Biologie

E-learning jako vzdělávací nástroj školy 3. tisíciletí

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Dýchání rostlin

Email Tisk PDF
Asimiláty, které vznikají v procesu fotosyntézy, mohou mít funkci stavební, zásobní ad.
V případě potřeby využívá rostlina tyto látky pro získávání energie, po určitou dobu mohou tedy rostliny žít bez fotosyntézy - zejména v noci, při kvetení neolistěných stromů, výživa buněk v kořenech, oddencích apod. Za těchto podmínek získávají rostliny energii pro své základní životní děje rozkladem zásobních látek na látky jednodušší. Tento proces se označuje jako disimilace. Aby rostlina energii získala, musí glukózou, vzniklou v procesu fotosyntézy, oxidovat zpět na oxid uhličitý a vodu podle rovnice:

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + E

Vzniklou energii rostlina ukládá ve formě universální, energeticky bohaté sloučeniny, molekul ATP, které ji umožňují přenášet na místa v buňce, kde je právě energie zapotřebí.

Podobně jako u fotosyntézy, i disimilační děj představuje poměrně složitý biochemický proces, probíhající ve dvou etapách:

  • Glykolýza - dochází k odbourávání 6 C molekul glukózy na molekuly 3 C - kyseliny pyrohroznové (pyruvát). Vždy probíhá za anaerobních podmínek - tedy za nepřístupu vzduchu. Glykolýza je počáteční drahou odbourávání 6 C látek u všech typů buněk, nejen u rostlinných. Tento proces probíhá také v okamžiku, kdy mají buňky zajištěn dostatečný přísun kyslíku.
  • Krebsův cyklus (cyklus kyseliny citronové) - při něm se kyselina pyrohroznová postupně, řadou enzymatických reakcí, odbourává až na oxid uhličitý. Dochází k její dekarboxylaci - uvolnění molekuly CO2 a dehydrogenaci - odštěpení atomů vodíku. Odštěpené atomy vodíku jsou dále oxidovány v tzv. dýchacím řetězci vzdušným kyslíkem na vodu. Tvorba vody přitom představuje tvorbu energie v buňce. Buňka využívá energii pro své základní buněčné děje. Při ukládání energie v molekulách ATP a následně při jejím uvolnění a další přeměně na jinou formu energie, se vždy určitá její část mění v teplo. Teplo je pro buňku (organismus) energií ztrátovou. Krebsův cyklus se vždy odehrává za aerobních podmínek - tedy za přístupu kyslíku. Enzymy, které katalyzují jedntolivé reakce Krebsova cyklu a dýchacího řetězce se nacházejí ve vnitřní mitochondriální membráně (viz. sekce: "1. ročník, Základy obecné biologie", kapitola: Eukaryotická buňka). V uvedeném odkazu naleznete rovněž reakce odehrávající se v kristách, záhybech vnitřní mitochondriální membrány.

Celková energetická bilance aerobního a anaerobního odbourávání glukózy (6 C látek)

Při anaerobním odbourávání glukózy na kyselinu pyrohroznovou (pyruvát) získávají buňky 2 molekuly ATP.
Při aerobním odbourávání kyseliny pyrohroznové (pyruvátu) na konečné produkty CO2 a H2O získávají buňky celkem 36 molekul ATP.
Dohromady tedy připadá na jednu molekulu 6 C látky (glukózy) při jejím odbourávání vznik 38 molekul ATP.

Faktory ovlivňující buněčné dýchání u rostlin

  • Teplota prostředí - optimální teplota je mezi 25 až 35 °C. Vyšší či nižší teploty obvykle intenzitu dýchání snižují, popř. zastaví.
  • Obsah kyslíku v prostředí - čím je obsah kyslíku v prostředí nižší, tím se intenzita dýchání snižuje.
  • Přítomnost jedů - jedná se o látky, které inaktivují enzymy, katalytické děje buněčného dýchání jsou pak vesměs ochromeny.
  • Fyziologický stav rostliny a její stáří
  • Obsah vody v pletivech
  • Množství asimilátů schopných oxidačních dějů.