--> Archiwum Forum
Rezort [ Naznaczony ]
Biologia,ma�e pytanie
Dlaczego oddychanie tlenowe jest korzystniejsze dla naszego organizmu ?
od beztlenowego
Volk [ Legend ]
Korzystniejsze od czego?
Lethos [ Cyborg ]
bo tylko �ule oddychaj� beztlenowo, bo ma to zwi�zek z alkoholem.
a tak na serio to oddychanie tlenowe dostarcza du�o wi�cej energii ni� beztlenowe.
Mortan [ ]
bo daje energie
Volk [ Legend ]
Oddychanie beztlenowe, jako ma�o wydajne, jest wystarczaj�ce tylko dla ma�ych, wolno metabolizuj�cych organizm�w. Pozosta�e musz� pozyskiwa� energi� w najbardziej wydajny spos�b, czyli przez oddychanie tlenowe.
Mortan, beztlenowe tez daje.
Mortan [ ]
oj dobra to byl skrot myslowy, wiec jest wydajniejsze energetycfznie zebys sie nie czepial ;P
Jaworczyk96 [ Genera� ]
Tlen daje wi�cej energii
Beztlenowe te� daje ale mniej
Konrad312 [ Centurion ]
Od beztlenowego masz zakwasy :P
OlaFunfel [ Legionista ]
W oddychaniu tlenowym otrzymyjesz wi�cej energii, nie jest ono szkodliwe dla organizmu.
Podczas oddychania beztlenowego wytwarzany jest kwas mlekowy, kt�ry szkodzi naszym mi�sniom, powstaja tzw. zakwasy. Opr�cz tego oddychanie to daje mniej energii, organizm korzysta z tego sposobu produkcji energii tylko w ekstremalnych warunkach.
Hishyayo Mikito [ Pretorianin ]
Im wi�cej tlenu tym szybszy proces spalania, czyli produkowania energii dla naszych mi�ni.
Minas Morgul [ Adenosine triphosphate ]
OlaFunfel - ale wiedz, �e gdyby nie ta fermentacja, to padliby�my do�� szybko ;).
Hishyayo Makito - niezupe�nie tak ;) To wcale nie jest takie wprost proporcjonalne, poniewa� wcze�niej jest masa r�norakich etap�w limitacji, kt�re nie zale�� od tlenu.
Rezort -> Oddychanie tlenowe jest znacznie korzystniejsze dla du�ych organizm�w, poniewa� maj� one bardziej zaawansowany metabolizm, kt�ry wymaga solidnego zaopatrywania w energi�.
Odpowied� dla Twojej nauczycielki powinna by� taka, �e oddychanie tlenowe daje znacznie wi�cej energii, ni� beztlenowe, wraz ze swoj� endogenn� odmian� - fermentacj�. Uwa�am, �e rzeczy powypisywane w wikipedii mog� wprowadzi� czytelnika w b��d, poniewa� rzadko kto zwraca uwag� na podstawow� r�nic� mi�dzy fermentacj�, a innymi rodzajami oddychania beztlenowego.
Wyobra� sobie, �e w ogromnej ilo�ci sk�adasz si� z w�gla. Jedz�c, nie tylko dostarczasz sobie mikroelement�w, pierwiastk�w, witamin, wody, ale przede wszystkim energi�. Napisz� w tym w�tku co nie co o metabolizmie, bo z tego, co pami�tam, w szkole mia�em o nim powiedziane do�� niewiele. Ci, kt�rzy znali si� na tym, �miali si�, ci kt�rzy nie umieli, nie nauczyli si�.
Jeste� czym� w rodzaju pieca, do kt�rego �adujesz w�giel, �eby ogie� hula� na ca�ego.
W�gla tego (i to dos�ownie) - dostarczasz sobie np. w postaci w�glowodan�w, bia�ek, t�uszcz�w.
Podpalaj�c w�giel, kartk� papieru, cokolwiek, spalanie w tlenie zachodzi z tak ogromn� szybko�ci�, �e pojawia si� ogie�.
