Клеточное дыхание происходит в три этапа: 2
- Подготовительный. 3 Происходит в пищеварительной системе и цитоплазме клетки. 3 Сложные органические вещества расщепляются до более простых: белки — до аминокислот, полисахариды — до моносахаридов, жиры — до жирных кислот и глицерина. 3 Выделяющееся на этой стадии энергия рассеивается в виде тепла. 2
- Бескислородный (анаэробный) этап. 3 Гликолиз — многоступенчатый процесс бескислородного расщепления молекулы глюкозы до двух молекул пировиноградной кислоты. 3 Протекает в гиалоплазме. 3 Часть энергии запасается в виде двух макроэргических связей АТФ, а часть рассеивается в виде тепла. 3
- Кислородный этап. 3 Происходит в митохондриях. 3 Конечный продукт гликолиза попадает во внутренний матрикс митохондрии, где расщепляется под действием ферментов до углекислого газа и воды. 3 СО2 выходит из митохондрий, а Н0 подхватывается веществами-переносчиками (НАД и ФАД) и переносится на внутреннюю мембрану к электрон-транспортной цепи. 3 Там Н0 распадается на Н+ и ế (электрон) под действием ферментов. 3 Н+ переносятся в межмембранное пространство и образуют положительный потенциал, а ế водорода накапливаются на внутренней стороне мембраны, где взаимодействуют с поступившим в митохондрию О2 и формируют отрицательный потенциал. 3 Постепенно разность потенциалов нарастает и достигает определённой величины (протонный потенциал). 3 При этом Н+ силой электрического поля проходят через канал фермента АТФ-синтетазы и попадают на внутреннюю сторону мембраны. 3 Проходя через АТФ-синтетазу, Н+ отдают энергию, которая используется для синтеза АТФ из АДФ и остатка фосфорной кислоты. 3
Высвобожденная энергия запасается в химических связях макроэргических соединений (АТФ) и может быть использована по мере необходимости. 5