Аэробное (кислородное) дыхание

исходными веществами для  дыхания служат богатые энергией органические молекулы, на образование  которых в свое время была затрачена  энергия. Основным веществом, используемым клетками для получения энергии, является глюкоза.

Аэробное (кислородное) дыхание.

Процесс аэробного дыхания  можно условно разделить на несколько  последовательных этапов.

Первый этап - подготовительный, или этап пищеварения, включающий в  себя расщепление полимеров до мономеров. Эти процессы происходят в пищеварительной  системе животных или цитоплазме клеток. На данном этапе не происходит накопления энергии в молекулах  АТФ.

Следующий этап - безкислородный, или неполный. Он протекает в цитоплазме клеток без участия кислорода.

Аэробное дыхание, включающее безкислородный и кислородный этапы, можно выразить суммарным уравнением:

При распаде молекулы глюкозы высвобождается 200 кДж/ моль. В АТФ запасается 55% энергии, остальная рассеивается в виде тепла.

Анаэробное дыхание. Анаэробное дыхание - эволюционно более  ранняя и энергетически менее  рациональная форма получения энергии  из питательных веществ по сравнению  с кислородным дыханием.

В основе анаэробного  дыхания лежит процесс, в ходе которого глюкоза расщепляется до пировиноградной  кислоты и высвобождаются атомы водорода. Акцептором атомов водорода, отщепляемых в результате дыхания, является пировиноградная кислота, которая превращается в молочную.

Молочнокислое брожение осуществляют молочнокислые бактерии (например, кокки из рода стрептококк). Образование молочной кислоты по такому типу происходит также в животных клетках в условиях дефицита кислорода.

В природе широко распространено спиртовое брожение, которое осуществляют дрожжи. В отсутствие кислорода дрожжевые клетки образуют из глюкозы этиловый спирт и СО;. Вначале спиртовое брожение идет аналогично молочнокислому, но последние реакции приводят к образованию этилового спирта. От каждой молекулы пировиноградной кислоты отщепляется молекула С02, и образуется молекула двууглеродного соединения - уксусного альдегида, который затем восстанавливается до этилового спирта атомами водорода:

Суммарное уравнение:

Спиртовое брожение, кроме  дрожжей, осуществляют некоторые анаэробные бактерии. Этот тип брожения наблюдается  в растительных клетках в отсутствие кислорода.