енергийния метаболизъм

Енергийна метаболизъм в клетката

1. Каква е химическата природа на ATP?
2. Какви високоенергийни химични връзки нарича?
3. В кои АТФ клетки най-много?

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) ..:

ADP + H3P04 + 40 кДж = ATP + H2O.

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.

Откъде идва енергията за синтеза на АТФ от АДФ? Той се намира в процеса на дисимилация, т.е.. Е. В реакции на разцепване на органични вещества в клетката. В зависимост от конкретните условия на организма и неговото местообитание дисимилация може да се осъществи по два или три етапа.

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 - анаеробни бактерии, 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 (фиг. 40). 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 (C6H12O6) до две молекули на пирогроздена киселина три въглерод или PVK (S3N4O3).

Реакционната гликолиза катализира от редица ензими, и те се проведе в цитоплазмата на клетките. По време на гликолиза в разцепването на 1 М глюкоза 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 (S3N6O3):

C6H12O6 + + 2N3R04 2ADF 2S3N6O3 2ATF + + 2H2O.

В повечето растителни клетки и в клетки на някои гъбички (например дрожди) вместо алкохола настъпва brozhenie- гликолиза, глюкоза при анаеробни условия молекулата се превръщат в етанол и СО2:

C6H12O6 + 2 + ADP 2N3R04 -2S2N5ON + 2CO2 + 2H2O + 2ATF.

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 (CO2 и H2O), 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:

2S3N6O3 + 6O2 + 36ADF 36N3RO4 + - + 6SO2 + 42N2O Z6ATF.

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:

C6H12O6 + 6O2 + + 38ADF 38N3R04 | 6SO2 + + 44N2O 38ATF,

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.

Фосфорилиращ. Подготвителната фаза. Аноксични фаза (гликолиза, алкохолна ферментация). Пълна разцепване на кислород, или клетъчното дишане.

1. В клетките на някои организми алкохолна ферментация се провежда?
2. Къде енергията за синтеза на АТФ от АДФ?
3. Какви стъпки е изолиран в енергийния метаболизъм?
4. Каква е разликата на енергийния метаболизъм в аеробни и анаеробни?

Kamenskiy A. A. Kriksunov EV Pasechnik V. Biology Grade 10
Изпратени читателите на сайта

Онлайн библиотека с ученици и книги, планове, резюмета на уроци с 10 часа по биология, книги и учебници, съгласно планирания график Биология планиране 10 клас

Ако имате корекции или предложения на този урок, моля свържете се с нас.

Ако искате да видите и другите корекции и предложения за уроци, погледнете тук - Образователен форум.