Upload
alexandra-fenty
View
686
Download
11
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Celijsko disanje...Cellular resparation
Citation preview
Ćelijsko disanje
Cellular respiration
Ćelija je osnovna jedinica građe i funkcije svih živih bića. Da bi obavljale određenu funkciju ćelijama je neophodna energija. Energiju dobijaju razlaganjem organskih materija (ugljeni hidrati, lipidi, proteini). Glukoza se razlaže u procesu koji se zove:
Ljudi i životinje (heterotrofi) energiju dobijaju razgradnjom organskih materija koje su u organizam uneli hranom.
Ursus americanusAmerički crni medvedomnivor (svaštojed)
Rezervne materije u biljkama su: ugljeni hidrati, lipidi, proteini.Rezervne materije se skladište u metamorfoziranim korenovima i stablima, plodovima i semenima.
SKROB
Kikiriki ima dosta lipida i proteina.
lipidi
Krtola krompira je primer metamorfoziranog podzemnog stabla.
Biljka šargarepa imametamorfoziran koren
metamorfoziran = izmenjen
SKROB
GLUKOZA GLUKOZA GLUKOZA GLUKOZA GLUKOZA GLUKOZA
U ćelijskom disanju se razgrađuje glukoza a da bi počela razgradnja glukoze prvo mora da se u ćelijama razloži skrob.To se dešava tako što se raskidaju veze između molekula glukoze u skrobu.
ĆELIJSKO DISANJE
Skrob i celuloza su biljni polisaharidi izgrađeni od velikog broja molekula monosaharida glukoze.Skrob je rezervni polisaharid a celuloza je gradivni polisaharid- ulazi u građu ćelijskog zida biljne ćelije i zato se ne može koristiti za disanje.
Ćelijsko disanje
kompletan tekst: udžbenik, strana 198
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + ENERGIJA
Jednačina disanja:
Kako se dobija energija razgradnjom ugljenih hidrata?
ENERGIJA = ATP
Glukoza se oksiduje, kiseonik se redukuje.
Prva faza razgradnje šećera - GLIKOLIZA
kod anaerobnih i aerobnih organizama. Za odvijanje glikolize nije potrebno prisustvo kiseonika.Odvija se u citoplazmi ćelija.Od jednog molekula glukoza nastaju dva molekula pirogrožđane kiseline (PGK), dva molekula ATP-a i 2NADH.
C6H12O6 2C3H4O3 + 2ATP pirogrožđana kiselina
Iz ove jednačine se vidi da u prvoj fazi razgradnje šećera ne nastaje CO2.Ugljendioksid nastaje u sledećoj fazi koja se odvija u mitohondrijama.
2NADH
Druga faza razgradnje šećera (aerobno disanje)
kod aerobnih organizama, u prisustvu kiseonika, odvija se u mitohondrijama.Mitohondrije su ćelijske organele u kojima nastaje ATP koji obezbeđuje energiju za rad ćelija.
PGK
PGK
Druga faza razgradnje šećera počinje povezivanjem pirogrožđane kiseline i koenzima A.
PGK nastala u glikolizi ulazi u mitohondriju i u unutrašnjoj membrani mitohondrije se povezuje sa koenzimom A, nastaje acetil-koenzim A. Nastaje jedan molekul CO2.
PGK + CoA acetil-CoA
CO2
NADH
NADH odlazi u respiratorni lanac koji se odvija u unutrašnjoj membrani mithondrije. Energija NADH-a će se utrošiti za sintezu ATP-a.
PGK koenzim A (CoA)
acetil - koenzim A
Krebsov ciklus
limunska kiselina
oksalsirćetna kiselina
+
2CO2 ATP
CO2
2C
PGK 3C
MITOHONDRIJA
CITOPLAZMA
Acetil-koenzim A prelazi u matriks mitohondrije gde se uključuje u Krebsov ciklus tako što se spaja sa oksalsirćetnom kiselinom, nastaje limunska kiselina, zatim se odvija niz reakcija i na kraju se regeneriše oksalsirćetna kiselina koja se spaja sa sledećim acetil-CoA....i tako u krug...cikličan proces.
Po jednom molekulu PGK u Krebsovom ciklusu nastaju:2CO2
1ATP3NADH1FADH2Kako postoje 2 molekula PGK, sve se duplira.
Krebsov ciklus
NAD+
NADH
3NADHFADH2
NAD i FAD su koenzimi
Oksidativna fosforilacijaRESPIRATORNI LANAC - TRANSPORT ELEKTRONA
kod aerobnih organizama, odvija se u unutrašnjoj membrani mitohondrija.NADH i FADH2 se oksiduju.Nastaje ATP.Nastaje 6 molekula vode.
udžbenik, strana 201
Kiseonik se spaja sa atomima vodonika i nastaje voda.
Svi znamo da bez kiseonika nema života. Ali, zašto? Šta to radi kiseonik u našim organizmima pa umiremo ako ga nema? Ako nema kiseonika, nema ko da primi elektrone na kraju respiratornog lanca i ceo proces se blokira. Prekida se sinteza ATP-a, ćelije ostaju bez energije i ”umiru”. To dovodi do smrti organizma.
