Обмен веществ и превращения энергии. Энергетический обмен

Метаболизм (обмен веществ)
Анаболизм
Пластический обмен
Ассимиляция
Реакции расщепления высокомолекулярных соединений, сопровождаются выделением энергии
Катаболизм
Энергетический
обмен
Диссимиляция
Все процессы биосинтеза, сопровождаются поглощением энергии

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

АТФ – универсальный источник энергии в клетке, нуклеотид

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.

Субстрат
для клеточного дыхания
Большинство клеток используют в первую очередь именно углеводы.
Жиры. Жиры составляют «первый резерв».
Белки. Но они выполняют ряд других важных функций.

Этапы
энергетического обмена:
1. Подготовительный
2. Гликолиз
(бескислородное окисление)
3. Дыхание
(кислородное окисление)

.
Где происходит:
Пищеварительная система
Лизосомы в клетках

Первый этап
Подготовительный
ферментативное расщепление сложных органических веществ
до простых:
белки-до аминокислот,
полисахориды-до моносахаридов, жиры-до глицерина и жирных кислот

Результат этапа
Энергия не запасается, а выделяется только в тепловой форме

Второй этап
Бескислородное окисление
Гликолиз
- неполное расщепление
- анаэробное дыхание
- брожение

Полисахариды
Глюкоза –
центральная молекула клеточного дыхания
с нее начинается путь к АТФ

происходит в цитоплазме
глюкоза
гликолиз
2 ПВК
Клетка (под действием ферментов клеточных мембран)

Результат этапа:
из одной молекулы глюкозы высвобождается 200 кДж, из которых 120 кДж рассеивается в виде тепла, а 80 кДж запасается в связях АТФ.
Энергия
60% выделяется в виде тепла
40%
идет на
синтез
АТФ

Брожение – анаэробное дыхание
ГЛЮКОЗА
ГЛИКОЛИЗ
2 АТФ
БРОЖЕНИЕ
П В К
Молочная кислота
Этиловый спирт
спиртовое
Растения, дрожжи
молочнокислое
Животные, бактерии

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

Третий этап
Кислородное расщепление:
полное расщепление пировиноградной кислоты, происходит при обязательном присутствии кислорода

Где происходит:
ПВК
СО2 и Н2О
О2
36 молекул АТФ
Митохондрия: под действием ферментов митохондриальных мембран (необходимое условие – целостность мембран)

Выводы:
Для осуществления кислородного процесса необходимо наличие неповреждённых митохондриальных мембран