Energia vabaneb toitainetest rakuhingamisel (0)

Mõisted
Rakuhingamine  – glükoosi lõplik lagundamine hapniku 
abil, selle tulemusena vabanev energia salvestatakse 
ENRGIA VABANEB 
makroergilistesse ühenditesse (nt ATP) ja eraldub 
süsinikdioksiid ning vesi. Koosneb 3 etapist:
TOITAINETEST 
•1) Glükolüüs – protsess rakkude sisemuses, glükoos 
lõhutakse kaheks kolmesüsinikuliseks püruvaadi 
RAKUHINGAMISEL
molekuliks;
•2) Tsitraaditsükkel – keemiliste reaktsioonide ahel 
mitokondrites, toimub glükoos lõplik lagundamine;
Õpik lk 24-29
•3)  Hingamisahel  – mitokondrite sisemembraanide 
Kristel  Mäekase ja Kersti Veskimetsa 
sopistustes toimuv rakuhingamise viimane etapp, millega 
ettekanne uue õppekava täiendustega
kaasneb 34 ATP molekuli süntees.
Mõisted
Aeroobse energia tootmine on bioloogilise energia 
Mitokonder  – „raku jõujaam“, kahekordse membraaniga 
saamise kõige tõhusam viis:
rakuorganell, mille  seesmine   membraan  on mitokondri 
iga 4 elektroni kohta, mis eemaldatakse 
sisemusse sopistunud; mitokondri sisemuses ja membraani 
substraatidelt ja kantakse üle molekulaarsele 
sopistustes toimub rakuhingamine.
hapnikule, pumbatakse läbi membraani 20 
prootonit, mille arvel sünteesitakse umbes 6 ATP 
Püruvaat – ühend, mis tekib glükoosi lagundamisel 
molekuli. 
glükolüüsil, nimetatakse ka püroviinamarihappeks.
Ühe glükoosi molekuli täieliku 
NAD ja FAD – ained, mis osalevad rakuhingamises 
oksüdeerimisega  veeks  ja süsihappegaasiks 
elektronide ja vesinikioonide edasikandajatena rakuhingamise 
saadakse 38 (34+2+2) molekuli ATP-d, mis on 
eri  etappide  vahel.
oluliselt suurem saagis, võrreldes  anaeroobse  
ehk hapniku osaluseta toimuva protsessi –
glükolüüsi – saagisega, milleks on 2 ATP 
molekuli.
Hapniku biogeenne teke Maa 
Rakud  saavad energiat molekulide 
atmosfääri
lagundamisest
Organismile  vajalik  energia  vabaneb  toitainetest  protsessis, 
mida nimetatakse rakuhingamiseks.
Glükoos on peamine organismisisene  energiallikas .
Enamasti 
talletatakse  
glükoosivarud 
organismis 
polüsahhariididena, mis lagundatakse monomeerideks.
Tärklis (polüsahhariid)
→ glükoos ( monosahhariid )
Glükogeen (polüsahariid)   →
glükoos 
Glükoosi lagundamine on dissimilatsiooniprotsess, mis on 
http://planetearth.nerc.ac.uk/features/story.aspx?id=72
universaalne – toimub ühtemoodi loomades, taimedes ja 
seentes – rakuhingamine.
1
Rakuhingamine ehk glükoosi lagundamine
1. Etapp: glükolüüs (tsütoplasmavõrgustikul)
jaotatakse 3  etappi:
1. Glükolüüs – 6 süsinikuaatomist koosnev 
Glükoos 
lõhustatakse, 
tekib 
2 
püroviinamarihappe 
glükoos lõhutakse 2-ks kolmesüsinikuliseks 
molekuli ning 4 vesiniku aatomit:
ühendiks;
toimub päristuumse raku 
Eraldunud vesiniku- ioonid  seostuvad NAD-molekulidega
tsütoplasmavõrgustikul.
2 NAD + 4 H
↔
2 NADH2
2. Tsitraaditsükkel – kolmesüsinikulised ühendid 
lagundatakse edasi süsinikdioksiidiks; toimub 
→
mitokondri sisemuses.