U aerobnom ćelijskom disanju od jednog molekula glukoze nastaje:
ATPGlikoliza: 2 ATP + 2NADH (6ATP)
PGK - acetilCoA: 2NADH (6ATP)
Krebsov ciklus: 2 ATP + 6NADH (18ATP) + 2FADH2 (4ATP)
Respiratorni lanac: 34 ATP
Total: 38 ATP
UgljendioksidGlikolizaPGK-acetilCoA : 2CO2
Krebsov ciklus: 4CO2
VodaGlikolizaKrebsov ciklusRespiratorni lanac: 6H2O
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + ENERGIJA
1NADH = 3ATP
1FADH2 = 2ATP
Nekada od dva NADH nastala glikolizom nastanu 4 ATP pa je tada ukupan zbir na kraju 36. Za razliku od ostalih NADH koji nastaju u mitohondriji, ovi NADH molekuli moraju da prođu kroz spoljašnju membranu mitohondrije i tu mogu da se “izgube” dva molekula ATP-a.Zavisno od načina na koji su NADH molekuli ušli u mitohondriju nastaje 4 ili 6 ATP.
Electron shuttlesspan membrane
CYTOSOL 2 NADH
2 FADH2
2 NADH 6 NADH 2 FADH22 NADH
Glycolysis
Glucose2
Pyruvate
2AcetylCoA
Citricacidcycle
Oxidativephosphorylation:electron transport
andchemiosmosis
MITOCHONDRION
by substrate-levelphosphorylation
by substrate-levelphosphorylation
by oxidative phosphorylation, dependingon which shuttle transports electronsfrom NADH in cytosol
Maximum per glucose:About
36 or 38 ATP
+ 2 ATP + 2 ATP + about 32 or 34 ATP
or
Figure 9.16
Od ovog dela ovde zavisi koliki će biti totalni zbir na kraju.
adenozin P PP
Veze između fosfatnih grupa su bogate energijom koja se oslobađa kada se te veze raskinu.
+ P + E
ATP + H2O ADP + Pi + E
ADP + H2O AMP + Pi + E
AMP + H2O adenozin + Pi
ADENOZIN TRIFOSFAT (ATP)
tri fosfatne grupe
hidroliza ATP-a
adenin+ riboza = adenozin
PP
adenozin difosfat (ADP)
adenozin
fosforilacija
Light energy
ECOSYSTEM
CO2 + H2O
Photosynthesisin chloroplasts
Cellular respirationin mitochondria
Organicmolecules
+ O2
ATP
powers most cellular work
HeatenergyFigure 9.2
Anaerobno disanje
bez prisustva kiseonika, kod anaerobnih organizama - neke bakterije i gljive (kvasac).Kod ovih organizama se nakon glikolize pirogrožđana kiselina razlaže vrenjem.Vrenjem nastaje mala količina ATP-a, samo 2 molekula.Postoje dva tipa vrenja:
mlečnokiselinsko vrenje
PGK
alkoholno vrenje
mlečna kiselina C3H6O3
CO2
etanol C2H5OH
Alkoholno vrenje ili fermentacija podrazumeva razlaganje ugljenih hidrata, monosaharida, na alkohol i ugljendioksid. Odvija se u anaerobnim uslovima. Alkoholno vrenje se koristi u proizvodnji vina, rakije i piva. U proizvodnji vina se koriste kvasci (gljive) i bakterije.Saccharomyces vini - kvasac, proizvodnja vinaSaccharomyces cerevisiae - pekarski kvasac
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
Mlečno vrenje predstavlja biohemijski proces razlaganja ugljenih hidrata u kome je glavni proizvod mlečna kiselina u čijem se prisustvu vrši grušanje (koagulacija) proteina.Kiselo mleko i jogurt su proizvodi vrenja mlečnog šećera laktoze, tj. njenog prelaženja u mlečnu kiselinu.To vrše bakterije Streptococcus lactis i Bacterium bulgaricum i još neke...Dešava se i u mišićnim ćelijama u manjku kiseonika.
Glucose
CYTOSOL
Pyruvate
No O2 presentFermentation
O2 present Cellular respiration
Ethanolor
lactate
Acetyl CoA
MITOCHONDRION
Citricacidcycle
Figure 9.18
prof.Sonja Kovačević
Hans Krebs (1900 -1981)rođen u Nemačkoj, završio je medicinski fakultet, doktorirao u 25-oj godini.1933 mu je zabranjeno da se bavi medicinom (jer je bio Jevrejin) i emigrira u Englesku,dobija posao na univerzitetu.
1937 objavljuje rad u kojem je objasnio šta se dešava razlaganjem glukoze, tačnije, šta se dešava nakon nastanka acetil koenzima A.Ciklus limunske kiseline (ciklus trikarbonskih kiselina) je po njemu nazvan Krebsov ciklus.Za svoj rad dobio je Nobelovu nagradu 1953g.