Процес тканинного дихання супроводжується окисненням органічних сполук і синтезом макроергічних молекул. У яких органелах відбувається цей процес?

Чому це правильна відповідь

Тканинне дихання (аеробне клітинне дихання) — це сукупність реакцій окиснення органічних субстратів (глюкози, жирних кислот, амінокислот) до CO₂ і H₂O з одночасним синтезом АТФ за рахунок енергії дихального ланцюга. Усі ключові етапи цього процесу локалізуються виключно в мітохондріях: у матриксі відбувається цикл трикарбонових кислот (Кребса), де ацетил-КоА повністю окиснюється до CO₂ з утворенням 3 НАДН і 1 ФАДН₂ на один оборот; β-окиснення жирних кислот (також у матриксі); окисне декарбоксилювання пірувату та α-кетоглутарату. Відновлені коферменти (НАДН і ФАДН₂) передають електрони на дихальний ланцюг, розташований у внутрішній мембрані мітохондрій: комплекс I (НАДН-дегідрогеназа), комплекс II (сукцинатдегідрогеназа), коензим Q, комплекс III (цитохром bc₁), цитохром с, комплекс IV (цитохром с-оксидаза), кінцевий акцептор — молекулярний кисень. Перенесення електронів супроводжується перекачуванням протонів через внутрішню мембрану з утворенням електрохімічного градієнта (ΔμH⁺), який використовується Н⁺-АТФ-синтазою (комплекс V) для синтезу АТФ з АДФ і неорганічного фосфату. Загальний вихід АТФ при повному окисненні однієї молекули глюкози становить 30–32 молекули АТФ, з яких ≈28 синтезуються саме в мітохондріях. Регуляція тканинного дихання здійснюється співвідношенням АТФ/АДФ, НАДН/НАД⁺, рівнем кисню та активністю ключових ферментів (ізоцитратдегідрогеназа, α-кетоглутаратдегідрогеназа, цитохромоксидаза). При гіпоксії, отруєнні ціанідами чи антиміцином А дихальний ланцюг блокується, АТФ не синтезується, розвивається лактат-ацидоз і клітина гине. Жоден інший органоїд не здатний здійснювати повне окиснення субстратів з утворенням АТФ у макроергічній формі в таких масштабах. Тому саме мітохондрії є єдиним органоїдом, у якому відбувається тканинне дихання з синтезом макроергів.