C H O
2 C H O + 4H
6
12
6    
3
4
3
3.  Hingamisahela  reaktsioonid – kogu protsessi 
2 ADP + P
2 ATP
i
käigus tekkinud energia salvestatakse ATP-sse; 
toimuvad mitokondri harjakeste membraanidel.
Püruvaadi edasine  metabolism  –
NAD  molekul  – nikotiinamiid  adeniin  dinukleotiid
sõltub organismist ja metabolismi tingimustest
Glükoos
2ADP, NAD+
Glükolüüs
2ATP , NADH
Püruvaat
NADH
NAD+
NADH
NADH
NAD+
NAD+
Etanool
Laktaat
AcCoA
alkohoolne
lihaskoe
aeroobne  
fermentatsioon
rakud
metabolism
pärmis
Püroviinamari-
hape
2. Etapp:
GLÜKOLÜÜS
Tsitraaditsükkel
( mitokondris )
Seega ühe glükoosi molekuli kohta 
Püroviinamarihappe 
tekib kokku 12NADH molekuli, 
2
edasine lagundamine: 
mis liiguvad hingamisahela 
TSITRAADITSÜKKEL
Toimub palju  
reaktsioonidesse.
reaktsioone, mille käigus 
eralduvad järk-järgult 
CO molekulid ja 
2
H-ioonid, mis seotakse 
NAD-dega.
HINGAMISAHELA 
Tekib 10 NADH
REAKTSIOONID
2.
2
Rakuhingamise  summaarne  võrrand:
3. Etapp: Hingamisahela reaktsioonid
C H O + 6O → 6CO ↑ + 6H O + 
6
12
6 
2
2
2
Hingamisahela  reaktsioonides  vabanevad  H-ioonid
energia
NADH -molekulidest. 
2
Eraldunud   vesinik   reageerib  molekulaarse  hapnikuga 
38 ADP + 38P    
38 ATP
(O ) ja moodustub H O.
2
2
Kokku 
võib 
aeroobsetes 
tingimustes 
ühe 
Vabaneva energia arvel saab 12 NADH molekuli kohta 
glükoosimolekuli lõplikul lagundamisel moodustuda 38 
2
sünteesida 36 ATP molekuli.
ATP molekuli.
12 NADH + 6O →12 NAD + 12 H O
Glükolüüsil saadi 2 ATP molekuli 
2
2
2
Hingamisahela reaktsioonide tulemusel veel 36 ATP 
36 ADP + 36 P
36 ATP
NAD –d lähevad uuesti kasutusse.
http://www.teachersdomain.org/resources/tdc02/sci/life/cell/mitochondria/index.html
O2
Krebsi tükkel ehk hingamisahelareaktsioonid
http://www.youtube.com/watch?NR=1&feature=endscreen&v=-_8aYKcQZ_Q
NADH
NADH
Mitokonder üldisemalt:
2
2
http://www.youtube.com/watch?v=TgJt4KgKQJI&feature=related
Elektronide transpordi ahel 2. eriti hästi:
GLÜKOLÜÜS
TSITRAADI
HINGAMIS -
http://www.youtube.com/watch?v=lRlTBRPv6xM&feature=related
TSÜKKEL
AHELA 
http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=9aN0FNhHm3g&feature=endscreen
Glükoos 
REAKTS.
ATP süntaasi  erinevad variandid:
http://www.youtube.com/watch?v=3y1dO4nNaKY
http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&NR=1&v=lOgea89L1UY
http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&NR=1&v=H7P4xOUPYVw
H O
2
2
CO2
36
Kõiki orgaanilisi aineid saab kasutada energia saamiseks:
süsivesikud
lipiidid
valgud
Metabolism
amino-
rasvhapped
glükoos
happed
Väiksemad
Tsitr.
Hingamis-
molekulid
tsükkel
ahel
3
Kasutatud materjal:
•  http://www.teachersdomain.org/sci/life/index.html
•  http://www.teachersdomain.org/resources/tdc02/s
ci/life/cell/krebs/index.html
•  http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1
/10/MitoChondria.jpg
•  http://www.life.uiuc.edu/crofts/bioph354/nad.ht m
l
•  http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/cd
el2.htm
•  http://kentsimmons.uwinnipeg.ca/cm1504/respirat
ion.htm
4