97249

magazynowana jest w postaci wysokoenergetycznych wiązań w związku zwanym ATP. Podstawą procesów zachodzących w mitochondrium jest pirogronian, powstający w wyniku beztlenowego rozkładu glikolizy w cytoplazmie komórki i dostający się do matriks mitochondrialnej. Tutaj ulega przekształceniu do acetylokoenzymu A przy udziale obecnych w matriks enzymów. Następnie acetylokoenzym A ulega utlenianiu w cyklu przemian zwanym cyklem Krebsa, w wyniku czego wydziela się dwutlenek węgla oraz powstaje zredukowana forma dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego - NADH. Na grzebieniach mitochondrialnych następuje szereg reakcji utleniających NADH, co wiąże się z oddawaniem elektronów i protonów. Cząstki te są przenoszone na cząsteczkowy tlen, w wyniku czego powstaje cząsteczka wody. Przenoszenie elektronów i protonów z NADH na tlen nosi nazwę łańcucha oddechowego. Biorą w nim udział specyficzne enzymy, zlokalizowane na błonach mitochondrium. Reakcje łańcucha oddechowego napędzają pracę syntaz ATP. Są to enzymy znajdujące się w buławkowatych wypukłościach błony wewnętrznej. Funkcją syntaz ATP jest produkcja wysokoenergetycznych wiązań w ATP.

Pochodzenie mitochondriów - teoria endosymbiozy Mitochondria występują jedynie w komórkach eukariotycznych. Budową jednak bardzo przypominają organizmy prokariotyczne - posiadają własny materiał genetyczny w postaci podwójnej nici DNA, koliście zwiniętej w matriks, zawierają również rybosomy typu 70S. Oprócz DNA w matriks występują też enzymy potrzebne do jego replikacji oraz syntezy białek. Dzięki temu mitochondria są organellami półautonomicznymi -posiadają wprawdzie cały aparat niezbędny do produkcji własnych białek, ale większość z nich powstaje w cytoplazmie komórki na matrycy genów jądrowych. Podobieństwa do budowy prokariotycznej przyczyniły się do powstania teorii o pochodzeniu tych organelli. Uważa się mianowicie, że jakiś czas temu pewne prokariotyczne komórki, oddychające tlenowo, wniknęły do komórek eukariotycznych i żyły w nich na zasadzie symbiozy. W toku ewolucji związek ten uległ tak silnej specjalizacji, że endosymbiont przekształcił się w półautonomiczne organellum, będące integralnym składnikiem komórki eukariotycznej. Zgodnie z ta teorią wewnętrzna błona mitochondrium byłaby pierwotną błoną endosymbionta, a błona zewnętrzna - błoną eukarionta, porwaną podczas wnikania symbionta do komórki.

Oddychanie beztlenowe. Fermentacja

Oddychanie beztlenowe jest procesem występującym głównie u mikroorganizmów i zachodzi w cytoplazmie komórek. Początkowe etapy procesu polegają na uaktywnieniu substratu oddechowego-glukozy która ulega przemianie w ufosforylowaną glukozę. Następnie sześciowęglowy związek rozpada się na dwa łańcuchy trójwęglowe, które dalej są przekształcane do kwasu pirogronowego. W czasie tych przemian powstaje zredukowany przenośnik wodorowy NADH₂ a następnie wydzielona energia jest akumulowana w ATP podczas fosforylacji substratowej. Kwas pirogronowy ulega przemianom w różne związki, przy czym zawsze gra rolę akceptora wodoru. Końcowy etap-wiązanie wodoru-nie uwalnia energii. Nazwa fermentacji pochodzi od końcowego jej produktu. Drożdże przeprowadzają przemianę kwasu pirogronowego do alkoholu (fermentacja alkoholowa) z wydzielaniem C0₂: C*H_ł20₆+2ADP*2Pi->2C₂H₅0H+2C0₂+2ATP, a w komórkach bakterii mlekowych tworzy się kwas mlekowy-produkt fermentacji mleczanowej: C^H^O* +2ADP+2Pi-»2CH_łCHOHCOOH+2ATP.

Homofermentacja proces prowadzący od substratu do wytworzenia produktów końcowych określonych ogólnym równaniem chemicznym przy czym ilość tych produktów odpowaida stosunkom stechiometrycznym w danym równaniu. W rzeczywistość wynik odbiega od teoretycznych założeń ze względu na tworzenie produktów ubocznych np. glukoza-kw.mlekowy

Heterofermentacja- powstają różne produkty końcowe których wzajemny stosunek zależy od warunków w jakich odbywa się fermentacja, np. fermentacja mlekowa, acetonowo butanolowa; glukoza-kw. mlekowy+was octowy; glukoza kw.mlekowy +etanol+CO

Bilans oddychania beztlenowego