje gwałtowne wyzwalanie energii, które byłoby niebezpieczne dla komórki. Odbywa się to stopniowo w długim ciągu reakcji enzymatycznych. Proces oddychania komórkowego można podzielić na kilka etapów:

1)    Glikoliza, w trakcie której cząsteczka glukozy jest przekształcana w dwie cząsteczki pirogronianu. Równocześnie powstają dwie cząsteczki ATP oraz następuje uwolnienie dwóch atomów wodoru, które są przyłączane przez 2 cząsteczki NAD i powstają 2 cząsteczki NADH.

2)    Tworzenie acetylo-CoA - w trakcie tego etapu 2 cząsteczki pirogronianu zostają utlenione do dwuwęglowych cząsteczek octanu, które łącząc się z koenzymem A tworzą 2 acetylo-CoA. Oprócz tego powstają 2 cząsteczki dwutlenku węgla i 2 atomy wodoru przyłączające się do 2 cząsteczek NAD i tworzące kolejne 2 cząsteczki NADH.

3)    Cykl kwasów trójkarboksylowych (cykl Krebsa) — tworzy ciąg reakcji, w trakcie których grupy acetylowe z acetylo-CoA są degradowane do C0₂, powstają 2 cząsteczki ATP i uwalniany jest wodór, który przyłączany przez NAD i FAD tworzy 6 cząsteczek NADH i 2 cząsteczki FADH₂.

Ostatnim etapem oddychania komórkowego jest transport elektronów i chemiosmoza. Atomy wodoru i ich elektrony uwolnione z glukozy w poprzednich etapach są przekazywane akceptorom elektronów. Wraz z przekazywaniem elektronów z jednego akceptora na drugi, jony wodorowe (protony) są przepompowywane przez błonę wewnętrzną mitochondrium do przestrzeni międzybłonowej, tworząc gradient stężenia protonów stanowiący źródło

134