Ty si� nie palisz, mam nadziej�.
W Twoim organizmie sumarycznie zachodzi taka sama reakcja - spalenie kromki chleba.
To, co jednak odr�nia Ci� od zapa�ki, to metabolizm. Jest to skomplikowana sie� zale�no�ci, kt�ra robi wszystko, aby bu�ka w Tobie si� nie spali�a, a energia z niej wykorzystana, zosta�a jak najlepiej spo�ytkowana i zmagazynowana.
W przypadku podpalenia kartki, jedynym objawem jest ogie�. W przypadku spalenia batonika w Twoim organizmie, efektem jest ciep�o, kt�re jest raczej dodatkowym efektem, oraz zmagazynowanie energii w zwi�zku, zwanym ATP. Jest to adenozynotrifosforan i mo�na powiedzie�, �e jest to no�nik energii. Wyobra� sobie teraz, �e ATP uwalnia si� praktycznie za ka�dym razem, gdy co� zostaje roz�o�one - np. glukoza w batoniku. Natomiast jest ono zu�ywane za ka�dym razem, gdy budujesz co� nowego - np. gdy masz spory niedob�r cukr�w, organizm mo�e sam zacz�� je budowa�, ale potrzebuje na to energii - energii pochodz�cej z ATP.
Jak taki ATP jest "zu�ywany"?
Ano tak, �e sk�adaj�c si� z pewnego organicznego zwi�zku + 3 reszt fosforanowych, jedna (zwykle) z tych reszt odpada. Rozpad tego niezwykle energetycznego wi�zania, pozwala na wydzielenie sporej ilo�ci energii, kt�ra potrafi zasili� niekorzystn� energetycznie reakcj� w Twoim organizmie.
�eby� zrozumia� dok�adny sens, dlaczego oddychanie tlenowe jest lepsze od beztlenowego, musz� niestety wprowadzi� jeszcze jeden brzydki skr�t - NAD+ (nie zam�czaj si� nazw� i bro� Bo�e si� jej nie ucz, dla ciekawskich - jest to dinukleotyd nikotynamido-adeninowy). Co on takiego robi? Spalanie jest utlenianiem. Za ka�dym razem, gdy m�wisz o utlenianiu w procesach biologicznych, m�wisz w pewnej og�lno�ci o odczepieniu si� protonu i elektronu (w praktyce oznacza to odczepienie wodoru od jakiej� substancji - np. glukozy). Tak wi�c mamy pewn� ilo�� tego NAD+ i za ka�dym razem, jak zachodzi utlenianie, wodorek przy��cza si� do NAD+, tworz�c NADH. Dodatkowo uwalnia si� energia, magazynowana w ATP. Ok?
Tak wi�c zacznijmy:
Podstawowym paliwem naszego metabolizmu jest glukoza. Jest to cukier sze�ciow�glowy. W cytoplazmie podlega ona procesowi zwanemu glikolizie. Jest to bardzo silnie kontrolowany rozpad owej glukozy na dwie trzyw�glowe cz�steczki pirogronianu. Jednocze�nie w tej glikolizie wydzielaj� si� dwie cz�steczki ATP, a wi�c mamy ju� nieco energii, ale jest to do�� ma�o.
I tutaj co� ogromnie wa�nego!
W przypadku fermentacji, na tym sprawa si� ko�czy. A wi�c, gdy nasze mi�nie nie nad��aj� i brakuje im tlenu, albo np. mamy jakie� dro�d�e, kt�re robi� nam winko, mog� tylko fermentowa�.
Fermentacja ko�czy si� na glikolizie. Powstaje wi�c niewiele ATP (energii). I tu ciekawostka... dlaczego powstaje przy tym alkohol?
