Dýchání

Asimiláty vzniklé v rostlinných buňkách fotosyntézou mají různé funkce : stavební, zásobní, enzymatické aj.

   Zásobní látky jsou v případě potřeby využívány. energie, uložená v nich fotosyntézou, je z nich uvolňována. Rostliny tedy mohou po určitou dobu žít bez fotosyntézy ( v noci, při klíčení semen, kvetení neolistěných stromů, buňky v nezelených a neosvětlených částech rostlin - kořenech, oddencích, vnitřních částech stonků ). Za těchto okolností získávají rostliny energii pro své životní funkce rozkladem zásobních látek na látky jednodušší. Tento proces se označuje jako disimilace.

   Jak jistě víte, uskladnění energie v molekule glukózy je spojeno s redukcí oxidu uhličitého. Uvolnění této energie je spojeno s opačným procesem - její oxidací :

   Uvolněná energie je skladována v molekulách ATP, které slouží jako její přenašeči na místa potřeby v buňce. Uvedená rovnice, podobně jako v případě fotosyntézy, vyjadřuje pouze počáteční a konečný stav. Disimilační proces je ve skutečnosti složitým sledem enzymatických reakcí, které souhrnně označujeme jako buněčné dýchání. Dýchání probíhá po etapách. První etapa se nazývá glykolýza. Její podstatou je odbourávání glukózy ( 6C ) na kyselinu pyrohroznovou ( 3C ). Probíhá za nepřístupu vzduchu ( kyslíku ) - anaerobně. Enzymy katalyzující reakce glykolýzy jsou rozpuštěny v základní cytoplazmě, což svědčí o starobylosti a původnosti tohoto děje. ( Odbourávání zásobních látek začíná u všech buněk anaerobní glykolýzou, ať jde o buňky rostlin, hub, živočichů, či bakterií. Tento anaerobní proces probíhá, i když se buňky nacházejí v prostředí obsahujícím kyslík.

   Ve druhé etapě je vzniklá kyselina pyrohroznová řadou enzymatických reakcí, známých jako Krebsův cyklus nebo též cyklus kyseliny citronové, odbourána na oxid uhličitý ( dekarboxylována ) a jsou jí odňaty vodíky ( je dehydrogenována ). Odebrané vodíky jsou oxidovány v dýchacím řetězci vzdušným kyslíkem na vodu. Přitom se uvolní značné množství energie, která se ukládá do molekul ATP a může být využita k zabezpečení životních funkcí buňky. Část energie se uvolňuje na teplo. Protože tyto reakce probíhají za přítomnosti kyslíku, označují se jako aerobní. Enzymy katalyzující reakce Krebsova cyklu a reakce dýchacího řetězce se nacházejí a vznikají ve vnitřní biomembráně mitochondrií.

   Jak vidíme ze schématu je přenos 2 H spojen s vytvořením 3 ATP. Celkově je tedy přenos 12 H v dýchacím řetězci spojen s vytvořením 36 molekul ATP.

 

 

 

 

 Při anaerobní přeměně glukózy na kyselinu pyrohroznovou se získají 2 ATP.

 Při aerobní přeměně kyseliny pyrohroznové na oxid uhličitý a vodu se získá 36 ATP.

Aerobní odbourání zásobních látek je tedy energeticky mnohem výhodnější.