Слайд 2Совокупность реакций, сопровождающихся высвобождением энергии, используемой клеткой для своего энергообеспечения –
энергетический обмен
Слайд 4АТФ очень важное соединение, по структуре – нуклеотид.
Разрыв одной связи сопровождается
выделением 40 кДж, поэтому фосфорно - кислородную связь называют макроэргической, в АТФ 2 таких связи. Если отщепляется 2 молекулы Н3РО4, то АТФ → АМФ (80 кДж)
Слайд 5Энергетический обмен (синтез АТФ) осуществляется в 3 этапа.
1. подготовительный.
Более крупные молекулы
под воздействием ферментов распадаются и переходят в более простые:
Полисахариды (У) →моносахара (гексозы, пентозы)
Липиды →глицерин +Жирные Кислоты
Белки →Аминокислоты
Нуклеиновые Кислоты → нуклеотиды
При этом выделяется небольшое количество энергии, которая в основном рассеивается в виде тепла.
Слайд 62. гликолиз (б/кислородный, анаэробное дыхание) – неполное расщепление.
Вещества, образовавшиеся в 1
этапе, подвергаются дальнейшему многоступенчатому ферментативному распаду на внутриклеточных мембранах.
Гликолиз представляет собой ряд из 13 ферментативных реакций, происходящих в животных клетках, в результате которых молекула глюкозы в присутствии Н3РО4 и АДФ расщепляется до молочной кислоты (пируват), АТФ и Н2О:
С6 Н12 О6 +2 Н3РО4 + 2 АДФ → С3 Н6 О3 (пируват) +2АТФ+2 Н2О
Эти реакции сопровождаются высвобождением 200 кДж энергии, из которой 80 кДж идет на образование 2 молекул АТФ (≈40%), остальные 60% рассеиваются в виде тепла.
Слайд 7У простейших, паразитов, прокариот, раковых клеток, некоторых клеток в многоклеточном организме
(эукариот) распад глюкозы происходит при спиртовом брожении, и так же брожении, при котором образуются ацетон, пропионовая кислота и другие продукты.
Гликолиз при спиртовом брожении – ряд сложных ферментативных реакций, суммарное уравнение которого:
С6 Н12 О6 +2 Н3РО4 + 2 АДФ → 2 СО2 + 2 С2 Н5 ОН + 2 АТФ+ → 2 СО2
Слайд 83. дыхание (кислородный, аэробный, цикл Кребса, цикл лимонной кислоты) – полное
расщепление.
Цикл Кребса является основным процессом, поставляющим водород для его дальнейшего окисления кислородом воздуха до Н2О.
Это сложный процесс, который протекает при участии 3 различных ферментов, которые находятся в матриксе митохондрий и на ее внутренней мембране.
На мембранах митохондрий вещества, образовавшиеся на 2 этапе, в процессе ряда ферментативных реакций с участием Н3РО4 окисляются до СО2 и Н2О.
Суммарное уравнение этапа:
2 С3 Н6 О3 (пируват)+6О2 +36 Н3РО4 +36АДФ → 6 СО2+36 АТФ +42 Н2О.
Слайд 9СО2, образовавшийся на этом этапе проходит через мембрану и выделяется в
окружающую среду.
Водород отдает электрон и приобретает положительный заряд. В мембрану митохондрий встроены молекулы Ф – АТФ-синтетазы, внутри которых имеется канал, по которому проходит Н+ . наружная мембрана заряжается положительно, внутренняя – отрицательно.
Н+ поставляется в результате распада молекулы Н2О→ Н+ + ОН-.
Слайд 11На этом этапе суммарно выделяется 2600 кДж энергии, на образование 36
макроэргических связей идет 1440 кДж или 54% освободившейся Е, которая переходит в Е АТФ.
Слайд 12Суммарное уравнение энергетического обмена:
С6 Н12 О6 +38 Н3РО4 + 38 АДФ+6О2
→ 6 СО2+38 АТФ +44 Н2О.
Образовавшаяся АТФ по каналам ЭПС направляется в другие участки, где возникает потребность в энергии.
Слайд 13Т.о. из энергии, образовавшейся при расщеплении глюкозы для клетки суммарно сохраняется
80+1440=520 кДж или 55 % Е, которая →в потенциальную энергию и в дальнейшем используется клеткой.
Слайд 14При окислении жиров накапливается в 5 раз˃ АТФ, чем при окислении
гликогена.
У человека запаса гликогена хватает на 1 сутки, а жиров – до 25 суток.