Je�li uwa�nie czyta�e�, to co pisa�em, w glikolizie zu�ywane jest NAD+ do �apania wodork�w i powstaje NADH. Organizm ca�y czas potrzebuje ATP, ale NAD+ nie jest niesko�czono�� i szybko si� ko�czy. Organizm ratuje si� wi�c tak, �e odnawia sobie NAD+, oddaj�c wodorki na jaki� organiczny zwi�zek. W tym wypadku uwodorowany (czyli zredukowany) jest tu owy pirogronian, do kt�rego wcze�niej rozpad�a si� glukoza, a NADH traci wodorek i zn�w staje si� NAD+ (reutlenienie NADH - co wi�cej, przy reutlenieniu NADH, powstaj� dwie cz�steczki ATP). W ten spos�b znowu NAD+ mo�e �apa� sobie wodorki, powstaje ATP i wszyscy s� szcz�liwi.
Na tym sko�czy�a si� fermentacja... ale na tym nie ko�czy si� oddychanie tlenowe!
W oddychaniu tlenowym pirogronian nie jest zamiatany do alkoholu, tylko podlega kolejnym, niezwykle wydajnym przemianom.
Wszystko, o czym rozmawiali�my do tej pory, dzia�o si� w cytoplazmie. Wszystko, co b�dzie si� dzia�o dalej, b�dzie mia�o miejsce w mitochondriach, kt�re s� organellami kom�rkowymi s�u��cymi nam jak generatory energii.
Pirogronian, po pewnych bardzo skomplikowanych przemianach, nad kt�rymi nie b�d� si� rozwodzi�, przechodzi do tak zwanego Cyklu Krebsa. Nie b�d� Ci nim zaprz�ta� g�owy, ale powstaj� w nim dwie cz�steczki dwutlenku w�gla (popatrz, to ju� praktycznie jak przy spalaniu czego� przy pomocy zapa�ek), 3 cz�steczki NADH, 2 cz�steczki FADH2 (co� podobnego do NADH, ale reutlenienie FADH2 daje 3 cz�steczki ATP, a nie dwie).
Okej, w tym cyklu krebsa powstaje jeszcze wiele r�nych rzeczy o ma�o ciekawych nazwach. Wa�ne, �eby� pami�ta�, �e pirogronian z glikolizy ma pewien sw�j specjalny cykl, kt�ry go obrabia i "spala dalej". Olewamy go.
Skupmy si� teraz na tym, dlaczego do oddychania tlenowego potrzebny jest tlen?
Co by si� sta�o, gdyby go nie by�o?
Ot� s�uchaj. Zasz�a glikoliza - dostali�my troch� ATP, zaszed� cykl Krebsa - tutaj dostali�my niewiele, ale bez obaw. W cyklu tym powstaj� spore ilo�ci FADH2 i NADH. Co si� z nimi dzieje?
Elektrony s� �apane i przenoszone na tak zwany "�a�cuch oddechowy" przez specjalne bia�ka, a protony wypompowywane na zewn�trz. Elektrony s� przenoszone na tlen, kt�ry zmienia si� w wod� (redukuje si�).
A protony?
Tu jest rzecz najciekawsza. Na zewn�trz b�ony jest ogromna ilo�� proton�w, kt�rych energia jest ogromna. Tylko czekaj�, �eby wle�� do �rodka.
I tak si� dzieje tutaj, protony znajduj� jedyne miejsce, kt�re wpuszcza je do �rodka - F0-F1 ATP-az�. (takie bia�ko b�onowe). Protony biegn�c przez ni�, wprawiaj� j� w ruch (niedos�ownie), jak chomik k�ko do biegania. Tylko, �e efektem biegu chomika jest ruch k�ka. Tutaj, efektem jest powstawanie ATP... OGROMNYCH ILO�CI ATP.
Tak wi�c podsumujmy - glukoza zostaje spalona w glikolizie, ale tu dostajemy niewiele energii.
W cyklu krebsa mo�e nie dostajemy ogromnych ilo�ci energii, ale to, co pozosta�o z glukozy jest obrabiane przez specjalne enzymy i powstaj� przy tym spore ilo�ci NADH i FADH2, kt�re s� skarbnic� energii dla naszego organizmu.
