Sinteza ATP iz ADP in P, obnavljanje ATP HIDROLIZA ATP na

Sinteza ATP iz ADP in P,obnavljanje ATPFOSFORILACIJApotrebna energija

HIDROLIZA ATP na ADP in PSproščanje energije

E se sprošča priKatabolizmu -EKSERGONE REAKCIJE

Energija se porablja pri reakcijah anabolizmaENDERGONE REAKCIJE

Poenostavljen prikaz cikla ATP, ATP se obnavlja

ENERGIJSKI METABOLIZEM

→ del metabolizma, pri katerem se sprošča energija

→ metabolne poti, pri katerih se sprošča energija iz glukoze in energijsko bogatih snovi

→ Iz energijsko bogatih molekul se odcepljata s pomočjo posebnega encima po dva vodika hkrati.

1. Vežeta se na končni prejemnik – pri večini organizmov kisik.

→ energija se sprosti iz organskih molekul pri cepitvi vezi med vodikovimi in ogljikovimi atomi

→V celicah vodiki ne prehajajo neposredno na kisik (kot npr. pri gorenju)

V celicah se pri celičnem dihanju energija sprošča postopoma - preko elektronske verige oz. v procesu oksidativne fosforilacije. Pri tem nastaja ATP in tudi toplota!

OKSIDANT – snov, ki pri reakciji elektron sprejme

REDUCENT - snov, ki pri reakciji elektron odda

OKSIDACIJA REDUKCIJA

Oddajanje elektronov Sprejemanje elektronov

Oddajanje vodika Sprejemanje vodika

Nastanejo produkti z manj proste energije

Nastanejo produkti v več proste energije

- v organizmih se energija sprošča v oksidoredukcijskih procesih: procesi, kjer elektroni prehajajo iz reducenta na oksidant.

Xe je reducent, v procesu oksidacije odda e, sam se pri tem oksidira. Y je oksidant, v procesu redukcije sprejeme e, sam se pri tem reducira.

NAD+

NADH + H+

PRENAŠALEC ELEKTRONOV

-elektrone lahko odda ali sprejme-pogosto povezan z reakcijami oksidacije in redukcije v celicah

Vrenje in celično dihanje se začneta z glikolizo

• postopoma nastajajo molekule ATP iz glukoze, maščob ali drugih substratov.

Celično dihanje:

• 1. stopnja je glikoliza

• 2. nastanek acetil- koencim A

• 3. Krebsov cikel ali cikel citronske kisline

• 4. oksidativna fosforilacija

GLIKOLIZA

• poteka v citosolu

• glukoza se delno oksidira

• nastane majhna količina ATP

• poteka brez prisotnosti O2

• poteka hitro

Končni izkupiček glikolize

• 2 molekuli ATP

• 2 x piruvat

• 2 x NADH + H+

Celično dihanje:1.stopnja je glikoliza2. nastanek acetil- koencim A3. Krebsov cikel ali cikel citronske kisline4. oksidativna fosforilacija

Celično dihanje:1.stopnja je glikoliza2. nastanek acetil- koencim A3. Krebsov cikel ali cikel citronske kisline4. oksidativna fosforilacija

Krebsov cikel (cikel citronske kisline)

•v matriksu mitohondrija•Acetil-CoA vstopi v KC•postopno odcepljanje CO₂•nastanek NADH + H•nastanek ATP

Celično dihanje:1.stopnja je glikoliza2. nastanek acetil- koencim A3. Krebsov cikel ali cikel citronske kisline4. oksidativna fosforilacija (dihalna veriga, kemiosmoza)

Oksidativna fosforilacija1. del - Dihalna veriga

Elektronski prenašalci oddajajo elektrone seriji elektronskih prenašalcev na notranji mitohondrijski membrani. Elektroni se prenesejo na kisik.

Vsak naslednji prenašalec je močnejši oksidant. Poleg elektronov se prenašajo tudi H+, nastaja H2O.

Sproščena energija se porabi za črpanje protonov

Ustvari se koncentracijski gradient preko membrane (potencialna energija),

Dihalna veriga=elektronska transportna veriga

Zunanja membrana mitohondrija

Notranja membrana mitohondrija

Medmembranski prostor

protoni

V dihalni verigi se elektroni prenašajo preko več prenašalcev. Energija, ki se pri tem sprošča, se porabi za črpanje protonov (H+) v medmembranski prostor.

Mitohondrijski matriks

Notranja membranamitihondrija

Medmembranskiprostor

EncimATP sintaza

Elektronska transportna veriga kemiosmozatransport elektronov in črpanje protonov sinteza ATP, ki jov medmembranski prostor – preko napaja tok H+ nazajmembrane se vzpostavi gradient protonov (H+ ) v matrix.

OKSIDATIVNA FOSFORILACIJA

Ko protoni (H+) prehajajo nazaj preko notranje membrane v matriks, se sintetizira ATP.

Vloga kisika

Na koncu dihalne verige se elektroni vežejo s kisikom. Istočasno sprejme kisik protone in nastane voda (v matriksu)