Dýchání (z latiny respiratio ) je fyziologický proces, který spočívá v výměně plynů s prostředím . Dýchání zahrnuje pohlcování vzduchu, jeho část a jeho vyloučení po modifikaci. Buňka je na druhé straně základní jednotka živých organismů, která má schopnost samostatné reprodukce.

Tato definice nám umožňují přiblížit se k buněčnému dýchání, souboru biochemických reakcí, ke kterým dochází ve většině buněk . Způsob zahrnuje rozštěpení kyseliny pyrohroznové (vyráběné glykolýzou) na oxid uhličitý a vodu společně s produkcí molekul adenosintrifosfátu (ATP).

Jinými slovy, buněčné dýchání zahrnuje metabolický proces, kterým buňky redukují kyslík a produkují energii a vodu. Tyto reakce jsou nevyhnutelné pro buněčnou výživu .

Uvolňování energie se vyvíjí řízeným způsobem. Část této energie je začleněna do ATP molekul, která díky tomuto procesu může být použita v endotermických procesech, jako je anabolismus (udržování a vývoj organismu).

Je možné rozdělit buněčné dýchání na dva typy: aerobní dýchání a anaerobní dýchání . Při aerobní respiraci dochází k akumulaci kyslíku jako akceptoru elektronů, které uvolňují organické látky. Anaerobní dýchání na druhé straně nemá účinek kyslíku, ale elektrony se relapsují na jiné akceptory, které jsou obvykle vedlejšími produkty metabolismu jiných organismů.

Je důležité rozlišovat mezi anaerobním dýcháním a fermentací, což je proces vnitřní redukce zpracované molekuly.

Glukolýza

Také známý jako lýza nebo štěpení glukózy, glykolýza se provádí přes devět dobře definovaných reakcí, které katalyzují devět různých enzymů. Na konci tohoto procesu se z každé molekuly glukózy získávají dvě molekuly ATP (adenosin trifosfát) a dva NADH (redukovaná forma NAD +, nikotinamidadenin dinukleotid).

Devíti fáze glykolýzy jsou popsány níže:

1) Vše začíná aktivací glukózy (glukóza + ATP -> glukóza 6-fosfát + ADP). Procento energie, která se uvolňuje během výroby glukosy 6-fosfátu a ADP, zůstává ve vazbě, která se vztahuje k molekule glukózy na fosfát;

2) Izomeráza katalyzuje reakci, která přeskupuje 6-fosfát glukózy, což vede k tvorbě 6-fosfátu fruktózy;

3) ATP poskytuje fruktózu 6-fosfát nový fosfát, aby produkoval 1, 6-difosfát fruktózy (fruktóza s fosfáty v prvním a šestém proscripci). Tato reakce je regulována enzymem fosfofruktokináza. Dosud byly dvě molekuly ATP obráceny a nedošlo k rekuperaci energie;

4) Rozdělení 1, 6-difosfátu fruktózy na dva cukry se třemi uhlíky: dihydroxyaceton fosfát a glyceraldehyd 3-fosfát;

5) Dojde k oxidaci molekul glyceraldehydu 3-fosfátu, to znamená, že dochází k eliminaci atomů vodíku a nikotinamidadenin dinukleotid (NAD +) je redukován na NADH. Je to první reakce, která přináší určité oživení energie. Sloučenina, která se v této fázi vyrábí, je fosfoglycerát, který při reakci s anorganickým fosfátem vede k 1, 3-difosfoglycerátu;

6) Reakce fosfátu s ADP vytváří ATP, dva na molekulu glukózy, procesem přenosu energie známým jako fosforylace;

7) enzymatický přenos zbývající fosfátové skupiny probíhá z polohy tři do dvou;

8) Od molekuly vody se odstraní sloučenina 3 uhlík, která koncentruje energii blízko fosfátové skupiny a produkuje kyselinu fosfoenolpyruvicovou (PEP);

Kyselina fosfoenolpyruvátová přenáší svou fosfátovou skupinu na ADP molekulu a tak tvoří kyselinu pyrohroznovou a ATP.