Z nich, elektrony przenoszone s� na tlen z jednoczesnym wypompowaniem proton�w na zewn�trz, kt�re s� tak napalone, �e chc� wr�ci�, a mog� to zrobi� przez tylko jedno bia�ko - F0-F1 ATP-az�.
Teraz oddychanie beztlenowe
Wyobra� sobie, �e tlen tak naprawd� jest ogromn� trucizn�! Ca�e lata ewolucji pracowali�my nad tym, aby nas nie zabi�. Wykszta�cili�my enzymy, kt�re pozbywaj� si� tak zwanych reaktywnych form tlen�w i to utrzymuje nas przy �yciu.
C�, niekt�rzy nie maj� takiego szcz�cia - bakterie. One musz� sobie jako� inaczej radzi� w zdobywaniu energii.
Nie wszystkie fermentuj�, a wi�c nie wszystkie przekszta�caj� cukier do alkoholu, przy jednoczesnym reutlenieniu NADH.
Nie mog� u�ywa� tlenu, nie redukuj� go wi�c do wody... a wi�c jak sobie radz�?
Po prostu u�ywaj� czego� innego, np. jon�w azotanowych, kt�re redukuj� do amoniaku, czy te� �elaza III, kt�re redukuj� do np. �elaza II.
Dlaczego to jest takie badziewne w por�wnaniu do oddychania tlenowego?
Ot� para Tlen/Woda ma bardzo du�y potencja� redukcyjny 0,82. Z kolei Para NADH/NAD+ ma potencja� -0,32. Elektrony p�yn� z miejsc o niskim potencjale do miejsc o potencjale wysokim.
Je�li to jest dla Ciebie trudne, to si� nie przejmuj, u�yjemy analogii:
Wyobra� sobie nawiedzon� sekt�, kt�ra wspina si� po ogromnym wie�owcu. Wchodzi na dach, guru nast�pnie daje znak do skoku i sekta robi plask na betonie.
W naszym przypadku, elektrony startuj� z pozycji r�wnej -0,32 i wspinaj� si� na wielki wie�owiec, a� do 0,82.
Teraz por�wnamy to z czym� innym, np. par� Fe3+/Fe2+... tutaj wie�owiec jest ni�szy = oko�o 0,77 (wielko�� wie�owca mierzymy w Voltach).
Widzisz ju�, na czym polega r�nica?
Najwy�szym wie�owcem na �wiecie jest para Tlen/Woda, dlatego spadaj�c z tego wie�owca, jest ogromne, g�o�ne PLASK (czyli w naszym przypadku, otrzymanie wi�kszej ilo�ci energii).
W przypadku ni�szych wie�owc�w, PLASK ju� nie jest takie spektakularne, zw�aszcza, �e nasi sekciarze (nie wiem, co mi akurat przysz�o z t� analogi�) skacz� z ni�szej wysoko�ci, energia jest ni�sza.
Pami�taj te�, �e warto odr�nia� pewne rzeczy.
Oddychanie tlenowe om�wili�my.
Cz�sto jednak uto�samia si� oddychanie tlenowe z Fermentacj�. Ot� tak nie jest.
Fermentacja, jak ju� om�wili�my, polega na zredukowaniu pirogronianu (po odpowiednim przekszta�ceniu chemicznym) do etanolu, ale podstawowa sprawa to to, �e ten pirogronian POWSTA� W KOM�RCE I NIE BY� ZNIK�D POBIERANY!!!
W przypadku oddychania, zar�wno tlenowego, jak i beztlenowego, pobieramy co� z zewn�trz. W naszym wypadku jest to tlen, w wypadku innych organizm�w s� to jakie� inne zwi�zki, kt�re s� nast�pnie redukowane.
Dlatego fermentacja to proces endogenny, a oddychanie wymaga egzogennego akceptora elektron�w.
