Клітинне дихання — це сукупність процесів біологічного окиснення поживних речовин з вивільненням хімічної енергії, що акумулюється в АТФ.
Процеси дихання в клітинах організмів різних царств живої природи подібні за багатьма ознаками. Ознаками подібності є утворення таких універсальних речовин, як піровиноградна кислота й АТФ, використання кисню як акцептора електронів і Гідрогену, розщеплення до кінцевих продуктів і , використання подібних ферментів тощо. Виокремлюють два основні типи клітинного дихання: анаеробний та аеробний. Клітинне дихання є частиною енергетичних перетворень, завдяки яким поетапно вивільняється енергія власних речовин.
Етапи енергетичного обміну:
- І підготовчий етап — відбувається у травних вакуолях, лізосомах чи травному каналі, вивільняться всього \(0,2\) — \(0,8\) % енергії. Під дією травних ферментів складні органічні сполуки розщеплюються до сполук, що їх може засвоювати організм. Енергетичний ефект цього етапу незначний, і вся енергія розсіюється у вигляді теплоти.
- II безкисневий (анаеробний) етап — відбувається у гіалоплазмі клітин, вивільняється лише \(5\) — \(7\) % енергії. Прості органічні сполуки розщеплюються без участі кисню: розщеплення глюкози — гліколіз, жирних кислот — ліполіз, амінокислот — протеоліз. Енергетичних ефект гліколізу — \(200\) кДж (\(116\) кДж — на теплоту, \(84\) кДж — на АТФ): .. А
- III кисневий (аеробний) етап — відбувається у матриксі й на кристах мітохондрій за участі кисню, вивільняється основна кількість енергії (понад \(90\) %). Аеробне перетворення вуглеводів продовжується завдяки розщепленню піровиноградної кислоти до води і вуглекислого газу. Енергетичний ефект: \(2600\) кДж (\(1088\) кДж — на теплоту, \(1512\) кДж — на АТФ): .
Сумарним енергетичним результатом розщеплення \(1\) моль глюкози є \(2800\) кДж енергії (\(200\) кДж + \(2600\) кДж), з якої в \(38\) молекулах АТФ акумулюється \(55\) % (\(42\) кДж \(38\) = \(1596\) кДж), а \(45\) % (\(1204\) кДж) — розсіюється у вигляді теплоти. Рівняння повного розщеплення глюкози: .
Клітинне дихання є сукупністю процесів, під час яких розщеплюються поживні речовини, вивільняється хімічна енергія та акумулюється в макроергічних зв'язках АТФ.
Джерела:
Біологія і екологія (рівень стандарту): підруч. для 10 кл. закл. заг. серед. освіти / В. І. Соболь. – Кам’янець-Подільський : Абетка, 2018. с. 114-115.