Katabolizm – rozkład substancji w komórce

1. Reakcje kataboliczne dostarczają komórce energię. Energia ta pochodzi głownie z rozkładu węglowodorów, tłuszczów i białek magazynowana w postaci glikogena.
2. Przemiany węglowodorów:
- glikoza polega na etapowym nałożeniu sześciowęglowej glukozy do trójwęglowych cząsteczek pirogronianu.
- glikoliza przebiega w 3 etapach:
- pierwszy zachodzi w cytoplazmie, drugi i trzeci pozostanie w mitochondriach
- pierwsze dwa procesy dostarczają niewiele cząsteczek ATP oraz duże ilości NADH oraz FAP
- trzeci etap jest głównym źródłem ATP – podczas tego etapu enzymy mitochondrialne budujące tzw. łańcuch oddechowy utleniają NADH i FADH.
3. Najważniejsze reakcje zachodzące podczas glikolizy.
4. Drugi etap utleniania glukozy polega na przetransportowaniu pirogronianu do wnętrza mitochondriom. Z cząsteczki pirogranianu zostaje usunięty węgiel w postaci CO2. Powstały związek łaczy się z koenzymem, a tworząc acetylo-CoA.
5. Rozpoczyna się cykl kwasu cytrynowego zwanym cyklem Krebsa:
- jeden pełny obrót cyklu Krebsa daje zysk jednego wiązania wysoko energetycznego oraz trzech cząsteczek NADH i jednej cząsteczki FADH2 (które będą utlenione w łańcuchu oddechowym).
- w cyklu kwasu cytrynowego oprócz glukozy mogą byś wykorzystywane tłuszcze białka aminokwasy.
-końcowymi produktami rozkładu węglowodorów, tłuszczów i aminokwasów są dwutlenek węgla, pewna ilość ATP oraz zredukowane przenośniki, które są następnie utleniane w łańcuchu oddechowym.
6. Wytwarzanie ATP w łańcuchu oddechowym polega na przepływie elektronów przez system przenośników O kierunku przepływu elektronów decyduje potencjał oksydoredukcyjny. Końcowym akceptorem elektronów jest tlen cząsteczkowy redukowany do wody.
7. Etapy występujące podczas produkcji ATP:
- utlenianie związków organicznych dostarcza zredukowane przenośniki atomów wodoru i elektronów
- transport elektronów w łańcuchu oddechowym prowadzi do powstania różnicy stężeń protonów po obu stronach wewnętrznej błony mitochondrialnej
- przepływ protonów prowadzący do ponownego wyrównania ich stężeń po obu stronach syntezy ATP i umożliwia syntezę wiązań wysoko energetycznych.
8. Oddychanie beztlenowe to synteza ATP w warunkach beztlenowych cytoplazmy. Wyróżniamy:
-fermentacje (niektóre beztlenowe grzyby i bakterie oraz niekiedy w tkankach roślin i zwierząt).
-oddychanie siarczanowe lub azotanowe (tylko u niektórych beztlenowych bakterii).
9. Podsumowanie oddychania tlenowego, beztlenowego, zysk energetyczny.