Обмен веществ и превращение энергии. Энергетический обмен. ЗУБКОВА ЛАРИСА АЛЕКСАНДРОВНА, УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ ВЫСШЕЙ КАТЕГОРИИ БОУ Г.ОМСКА «ГИМНАЗИЯ №147» 2013 ГОД ОБМЕН ВЕЩЕСТВ АТФ -ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ В КЛЕТКЕ аденин --- рибоза ----- 3 остатка ----------фосф. к-ты азотистое углевод основание ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН (КАТАБОЛИЗМ) Реакции распада химических соединений, в результате которых запасается необходимая клетке и организму энергия и образуются соединения, используемые в реакциях пластического обмена. I ЭТАП ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ Белки ---------- аминокислоты Липиды -------- глицерин + жирные кислоты Сложные углеводы------ глюкоза и другие моносахариды Нуклеиновые кислоты---- нуклеотиды Мономеры поступают в клетки, где претерпевают дальнейшие изменения. ВЫВОД: Небольшое количество энергии рассеивается в виде тепла, мало эффективный способ получения энергии. Происходит в ЖКТ или лизосомах, при участии пищеварительных ферментов. II ЭТАП БЕСКИСЛОРОДНЫЙ( АНАЭРОБНОЕ ДЫХАНИЕ, ГЛИКОЛИЗ, БРОЖЕНИЕ) С6Н12О6+2АДФ+2Н3РО4+2НАД+ =2С3Н4О3+2НАД*Н2+2АТФ+2Н2О+тепло С3Н4О3 - пируват (пировиноградная кислота) . Образуется промежуточный продукт – пировиноградная кислота, которая в дальнейшем в животных клетках превращается в молочную кислоту. МОЛОЧНОКИСЛОЕ БРОЖЕНИЕ С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ = 2С3Н6О3 + 2АТФ +2Н2О Молочнокислые бактерии СПИРТОВОЕ БРОЖЕНИЕ С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ = 2С2Н5ОН + 2СО2 + 2Н20 + 2АТФ Дрожжи БЕСКИСЛОРОДНЫЙ ЭТАП: Происходит в цитоплазме, при участии особых ферментов, АДФ и фосфорной кислоты. освобождается небольшое количество энергии 200 кДж/моль глюкозы; 60% данной энергии рассеивается в виде тепла, а 40% - идет на синтез АТФ. В процессе гликолиза из одной молекулы глюкозы образуются 2 молекулы АТФ. Более ранняя эволюционная форма получения энергии, энергетически невыгодный процесс ВЫВОД: Гликолиз – основной этап энергетического обмена для анаэробов и первый этап для аэробов. Гликолиз – энергетически неэффективный процесс. Брожение – процесс последующего преобразования пирувата в разнообразные органические соединения. В результате брожения энергия не запасается. Процессу сбраживания в анаэробных условиях подвергается большинство природных органических соединений. III ЭТАП КИСЛОРОДНЫЙ, АЭРОБНОЕ ДЫХАНИЕ, ГИДРОЛИЗ Аэробное дыхание связано с матриксом митохондрий и внутренней мембраной. В этом процесс принимают участие: •ферменты •молекулы-переносчики •молекулярный кислород •вода. Процесс кислородного расщепления выражается уравнением: 2С3Н6О3 + 6О2 + 36АДФ+36Н3РО4= 6СО2 +6Н2О + 36АТФ+36Н2О Просуммировав это уравнение с уравнением гликолиза получим итоговое уравнение: С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4= 2С3Н6О3 + 2АТФ+2Н2О 2С3Н6О3 +6О2 +36АДФ+36Н3РО4 = 6СО2+36АТФ+42Н2О __________________ С6Н12О6+6О2+38АДФ+38Н3РО4=6СО2 + 38АТФ + 44Н2О ВЫВОД: Многие реакции кислородного расщепления сопровождаются освобождением энергии. В сумме это довольно большая величина -2600кДж на каждые 2 моля молочной кислоты. 45% этой энергии рассеивается в виде теплоты, а 55% - сберегается в виде АТФ. ЗНАЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА