Энергетический обмен в клетке

Обмен веществ и его роль в клетке. Энергетический обмен. Синтез АТФ.
План
Понятие об энергетическом обмене.
АТФ, его строение и значение.
Этапы энергетического обмена

Энергетический обмен (диссимиляция) — это совокупность реакций расщепления высокомолекулярных соединений, которые сопровождаются выделением и запасанием энергии

АТФ – универсальный источник энергии в клетке
Макроэргические связи

Состав АТФ
АТФ
Азотистое
основание –
аденин
Простой сахар –
рибоза
Три остатка
Н3РО4

Превращение АТФ в АДФ
АТФ + Н2О АДФ + Н3РО4

Структура АТФ. Превращение АТФ в АДФ

I. Подготовительный этап
Пищеварительная система
Лизосомы в клетках
кровь

Схема этапов энергетического обмена

Глюкоза – центральная молекула клеточного дыхания
С нее начинается путь к АТФ
β

Глюкоза
Полисахариды
2 ПВК
II.Анаэробный гликолиз – бескислородный этап
к л е т к а
9 реакций
(пируват)
гликолиз

ПВК – пировиноградная кислота С3Н4О3

Г Л Ю К О З А
П В К
2 АТФ
Брожение – анаэробное дыхание
Если мало кислорода или организм – принципиальный анаэроб
Молочная кислота
Этиловый спирт
Животные, бактерии
Растения, винные дрожжи
молочнокислое
спиртовое
БРОЖЕНИЕ
ГЛИКОЛИЗ

ПВК
молочная кислота
этиловый спирт
Брожение

Три этапа энергетического обмена:
2. Анаэробный (бескислородный) этап
Суммарное уравнение анаэробного этапа:
С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2 АДФ 2С3Н6О3 + 2 АТФ + 2 Н2О

III. Аэробный этап - кислородный
О2
Митохон-дрия
2 ПВК
гликолиз
к л е т к а
Глюкоза

О2
Митохондрия
ПВК
СО2 и Н2О
36 молекул АТФ
Аэробный этап

3. Аэробный (кислородный) этап
Суммарное уравнение аэробного этапа:
С6Н12О6 + 6О2 + 36 АДФ + 36 Ф —> 6СО2 + 6 Н2О + 36 АТФ

Жиры
Белки
Углеводы
АТФ
Глицерин
Жирные
кислоты
Амино-кислоты
Сахара
Ацетил-Ко А

АТФ в цифрах
Время жизни – несколько секунд
Человек затрачивает ~ 2 300 ккал энергии в сутки.
Для этого надо расщепить 166 кг АТФ
На самом деле в организме содержится только ~ 50 г АТФ
Поэтому каждая молекула АТФ должна вновь синтезироваться 166 кг : 50 г ≈ 3320 раз в сутки.
АТФ → АДФ → АТФ

По способу питания организмы делятся на:
Автотрофы – организмы, питающиеся за счет неорганических соединений
Гетеротрофы – организмы питающиеся за счет органических соединений

Вывод:
расщепление в клетке 1 молекулы глюкозы до оксида углерода (IV) и воды обеспечивает синтез 38 молекул АТФ, из которых в бескислородную стадию синтезируется 2 молекулы, а в кислородную 36 молекул АТФ, что дает право говорить об эффективности кислородного процесса почти в 20 раз

Получение энергии живыми существами.

Метаболизм