Oddychanie tlenowe

Question 1

Do czego służy ATP wytwarzane podczas oddychania komórkowego?

Answer 1

ATP wytwarzane podczas oddychania komórkowego służy do zasilania wielu procesów zachodzących w komórce (np. syntez makrocząsteczek, ruchu włókien cytoszkieletu, ruchu wici i rzęsek).

Question 2

Do czego zostaje wykorzystane ATP wytwarzane w czasie innych procesów?

Answer 2

ATP wytwarzane w czasie innych procesów zazwyczaj zostaje wykorzystane w dalszym ich etapie tylko w jednym konkretnym celu. Np. ATP utworzone w pierwszej fazie fotosyntezy, zostaje wykorzystane w kolejnym etapie do syntezy cukrów.

Question 3

Gdzie odbywa się oddychanie komórkowe w komórkach prokariotycznych?

Answer 3

Oddychanie komórkowe w komórkach prokariotycznych odbywa się w cytozolu i uwypukleniach błony komórkowej (tzw. mezosomy).

Question 4

Gdzie odbywa się oddychanie komórkowe w komórkach eukariotycznych?

Answer 4

U eukariontów część procesu zachodzi w cytozolu, ale kolejne etapy w mitochondrium.

Question 5

Który etap oddychania tlenowego jest wspólnym etapem dla wszystkich komórek: jądrowych i bezjądrowych, tlenowych i beztlenowych?

Answer 5

Glikoliza jest wspólnym etapem dla wszystkich komórek.

Question 6

Gdzie przebiega glikoliza?

Answer 6

Glikoliza przebiega w cytozolu, poza mitochondrium.

Question 7

Jakie procesy występują w organizmach tlenowych?

Answer 7

W organizmach tlenowych występują:
1. Glikoliza
2. Reakcja pomostowa
3. Cykl Krebsa
4. Utlenianie końcowe.

Question 8

Gdzie przebiegają reakcje pomostowe i cykl Krebsa?

Answer 8

Reakcja pomostowa i cykl Krebsa przebiegają w macierzy koloidalnej, która wypełnia mitochondrium (tzw. matriks).

Question 9

Gdzie przebiega utlenianie końcowe?

Answer 9

Utlenianie końcowe przebiega w grzebieniach mitochondrialnych.

Question 10

Jakie procesy występują w organizmach beztlenowych?

Answer 10

W organizmach beztlenowych występują:
1. Glikoliza
2. Redukcja

Question 11

Gdzie przebiegają glikoliza i redukcja?

Answer 11

Glikoliza i redukcja przebiegają w cytozolu.

Question 12

Jak inaczej nazywane są organizmy tlenowe?

Answer 12

Organizmy tlenowe to tzw. aeroby.

Question 13

Jak inaczej nazywane są organizmy beztlenowe?

Answer 13

Organizmy beztlenowe to tzw. anaeroby.

Question 14

Co spełnia główną rolę w oddychaniu komórkowym tlenowym?

Answer 14

Główną rolę w oddychaniu komórkowym tlenowym spełnia tlen.

Question 15

Co spełnia główną rolę w oddychaniu komórkowym beztlenowym?

Answer 15

Główną rolę w oddychaniu komórkowym beztlenowym spełnia substancja, która zastępuje tlen.

Question 16

Co to jest glikoliza?

Answer 16

Glikoliza to szereg reakcji, które prowadzą do przemiany glukozy w pirogronian (kwas pirogronowy) - związek z grupy ketokwasów.

Question 17

Wymień substraty i produkty glikolizy.

Answer 17

a) 2 mole ATP —> 2 mole ADP
b) 2 mole NAD+ —> 2 mole NADH
c) 4 mole ADP —> 4 mole ATP
d) 1 mol glukozy —> 2 mole pirogronianu
e) 1 mol glukozy (produkt przejściowy cyklu) —> 2 mole H2O

Question 18

Co to jest woda metaboliczna?

Answer 18

Woda metaboliczna to woda powstająca jako produkt uboczny w czasie różnych procesów komórkowych.

