Энергетический обмен

гетеротрофное
автотрофное
Типы питания организмов:

Типы питания

=голозои
Грибы!
Животные!

Источник энергии на Земле
Солнце

Солнечная энергия
Фотосинтез
Энергия органических веществ
Белки
Жиры
Углеводы

Метаболизм
Пластический обмен
Ассимиляция
Анаболизм
Энергетический
обмен
Диссимиляция
Катаболизм

ДЫШАТ ВСЕ ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ!!!
Роль: обеспечить клетку энергией.
Выделяется: углекислый газ

Этапы энергетического обмена:
1. Подготовительный
2. Бескислородный
3. Кислородное расщепление

Первый этап.
Подготовительный этап:
Белки
аминокислоты
Липиды
глицерин + жирные кислоты
Углеводы
глюкоза

аминокислоты
глицерин + жирные кислоты
глюкоза
Белки
Липиды
Углеводы
СО2, Н2О,NH3
СО2,Н2О
СО2,Н2О
Анаболизм
Катаболизм
участвуют гидролитические ферменты!!!
Вся высвобождающаяся при этом энергия рассеивается в виде тепла.

Взаимосвязь анаболизма и катаболизма:
Анаболизм Катаболизм
АТФ
Метаболизм
Какова взаимосвязь между пластическим и энергетическим обменом веществ? Аргументируйте свой ответ.
1) Для реакций пластического обмена (для синтеза веществ) нужна энергия АТФ, которая образуется в результате энергетического обмена.
2) А для реакций энергетического обмена (для распада веществ) нужны вещества, которые синтезируются в результате пластического обмена.
3) В результате пластического обмена (биосинтеза белков) образуются ферменты, которые участвуют в реакциях энергетического обмена.

АТФ:
аденин
рибоза
3 остатка
фосф. кислоты
азотистое
основание
углевод

АДФ + Н3РО4+Q
АМФ + Н3РО4+Q
АТФ
АДФ

Второй этап.
Бескислородный этап.
Гликолиз
Неполное расщепление
Анаэробное дыхание
Или брожение (некоторые грибы, бактерии)

Гликолиз:
С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ
2С3Н6О3 + 2АТФ +2Н2О
Молочная
кислота

Энергия
60% выделяется в виде тепла
40%
идет на синтез
АТФ

Брожение

Третий этап.
Кислородное расщепление:
Гидролиз
Аэробное дыхание

Условия:
Участие ферментов
Участие молекул-переносчиков
Наличие кислорода
Целостность митохондриальных мембран

Стадии аэробного дыхания:
1) Окислительное декарбоксилирование
2) Цикл Кребса
3) Электронтранспортная цепь

Окислительное декарбоксилирование
С3Н4О3 + КоА + НАД
СО2 + Ацетил-КоА + НАД*Н2
Это биохимический процесс, заключающийся в отщеплении одной молекулы углекислого газа (СО2) от молекулы пирувата и присоединения к декарбоксилированному пирувату кофермента А (КоА) с образованием ацетил-КоА.

Цикл Кребса:
2Н +НАД НАД*Н2

Электронтранспортная цепь
В митохондриях

Выделение энергии:
2600 кДж - на 2 моля
С3Н6О3
45%
Рассеивается
в виде тепла
Сберегается
в виде АТФ
55%

Кислородное расщепление:
2С3Н6О3 + 6О2 + 36АДФ+36Н3РО4
= 6СО2 +6Н2О + 36АТФ+36H2О

Суммарное уравнение:
1. С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4= 2С3Н6О3 + 2АТФ+2Н2О
2. 2С3Н6О3 +6О2 +36АДФ+36Н3РО4 = 6СО2+36АТФ+42Н2О
______________________________

Суммарное уравнение:
С6Н12О6+6О2+38АДФ+38Н3РО4
= 6СО2 + 38АТФ + 44Н2О

Выводы:
Синтез АТФ в процессе гликолиза не нуждается в мембранах. Он идёт в пробирке , если имеются все необходимые субстраты и ферменты.

Выводы:
Для осуществления кислородного процесса необходимо наличие неповреждённых митохондриальных мембран.

Выводы:
Расщепление в клетке 1 молекулы глюкозы до СО2 и Н2О обеспечивает синтез 38 молекул АТФ

Задачи
В про­цес­се кислородного этапа катаболизма об­ра­зо­ва­лось 972 мо­ле­ку­лы АТФ. Определите, какое ко­ли­че­ство мо­ле­кул глю­ко­зы под­верг­лось рас­щеп­ле­нию и сколь­ко мо­ле­кул АТФ об­ра­зо­ва­лось в ре­зуль­та­те гли­ко­ли­за и пол­но­го окисления? Ответ поясните.
Пояснение.1) В про­цес­се энер­ге­ти­че­ско­го об­ме­на, в ходе кис­ло­род­но­го этапа из одной мо­ле­ку­лы глю­ко­зы об­ра­зу­ет­ся 36 мо­ле­кул АТФ, следовательно, гликолизу, а затем пол­но­му окис­ле­нию под­верг­лось 972 : 36 = 27 мо­ле­кул глюкозы.
2) При гли­ко­ли­зе одна мо­ле­ку­ла глю­ко­зы рас­щеп­ля­ет­ся до 2-ух мо­ле­кул ПВК с об­ра­зо­ва­ни­ем 2 мо­ле­кул АТФ. По­это­му ко­ли­че­ство мо­ле­кул АТФ, об­ра­зо­вав­ших­ся при гликолизе, равно 27 × 2 = 54.
3) При пол­ном окис­ле­нии одной мо­ле­ку­лы глю­ко­зы об­ра­зу­ет­ся 38 мо­ле­кул АТФ, следовательно, при пол­ном окис­ле­нии 27 мо­ле­кул глю­ко­зы об­ра­зу­ет­ся 38 × 27 = 1026 мо­ле­кул АТФ.