Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция)

Содержание

Слайд 2

Энергетический обмен

Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция) — совокупность реакций расщепления органических веществ, сопровождающихся выделением

Энергетический обмен Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция) — совокупность реакций расщепления органических веществ,
энергии. Энергия, освобождающаяся при распаде органических веществ, не сразу используется клеткой, а запасается в форме АТФ и других высокоэнергетических соединений. АТФ — универсальный источник энергообеспечения клетки. Синтез АТФ происходит в клетках всех организмов в процессе фосфорилирования — присоединения неорганического фосфата к АДФ.

У аэробных организмов (живущих в кислородной среде) выделяют три этапа энергетического обмена: подготовительный, бескислородное окисление и кислородное окисление; у анаэробных организмов (живущих в бескислородной среде) и аэробных при недостатке кислорода — два этапа: подготовительный, бескислородное окисление.

Слайд 3

Подготовительный этап

Происходит ферментативное расщепление сложных органических веществ до простых:
белковые молекулы —

Подготовительный этап Происходит ферментативное расщепление сложных органических веществ до простых: белковые молекулы
до аминокислот,
жиры — до глицерина и карбоновых кислот,
углеводы — до глюкозы,
нуклеиновые кислоты — до нуклеотидов.

Распад высокомолекулярных органических соединений осуществляется или ферментами желудочно-кишечного тракта или ферментами лизосом. Вся высвобождающаяся при этом энергия рассеивается в виде тепла. Образовавшиеся небольшие органические молекулы могут быть использованы в качестве «строительного материала» или могут подвергаться дальнейшему расщеплению.

Слайд 4

Бескислородное окисление, или гликолиз

Этот этап заключается в дальнейшем расщеплении органических веществ, образовавшихся

Бескислородное окисление, или гликолиз Этот этап заключается в дальнейшем расщеплении органических веществ,
во время подготовительного этапа, происходит в цитоплазме клетки и в присутствии кислорода не нуждается. Главным источником энергии в клетке является глюкоза. Процесс бескислородного неполного расщепления глюкозы — гликолиз.

Гликолиз — сложный многоступенчатый процесс, включающий в себя десять реакций. Во время этого процесса происходит дегидрирование глюкозы, акцептором водорода служит кофермент НАД+ (никотинамидадениндинуклеотид).

Слайд 5

Схема процесса гликолиза и его реакции

Схема процесса гликолиза и его реакции

Слайд 6

Гликолиз

Дальнейшая судьба ПВК зависит от присутствия кислорода в клетке. Если кислорода

Гликолиз Дальнейшая судьба ПВК зависит от присутствия кислорода в клетке. Если кислорода
нет, у дрожжей и растений происходит спиртовое брожение, при котором сначала происходит образование уксусного альдегида, а затем этилового спирта:
С3Н4О3 → СО2 + СН3СОН,
СН3СОН + НАД·Н2 → С2Н5ОН + НАД+

У животных и некоторых бактерий при недостатке кислорода происходит молочнокислое брожение с образованием молочной кислоты:
С3Н4О3 + НАД·Н2 → С3Н6О3 + НАД+.
В результате гликолиза одной молекулы глюкозы высвобождается 200 кДж, из которых 120 кДж рассеивается в виде тепла, а 80% запасается в связях АТФ.

Слайд 7

Аэробное дыхание

I фаза – подготовительная
( ПВК в ходе химических реакций

Аэробное дыхание I фаза – подготовительная ( ПВК в ходе химических реакций
дает Ацетил-
кофермент А)
II фаза – цикл Кребса
III фаза – окислительное фосфолирирование = дыхательная цепь

Слайд 8

Аэробное дыхание

Заключается в полном расщеплении пировиноградной кислоты, происходит в митохондриях и

Аэробное дыхание Заключается в полном расщеплении пировиноградной кислоты, происходит в митохондриях и
при обязательном присутствии кислорода.

Пировиноградная кислота транспортируется в митохондрии. Здесь она превращается в богатое энергией производное уксусной кислоты- ацетилкофермент А, который вступает в цикл реакций, получивших название реакций цикла Кребса.

Слайд 9

Аэробное дыхание

Идет дальнейшее окисление, связанное с дегидрированием и декарбоксилированием. В результате на

Аэробное дыхание Идет дальнейшее окисление, связанное с дегидрированием и декарбоксилированием. В результате
каждую разрушенную молекулу ПВК из митохондрии удаляется три молекулы СО2; образуется пять пар атомов водорода, связанных с переносчиками (4НАД·Н2, ФАД·Н2), а также одна молекула АТФ.

Слайд 10

Схема цикла Кребса

Схема цикла Кребса

Слайд 11

Суммарная реакция гликолиза и разрушения ПВК в митохондриях до водорода и углекислого

Суммарная реакция гликолиза и разрушения ПВК в митохондриях до водорода и углекислого
газа выглядит следующим образом:
С6Н12О6 + 6Н2О → 6СО2 + 4АТФ + 12Н2.
Две молекулы АТФ образуются в результате гликолиза, две — в цикле Кребса; две пары атомов водорода (2НАД·Н2) образовались в результате гликолиза, десять пар — в цикле Кребса.

Слайд 12

Дыхательная цепь

Последним этапом является окисление пар атомов водорода с участием

Дыхательная цепь Последним этапом является окисление пар атомов водорода с участием кислорода
кислорода до воды с одновременным фосфорилированием АДФ до АТФ. Водород передается трем большим ферментным комплексам (флавопротеины, коферменты Q, цитохромы) дыхательной цепи, расположенным во внутренней мембране митохондрий. У водорода отбираются электроны, которые в матриксе митохондрий в конечном итоге соединяются с кислородом:
О2 + e— → О2—.

Слайд 13

Дыхательная цепь

Протоны закачиваются в межмембранное пространство митохондрий, в «протонный резервуар». Внутренняя

Дыхательная цепь Протоны закачиваются в межмембранное пространство митохондрий, в «протонный резервуар». Внутренняя
мембрана непроницаема для ионов водорода, с одной стороны она заряжается отрицательно (за счет О2—), с другой — положительно (за счет Н+). Когда разность потенциалов на внутренней мембране достигает 200 мВ, протоны проходят через канал фермента АТФ-синтетазы, образуется АТФ, а цитохромоксидаза катализирует восстановление кислорода до воды. Так в результате окисления двенадцати пар атомов водорода образуется 34 молекулы АТФ.

1 — наружная мембрана; 2 — межмембранное пространство, протонный резервуар; 3 — цитохромы; 4 — АТФ-синтетаза.

Имя файла: Энергетический-обмен-(катаболизм,-диссимиляция).pptx
Количество просмотров: 42
Количество скачиваний: 0