Question 19

Jaki jest zysk brutto ATP?

Answer 19

Podczas glikolizy wytworzone są 4 mole ATP, ale 2 mole ATP zostają zużyte w czasie procesu, więc zysk brutto (faktyczny) to: 4-2=2.

Question 20

Co jest głównym substratem w kolejnym etapie oddychania komórkowego - reakcji pomostowe?

Answer 20

Głównym substratem w kolejnym etapie oddychania komórkowego - reakcji pomostowe jest pirogronian.

Question 21

Na czym polega reakcja pomostowa?

Answer 21

Reakcja pomostowa polega na dekarboksylacji, dehydrogenacji i przyłączaniu koenzymu A (CoA) do pirogronianu.

Question 22

Co to jest dekarboksylacja?

Answer 22

Dekarboksylacja to proces odłączania atomu węgla od cząsteczki ketokwasu.

Question 23

Co to jest dehydrogenacja?

Answer 23

Dehydrogenacja to proces odłączania atomu wodoru od cząsteczki ketokwasu.

Question 24

Wymień substraty i produkty reakcji pomostowej.

Answer 24

a) 1 mol NAD —> 1 mol NADH
b) 1 mol pirogronianu —> 1 mol CO2
c) 1 mol pirogronianu + 1 mol CoA —> 1 mol acetylo-CoA

Question 25

Co jest głównym substratem w kolejnym etapie oddychania komórkowego - cyklu Krebsa?

Answer 25

Głównym substratem w kolejnym etapie - cyklu Krebsa jest acetylo-koenzym A.

Question 26

Jakie związki są niezbędne do rozpoczęcia cyklu Krebsa?

Answer 26

Do rozpoczęcia cyklu Krebsa niezbędne są następujące związki: 1. acetylo-koenzym A 2. szczawiooctan 3. woda.

Question 27

Z jakich procesów może pochodzić acetylo-CoA?

Answer 27

Acetylo-CoA może pochodzić z: a) reakcji pomostowej będąc produktem przemiany pirogronianu (tak jest przeważnie) b) procesu beta-oksydacji kwasów tłuszczowych c) innych przemian mniej znaczących w metabolizmie komórki.

Question 28

Co stanowi szczawiooctan?

Answer 28

Szczawiooctan to związek zamykający cykl - stanowi jego ostatni produkt, ale pierwszy substrat zarazem.

Question 29

Dlaczego cykl Krebsa nazywany jest również cyklem kwasu cytrynowego?

Answer 29

Cykl Krebsa nazywany jest również cyklem kwasu cytrynowego, ponieważ acetylo-CoA w pierwszej fazie ulega reakcji z szczawiooctanem i wodą - w wyniku powstaje kwas cytrynowy (tzw. cytrynian).

Question 30

Co w przypadku gdy dojdzie do niewystarczającego odtworzenia szczawiooctanu?

Answer 30

W razie zaburzeń metabolizmu komórki, gdy dojdzie do niewystarczającego odtworzenia szczawiooctanu, deficyt jest zaspokajany przez przemianę pirogronianu bezpośrednio do szczawiooctanu przy udziale koenzymu-CoA.

Question 31

Jakie procesy zachodzą podczas cyklu Krebsa?

Answer 31

W czasie cyklu Krebsa dochodzi do: 1. Fosforylacji substratowej 2. Dekarboksylacji 3. Dehydrogenacji

Question 32

Wymień substraty i produkty w cyklu Krebsa.

Answer 32

a) 2 mole ADP ---> 2 mole ATP b) 2 mole GDP ---> 2 mole GTP c) 8 moli NAD+ ---> 8 moli NADH d) 2 mole FAD ---> 2 mole FADH2 e) 1 mol acetylo-CoA + 1 mol szczawianu ---> 1 mol kwasu cytrynowego

Question 33

Co odpowiada za dehydrogenację?

Answer 33

Za dehydrogenację odpowiedzialny jest NAD+ oraz FAD.

Question 34

Co odpowiada za fosforylację?

