Dýchanie

Prírodné vedy » Biológia

Autor: tinuska55
Typ práce: Referát
Dátum: 17.03.2020
Jazyk: Slovenčina
Rozsah: 565 slov
Počet zobrazení: 14 622
Tlačení: 812
Uložení: 792

DÝCHANIE - Uvoľňovanie energie

Rastliny sa môžu vyživovať auto alebo heterotrofne. Bez ohľadu na to, či organizmus prijíma hotové organické látky, alebo si ich sám tvorí, spôsob, akým z nich využíva energiu je u všetkých rovnaký. Energia sa môže z organických látok uvoľňovať dvoma spôsobmi:
 
1)  Anaeróbne: nevyžaduje prítomnosť kyslíka, zahŕňa iba anaeróbnu glykolýzu, prípadne na ňu nadväzujúce kvasenie (mliečne, alkoholové)

2)  Aeróbne: za prítomnosti kyslíka, zahŕňa anaeróbnu glykolýzu a na ňu nadväzujúci Krebsov cyklus a dýchací reťazec.
 
Väčšina organizmov vrátane človeka využíva aeróbny spôsob, ktorý je pre bunky energeticky výhodnejší. Anaeróbny spôsob sa využíva iba krátkodobo pri nedostatku kyslíka, ale niektoré baktérie a parazity získavajú energiu iba anaeróbnym spôsobom.

Dýchanie rastlín

Fotosyntéza je premena slnečnej energie na energiu chemických väzieb. Vzniká pri nej asimilát glukóza a kyslík. Nato, aby mohli rastliny energiu glukózy využiť na životné procesy, musí sa uvoľniť z chemických väzieb. Uvoľňovanie nahromadenej energie sa neuskutočňuje naraz, ale prebieha postupne sériou reakcií v procese disimilácie. Je preto spojené s látkovým metabolizmom a riadené enzýmami.

Dýchanie je teda súbor katabolických procesov, ktorými rastlina uvoľňuje energiu z organických zlúčenín. Táto energia sa spotrebúva pri syntetických procesoch, prijímaní živín, raste a podobne. Hlavným substrátom pre respiráciu sú jednoduché cukry (glukóza). Pre rastlinu je typické dýchanie za aeróbnych podmienok (za prítomnosti kyslíka).

Dýchanie je špecifický proces disimilácie (jednoduchšie látky sa menia na zložitejšie) spojený s prijímaním kyslíka a výdajom oxidu uhličitého za súčasného uvoľnenia energie viazanej v substráte (glukóze). Princíp dýchania možno vyjadriť zjednodušene rovnicou:  

C6H12O6 + 6O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energia

Odtiaľ je zrejmé, že fotosyntéza a dýchanie sú navzájom protichodné deje. Dýchanie je viacstupňový proces prebiehajúci v cytoplazme a v mitochondriách. Podstatou dýchania je odbúravanie uhlíka z medziproduktov štiepenia glukózy až na oxid uhličitý a okysličovanie vodíka, preto sa dýchanie nazýva aj biologická oxidácia vodíka.

1)  Anaeróbne:
Ide o enzymatické štiepenie glukózy = anaeróbna glykolýza, ktorá prebieha v cytoplazme všetkých aktívnych buniek.
Glykolýza: jej podstatou je štiepenie 6 uhlíkovej glukózy (produkt fotosyntézy) na 3 uhlíkovú kyselinu pyrohroznovú, pričom sa uvoľnia 2 molekuly ATP. Pyruvát (kyselnina pyrohroznová) následne vstupuje do ďalších reakcií:
 
a)  Za anaeróbnych podmienok sa spracúva cestami, ktoré označujeme kvasenie (fermentácia). Kvasenie môže byť mliečne (vzniká laktát - kyselina mliečna), alkoholové kvasenie (vzniká etanol), octové. Kvasenie zabezpečujú mikroorganizmy, kvasinky a plesne, ktoré si takto získavajú energiu pre svoje životné deje.
 
Poznámka: laktát sa tvorí vo svaloch pri intenzívnej svalovej činnosti za nedostatku kyslíka. Keď je kyslíka dosť, mení sa laktát späť na pyruvát.
 
b)  Za nedostatku kyslíka sa pyruvát  oxiduje na acetylkoenzým A, ktorý vstupuje do Krebsovho cyklu.
 
2)  Aeróbne: prebieha v mitochondriách a podľa svojho objaviteľa sa nazýva Krebsov cyklus (cyklus 3-karboxylových kyselín, cyklus kyseliny citrónovej).
Kyselina pyrohroznová (produkt glykolýzy) obsahuje ešte veľa energie, preto je transportovaná do mitochondrie, kde sledom reakcií vzniká acetylkoenzým A (acetyl-CoA = aktivovaná kyselina octová). Ďalej nasledujú reakcie Krebsovho cyklu, pri ktorých sa uvoľňuje elektrón a acetylová skupina sa oxiduje až na CO2.
 
(acetylkoenzým A viaže na oxálacetát za vzniku kyseliny citrónovej, ktorá v ďalších krokoch postupne stráca dva uhlíky (pričom vznikajú dve molekuly CO2 - dekarboxylácia a vodíky (pričom vzniká NADPH + H+, FADH2 - dehydrogenácia) a obnovuje sa oxálacetát, ktorý opäť vstupuje do Krebsovho cyklu. )
 
Elektróny s vysokým obsahom energie prechádzajú na vnútornú stranu mitochondrie, kde prebieha dýchací reťazec. Energia elektrónov sa využije na tvorbu ATP. Takto sa získa až 36 molekúl ATP.  
 
(vodík viazaný v redukovaných koenzýmoch je oxidovaný kyslíkom za vzniku vody a uvoľnenia veľkého množstva energie)

1 a 2) celkový energetický zisk pri anaeróbnom a aeróbnom dýchaní pi rozložení jednej molekuly glukózy je 38 molekúl ATP.
Oboduj prácu: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1


Odporúčame

Prírodné vedy » Biológia

:: KATEGÓRIE - Referáty, ťaháky, maturita:

0.022