Енергийна метаболизъм в клетката
Начало | За нас | обратна връзка
Universal източник на енергия е АТФ (аденозин трифосфат) във всички клетки. Това съединение се синтезира както в резултат на реакцията на фосфорилиране, т.е. поставяне един фосфорна остатък киселина с молекула на ADP (аденозин дифосфат) ..:
Тази реакция се нуждае от енергия, а сега тази енергия е под формата на енергията на химичните връзки на АТФ. Вече знаете, че разпадането на АТР за ADP клетка поради енергийната връзка в молекулата на ATP ще получи около 40 кДж на енергия.
Стъпките на енергийния метаболизъм.
Повечето живи същества, живеещи на Земята, са аероби, т. Е. Използване на кислород от околната среда в метаболитните процеси на околната среда. В аеробна енергийния метаболизъм се провежда в три етапа: подготовка, безкислородни и кислород. В резултат, органични вещества се разграждат обикновените неорганични съединения. Микроорганизмите, които живеят в кислородна среда без и не се нуждаят от кислород - анаеробно. както и от липса на кислород по време на аеробна асимилация се осъществява на два етапа: подготвителни и безкислородни. В два етапа изпълнение на енергия, съхранявана обмен на енергия е много по-малко, отколкото в трифазен.
Нека разгледаме трите етапа на енергийния метаболизъм (вж. Фигура 1). Първият етап се нарича подготовка и разпад е големи органични молекули в опростена: полизахарид - до монозахариди, липиди - на глицерол и мастни киселини, протеин - на аминокиселини. Вътре в клетката, разграждането на органични вещества се среща в лизозоми под действието на редица ензими. По време на тези реакции Енергията, освободена е малък, така че не се съхранява под формата на АТФ и се разсейва като топлина. Образувани по време на подготвителната фаза на съединението (монозахариди, мастни киселини, аминокиселини и т.н.) могат да бъдат използвани в реакциите на клетка пластмаса метаболизъм, и за по-нататъшно отцепване за производство на енергия.
Вторият етап на енергийния метаболизъм, наречен аноксична състои в ензимно разграждане на органичните вещества, които се получават по време на подготвителната фаза. Кислородът в реакцията на този етап не е ангажиран.
Тъй като повечето разположение източник на енергия в клетката е продукт на разпадането на полизахариди - глюкозата, на втория етап ще разгледаме примера е свободна от кислород храносмилането - гликолиза.
Гликолиза - многоетапен процес аноксична храносмилането глюкоза молекула, съдържаща 6 въглеродни атома, (С6 Н12 О6), до два от трите въглеродни молекула пирогроздена киселина, или PVK (С3 Н4 О3).
Реакционната гликолиза катализира от редица ензими, и те се проведе в цитоплазмата на клетките. По време на гликолиза глюкоза в разцепването на 1 мол 200 кДж на енергия се освобождава, но 60% от нея се разсейва като топлина. Останалите 40% от енергията е достатъчно за синтез на две молекули на ADP две ATP молекули. Получената пирогроздена киселина в животински клетки и клетки на много гъбички и микроорганизми превръща в млечна киселина (С3 H6 О3):
В повечето растителни клетки и в клетки на някои гъбички (например дрожди) на мястото на гликолиза се появява алкохолна ферментация, молекула глюкоза анаеробно превръща в етанол и СО2:
Има и такива микроорганизми, клетки, които при анаеробни условия не образуват млечна киселина и етилов алкохол, и, например, оцетна киселина или ацетон, и т. D. Въпреки това, във всички тези случаи разпадането на една молекула глюкоза, както и в случая гликолиза, което води до съхранение на две молекули АТР.
В резултат на ензимно разцепване аноксична глюкоза разпада не на крайните продукти (СО2 и Н2 О), и до съединения, които все още богата на енергия и се окисляват по-нататък, може да се получи големи количества (млечна киселина, етилов алкохол и т.н.).
Следователно, в аеробните организми след гликолиза (или алкохолна ферментация) трябва да бъде последния етап на енергийния метаболизъм - пълно отцепване на кислород, или клетъчното дишане. По време на тази трета фаза на органични вещества, образувани по време на втората фаза, когато аноксична храносмилането и съдържащи големи запаси от химическа енергия се окисляват до края продукти СО2 и Н2О. Този процес, както и гликолиза, е многостепенен, но не се появи в цитоплазмата и митохондриите. В резултат на клетъчното дишане от разпад на две молекули млечнокисели синтезирани 36 ATP молекули:
В допълнение, трябва да се помни, че две молекули АТР се съхраняват в свободна от кислород по време на разделяне на всяка молекула на глюкоза.
Така общата енергия клетъчния метаболизъм в случай на повреда на глюкозата може да бъде представена както следва:
За енергийния метаболизъм, т. Е. За енергия под формата на АТР, повечето организми използва въглехидрати, но за тези цели могат да бъдат използвани и окисление на липиди и протеини. Въпреки това, мономерите на протеини, т.е.. Е. аминокиселини, също са необходими за синтеза на собствени протеинови структури на клетката. Ето защо, протеини, обикновено са "извънредно положение" резервни клетки и рядко консумират енергия.
Етапи енергийния метаболизъм