Answer 34

Za fosforylację odpowiedzialny jest ADP oraz GDP.

Question 35

Co to jest łańcuch oddechowy?

Answer 35

Łańcuch oddechowy to zespół czterech przenośników elektronów, które uczestniczą w przeprowadzaniu oddychania komórkowego tlenowego. (Nie jest etapem oddychania komórkowego tlenowego).

Question 36

Gdzie zachodzi łańcuch oddechowy?

Answer 36

Łańcuch oddechowy zachodzi w wewnętrznej błonie mitochondrium, na tzw. grzebieniach mitochondrialnych.

Question 37

Jaka jest rola nośników NADH i FADH2 w łańcuchu oddechowym?

Answer 37

Protony połączone z nośnikami NADH i FADH2 trafiają na kompleksy białek - łańcuch oddechowy i odczepiają atom wodoru (który składa się z protonu i elektronu). NADH ---> NAD+ FADH2 ---> FAD

Question 38

Jaka jest rola elektronów w łańcuchu oddechowym?

Answer 38

Elektrony wędrują przez cztery kolejne związki łańcucha powodując ich utlenienie.

Question 39

W jaki sposób ustawione są białka w łańcuchu oddechowym?

Answer 39

Białka ustawione są zgodnie ze wzrastającym potencjałem oksydoredukcyjnym - każdy kolejny bardziej przyciąga elektron, dzięki czemu jego wędrówka do kolejnych przenośników jest możliwa.

Question 40

Jak powstaje wysokie stężenie jonów wodorowych pomiędzy błoną zewnętrzną, a wewnętrzną?

Answer 40

Protony (H+) przenikają przez przenośniki i wędrują do przestrzeni międzybłonowej w mitochondrium.

Question 41

Co się dzieje z elektronami po utlenieniu przenośników?

Answer 41

Elektrony po utlenieniu przenośników trafiają do matriks, gdzie zderzają się z jonami O-. Efektem kolizji jest powstanie jonów dwuujemnych O2-.

Question 42

Co robią jony H+ z faktem, że jest ich więcej w przestrzeni międzybłonowej niż w macierzy?

Answer 42

Jony wodorowe dyfundują zgodnie z gradientem stężeń do macierzy przez kanał białkowy wewnątrz syntazy-ATP.

Question 43

Co to jest syntaza-ATP?

Answer 43

Syntaza-ATP to kompleks białkowy, który pobudzony przez przepływające jony powoduje fosforylację AMP do ATP.

Question 44

Jak powstaje woda metaboliczna?

Answer 44

Woda metaboliczna powstaje gdy H+, które znalazły się już w matriks, połączą się z O2- (w stosunku 2:1).

Question 45

Ile moli powstaje w wyniku utleniania końcowego?

Answer 45

W czasie utlenienia końcowego, które zostało zapoczątkowane przez 1 mol glukozy (glikoliza) powstają 30 mole ATP.

Question 46

Jaki typ fosforylacji jest obecny w czasie syntezy trifosforanu, który zachodzi dzięki pracy łańucha oddechowego i syntazy-ATP w błonie grzebienia mitochondrialnego?

Answer 46

Typ syntezy trifosforanu, który zachodzi dzięki pracy łańucha oddechowego i syntazy-ATP w błonie grzebienia mitochondrialnego to fosforylacja oksydacyjna.

Question 47

Wymień substraty i produkty utleniania końcowego.

Answer 47

a) NADH ---> NAD+ + H+ + e- b) FADH2 ---> FAD + 2H+ + 2e- c) e- + O- ---> O2- d) O2- + 2H+ ---> H2O

Question 48

Jaki jest zysk brutto oddychania tlenowego?

Answer 48

Zysk brutto oddychania komórkowego to około 32 cząsteczek ATP: 2 z glikolizy oraz 30 z utleniania końcowego.

Question 49

Jaki jest zysk brutto oddychania beztlenowego?

Answer 49

Oddychanie beztlenowe skutkuje wytworzeniem zaledwie 2 cząsteczek ATP.