Клеточное дыхание <https://www.tryphonov.ru/tryphonov2/terms2/respir.htm>, или тканевое дыхание, или внутреннее дыхание - это совокупность <https://www.tryphonov.ru/tryphonov3/terms3/totalit.htm> управляемых <https://www.tryphonov.ru/tryphonov2/terms2/class.htm> окислительно-восстановительных реакций <https://www.tryphonov.ru/tryphonov2/terms2/respons.htm> в клетке <https://www.tryphonov.ru/tryphonov2/terms2/cl.htm>, главным назначением <https://www.tryphonov.ru/tryphonov6/terms6/predet.htm> и результатом <https://www.tryphonov.ru/tryphonov3/terms3/result.htm> которых является образование энергии <https://www.tryphonov.ru/tryphonov4/terms4/energ.htm>.
Окислительно-восстановительной реакцией называется процесс <https://www.tryphonov.ru/tryphonov3/terms3/randpr.htm> передачи электронов одним веществом <https://www.tryphonov.ru/tryphonov6/terms6/subst.htm> (атом, молекула, ион <https://www.tryphonov.ru/tryphonov5/terms5/ion.htm>) другому веществу. В соответствии с названием эта реакция состоит из двух синхронных <https://www.tryphonov.ru/tryphonov6/terms6/synchr.htm> взаимодействующих <https://www.tryphonov.ru/tryphonov4/terms4/interac.htm> конкурирующих обратимых процессов: окисление и восстановление. Окислением называется процесс отдачи одним веществом электронов другому веществу. Вещество, которое является донором электронов называется восстановителем и обозначается Red. В результате <https://www.tryphonov.ru/tryphonov3/terms3/result.htm> окислительно-восстановительной реакции восстановитель переходит в сопряжённую окисленную форму <https://www.tryphonov.ru/tryphonov6/terms6/form.htm>. Восстановлением называется процесс присоединения веществом электронов, отдаваемых другим веществом. Вещество акцептор электронов называется окислителем и обозначается Ox. В результате окислительно-восстановительной реакции окислителель переходит в сопряжённую восстановленную форму.
Представления <https://www.tryphonov.ru/tryphonov6/terms6/represe.htm> об окислительно-восстановительных реакциях подобны представлениям о кислотно-основных реакциях (теория Бренстеда-Лоури, Бренстед Йоханнес Николаус, Bronsted, Johannes Nicolaus, 1879-1914, датский физикохимик; Лоури Томас Мартин, Lowry Thomas Martin, 1874-1936, английский химик). Кислота <https://www.tryphonov.ru/tryphonov5/terms5/acdbas.htm> является донором, а основание <https://www.tryphonov.ru/tryphonov5/terms5/acdbas.htm> акцептором протона. Кислоты и основания существуют только как сопряженные пары. Протон не существует в растворе <https://www.tryphonov.ru/tryphonov4/terms4/solut1.htm> в свободном виде, в воде <https://www.tryphonov.ru/tryphonov5/terms5/wat.htm> он образует ион <https://www.tryphonov.ru/tryphonov5/terms5/ion.htm> OH3+. Главной особенностью кислотно-основных реакций является конкуренция за протоны между двумя парами сопряжённых кислот и оснований. Аналогично, главной особенностью окислительно-восстановительных реакций является конкуренция за электроны (как за протоны в кислотно-основных парах) между двумя парами сопряженных окислителей и восстановителей (редокс пары).
Характерным признаком <https://www.tryphonov.ru/tryphonov6/terms6/sign.htm> окислительно-восстановительных реакций является изменение степени окисленности вещества. Окисление сопровождается повышением степени окисленности вещества. Восстановление сопровождается понижением степени окисленности восстанавливаемого вещества. Окислительно-восстановительные реакции в организме <https://www.tryphonov.ru/tryphonov2/terms2/organis.htm> катализируются <https://www.tryphonov.ru/tryphonov5/terms5/cat.htm> ферментами <https://www.tryphonov.ru/tryphonov5/terms5/enz.htm> оксиредуктазами.
белок аминокислотный состав клеточный
Субстратами клеточного дыхания являются питательные вещества <https://www.tryphonov.ru/tryphonov2/terms2/nutrs.htm>, поступающие в организм с пищей <https://www.tryphonov.ru/tryphonov2/terms2/food.htm> (углеводы <https://www.tryphonov.ru/tryphonov5/terms5/carbs.htm>, липиды <https://www.tryphonov.ru/tryphonov5/terms5/lipid.htm>, белки <https://www.tryphonov.ru/tryphonov5/terms5/prote.htm>). Значительная часть энергии, образующейся в процессе окисления питательных веществ, запасается в универсальном носителе энергии - молекулах нуклеотида <https://www.tryphonov.ru/tryphonov5/terms5/nuctid.htm>, называемого аденозинтрифосфатом <https://www.tryphonov.ru/tryphonov5/terms5/adtph.htm> (АТФ). Когда клетка для осуществления процессов жизни <https://www.tryphonov.ru/tryphonov6/terms6/life.htm>, в том числе и для осуществления внешнего дыхания <https://www.tryphonov.ru/tryphonov2/terms2/exresp.htm>, нуждается в энергии, единственное, что требуется для её получения - гидролиз <https://www.tryphonov.ru/tryphonov5/terms5/hydrl.htm> АТФ. Таким образом, АТФ - это связующее звено между клеточным дыханием и процессами жизнедеятельности <https://www.tryphonov.ru/tryphonov6/terms6/life.htm>, требующими затрат энергии.
Реакции окисления в клетке могут осуществляться как с участием кислорода, так и без участия кислорода. Если окисление питательных веществ осуществляется с участием кислорода, его называют аэробным клеточным дыханием. Если окисление питательных веществ осуществляется без участия кислорода (окисление одного субстрата за счет восстановления другого), то его называют анаэробным клеточным дыханием.
Литература
1. Биология. Пособие для поступающих в вузы / А.Г. Мустафин, Ф.К. Лагнуев, Н.Г. Быстренина и др., под ред.В.Н. Ярыгина. - М.: Высшая школа, 2008. - 492 с.
2. Биология. Справочник школьника и студента / Под ред.З. Брема, И. Мейнке. - М.: Дрофа, 2009. - 400 с.
. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология / Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор, под ред.Р. Сопера. - М.: Мир, 2007. - Т.1. - 368 с.
. Кемп П., Армс К. Введение в биологию / П. Кемп, К. Армс. - М.: Мир, 2008. - 671 с.
. Пехов А.П. Биология с основами экологии. Учебное пособие для вузов с грифом МО / А.П. Пехов. - СПб.: Изд-во "Лань", 2007. - 672 с.