Nie wiem, czy to przeczyta�e�. Nie musisz prawdopodobnie pami�ta� nawet cz�ci z tego, ale je�li nawet za�apiesz jaki� fragment idei, to b�d� ucieszony :)
OlaFunfel [ Legionista ]
Minas Morgul-> ja wcale nie m�wi�, �e oddychanie beztlenowe jeste jako� szczeg�lnie z�e. Jest po prostu mniej dobre dla organizmu ni� tlenowe, a jego skutkiem ubocznym jest ten nieszcz�sny kwas mlekowy ;D
Minas Morgul [ Adenosine triphosphate ]
Fakt, za przyjemne to to nie jest:)
OlaFunfel [ Legionista ]
Minas Morgul--> ja dok�adnie nie wiem :-) raczej dysponuje such� wiedz� z ksi��ek, ale jestem pod wra�eniem twojej wiedzy na ten temat :D
Minas Morgul [ Adenosine triphosphate ]
Ja te� mam g��wnie podr�cznikow� wiedz� + kilka ciekawostek :] Mia�em si� kiedy� zajmowa� metabolizmem, ale pad�o na genetyk�.
OlaFunfel [ Legionista ]
Minas Morgul--> nie wiem czy to jest zgodne z zasadami forum, ale chc� Ci� zapyta�, czy Ty mo�e studiujesz biologi�?? czy to tylko hobby?
Megera_ [ Konsul ]
Minas, mam nadziej�, �e b�dziesz kiedy� wyk�ada� biochemi�. Polecam UP Wroc�aw pod tym wzgl�dem. ;)
Minas Morgul [ Adenosine triphosphate ]
Megera_ -> Lubi� biochemi�, fajnie si� j� t�umaczy :). Jedyny jej szkopu� to to, �e ko�cem ko�c�w, trzeba pozna� troch� wzor�w strukturalnych, a jak mia�em si� okazj� przekona�, niekt�rzy studenci troch� tego nie lubi� i m�cz� si� biedaki z t� biochemi� kilka semestr�w. Pami�� si� tu niestety przydaje...
OlaFunfel -> Studiuj�. Klasyczn� biologi� jednak za bardzo si� nie zajmuj�. G��wnie interesuje mnie to, czego nie wida� :]
Megera_ [ Konsul ]
Minas, skoro ju� podj��e� decyzj�, �e genetyka, to... trudno. ;) Ale mo�e jaki� biochemiczny podr�cznik tak "na boku" chocia�? Masz talent do t�umaczenia. Co prawda w�tpi�, by sam autor by� zainteresowany ATP (a ju� na pewno nie jest zainteresowany NAD+, mimo �e nazwa fajna ;)), bo generalnie do pracy domowej wystarczy mu jedno zdanie, ale dla kogo� kto mocno siedzi (czy te� zmuszony jest siedzie�) w temacie to �wietna metoda nauki. Wy�o�y�e� temat kr�tko, prostym i zrozumia�ym j�zykiem - a� �a�uj�, �e biochemia ju� za mn� i �e nie mog�am tego posta przeczyta� wcze�niej, kiedy m�czy�am si� z ogarni�ciem wyk�ad�w, Stryera i Harpera - to strasznie czasoch�onne.
Anyway, gratuluj� talentu i pasji (a po trosze zazdroszcz�), jak b�dziesz co� publikowa� kiedy�, to pod tytu�ami, imieniem i nazwiskiem dopisz "Minas Morgul", b�d� wiedzia�a, �e warto przeczyta�. ;))
Ogon. [ Uzale�niony od Marysi ]
Mimo i� biologi� si� nigdy zbytnio nie interesowa�em, to czyta� takie posty to czysta przyjemno��...i prawie wszystko zrozumia�em :)
...a je�li nie podr�cznik to chocia� zbierz te wszystkie porady jakie udzieli�e� kiedykolwiek na forach i wydaj jaki� skrypt ;P
tmk13 [ Konsul ]
Minas Morgul - moglbys podac maila? akurat mam kilka pytan do biochemika:)