1) Přípravná

- dochází ke štěpení velkých polysacharidů, tuků či bílkovin na jednodušší látky (glukóza, aminokyseliny, mastné kyseliny) --) nedochází k zisku energie

- nejčastějším „prodýchávaným“ substrátem je glukóza --) biologická oxidace glukózy

C6 + H2O + 6O2 --) 6CO2 + 6 H2O + energie = 38 ATP (adeninotrifosfát) + teplo

- k oxidaci dochází formou postupné dehydrogenace, O2 se zapojuje až na konci – v případě rychlé oxidace by došlo k velkým ztrátám ve formě tepelné energie

o 1. etapa

Anaerobní glykolýza

- štěpení glukózy bez potřeby kyslíku

- řada enzymatických reakcí, probíhá v cytoplazmě

- molekula glukózy C6 se štěpí na 2 tříuhlíkaté (C3) sloučeniny = kyselina pyrohroznová (C3H4O3)

- energtický zisk jsou 2 molekuly ATP na 1 molekulu glukózy

- anaerobní proces

o 2. etapa

Aerobní štěpení v mitochondriích

- kyselina pyrohroznová je výsledně rozštěpena na CO2 a H2O a uvolní se energie

a) Krebsův cyklus (cyklus kyseliny citrónové)

=) probíhá v matrix mitochondriích

b) v dýchacím řetězci ( na vnitřní membráně)

- dochází k oxidaci vodíku kyslíkem a vzniká H2O --) uvolňuje se energie ve formě ATP

Kvašení

- probíhá v anaerobním prostředí --) probíhá jen anaerobní glykolýza ( tj. 1. etapa štěpení glukózy)

- energetický zisk je malý (2 ATP), proto jsou anaerobní organismy velmi drobné

-glukóza --) kyselina pyrohroznová + ethanol + 2CO2 + energie

- může probíhat i v pletivech vyšších rostlin, které jsou přechodné bez kyslíku (zatopení vodou) --) ethanol je pro rostliny toxický a při dlouhotrvajících anaerobních podmínkách mohou rostliny odumřít

15 Vnitřní a vnější podmínky ovlivňující dýchání

(dýchání v různých fázích ontogeneze, působení teplot, toxických látek, chorob a patogenů, ztráty produkce, příklady).

Faktory ovlivňující intenzitu buňěčného dýchání

Vliv vnějších faktorů na rychlost dýchání:

Z vnějších faktorů ovlivňuje dýchání zvláště voda, teplota, CO2, světlo a

kyslík. Snižuje-li se v pletivech rostliny obsah vody, rychlost dýchání zprvu roste, ale

po určité době začne klesat. Se stoupající teplotou stoupá rychlost dýchání, ale při 45

- 55 °C nastává teplotní maximum dýchání, neboť se již narušuje činnost

enzymů, a rychlost dýchání prudce klesá. Za teplotní optimum dýchání se považují

teploty mezi 30 - 40 °C, umožňující trvale značnou rychlost dýchání, ale nenarušující

ještě enzymy v buňce. Zvyšující se koncentrace CO2 a snižující se obsah O2 ve

vzduchu zeslabují rychlost dýchání. Nejnižší koncentrace O2 ve vzduchu zabezpečující

normální dýchání je pro různá rostlin. pletiva rozdílná; v prostředí bez kyslíku u

rostliny neustává energet. metabolismus. ATP při tom získávají podobně jako

mikroorganismy při alkoholovém kvašení. Při něm vznikají zpravidla látky chudé

kyslíkem, nejčastěji alkoholy.

Rostliny za podmínek anaerobního metabolismu záhy hynou, protože

energet. efekt tohoto dýchání je nízký a tvořící se alkohol vede k otravě pletiv rostliny. Proto je třeba zabezpečit vždy dostatečný přístup kyslíku ke kořenům kypřením půdy.

Hypoxie – snížené množství kyslíku, anoxie – úplný nedostatek kyslíku

Kontaminace těžkými kovy způsobuje porušení membrán nebo enzymatický systém buněk.

Poškození rostliny způsobuje stoupání rychlosti dýchání- jak mechanické tak patogenní- zvýšení dýchání- energie využitá na tvorbu imunobílkovin a enzymů.

- Přítomnost látek působících jako jed ( kyanidy, CO2, SO2 aj.)