Энергетический обмен в клетке

Энергетический обмен в клетке

Метаболизм Ассимиляция Диссимиляция Пластический обмен Энергетический обмен Анаболизм Катаболизм

Катаболизм или энергетический обмен – это совокупность реакций ферментативного расщепления сложных органических соединений, сопровождающихся выделением энергии. Анаболизм или пластический обмен – это совокупность химических процессов, составляющих одну из сторон обмена веществ в организме, направленных на образование клеток и тканей.

ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА у АЭРОБОВ У АНАЭРОБОВ 1. Подготовительный 2. Бескислородный 1. Подготовительный 3. Кислородный 2. Бескислородный

1 ЭТАП – подготовительный Где происходит? В лизосомах и пищеварительном тракте.

Процессы происходящие на 1 этапе • Расщепление полимеров до мономеров. • В пищеварительной системе крупные молекулы пищи распадаются: Полисахариды → глюкоза, Белки → аминокислоты, Жиры → глицерин и жирные кислоты. • Энергия рассеивается в виде тепла (АТФ не образуется). Мономеры всасываются в кровь и доставляются к клеткам.

2 ЭТАП – бескислородный, неполное окисление, анаэробное дыхание – гликолиз, брожение. Где происходит? В цитоплазме клеток, без кислорода.

Виды расщепления глюкозы Спиртовое Молочно-кислое Гликолиз брожение

Гликолиз – процесс расщепления углеводов в отсутствии кислорода под действием ферментов. Где происходит? В клетках животных Что происходит? Глюкоза с помощью ферментативных реакций окисляется С 6 Н 12 О 6 + 2 Н 3 РО 4 +2 АДФ → 2 С 3 Н 4 О 3 + 2 АТФ +2 Н 2 О глюкоза фосфорная ПВК вода кислота Итог: энергия в виде 2 молекул АТФ.

Спиртовое брожение Где происходит? В растительных и некоторых дрожжевых клетках вместо гликолиза Что происходит и На спиртовом брожении образуется? основано приготовление вина, пива, кваса. Тесто, замешанное на дрожжах, даёт пористый, вкусный хлеб С 6 Н 12 О 6 + 2 Н 3 РО 4 +2 АДФ → 2 С 2 Н 5 ОH + 2 CO 2 + 2 АТФ + 2 Н 2 О глюкоза фосфорная этиловый вода кислота спирт

Молочно - кислое брожение Где происходит? В клетках человека животных, в некоторых видах бактерий и грибов Что образуется? При недостатке кислорода – молочная кислота. Лежит в основе приготовления кислого молока, простокваши, кефира и др. молочнокислых продуктов питания. ИТОГ: 40% энергии запасается в АТФ, 60% рассеивается в виде тепла в окружающую среду.

3 ЭТАП – кислородный, полное окисление, аэробное дыхание Что происходит? Дальнейшее окисление продуктов гликолиза до СО 2 и Н 2 О с помощью окислителя О 2 и ферментов и дает много энергии в виде АТФ. Где происходит? Осуществляется в митохондриях, связан с матриксом митохондрий и ее внутренними мембранами. 2 С 3 Н 6 О 3 + 6 О 2 + 36 АДФ + 36 Н 3 РО 4 → 6 СО 2 + 42 Н 2 О + 36 АТФ

Суммарное уравнение реакции энергетического обмена С 6 Н 12 О 6 + 2 АДФ + 2 Н 3 РО 4 → 2 С 3 Н 6 О 3 + 2 АТФ + 2 Н 2 О 2 С 3 Н 6 О 3 + 6 О 2 + 36 АДФ + 36 Н 3 РО 4 → 6 СО 2 + 36 АТФ + 42 Н 2 О С 6 Н 12 О 6 + 6 О 2 + 38 АДФ + 38 Н 3 РО 4 → 6 СО 2 + 38 АТФ + 44 Н 2 О С 6 Н 12 О 6 + 6 О 2 → 6 СО 2 + 6 H 2 O + 38 АТФ ИТОГ: Энергия в виде 38 АТФ Вывод: Для образования энергии необходимы: 1. Чистый воздух, т. е. кислород. 2. Питательные вещества. 3. Биологические катализаторы, т. е ферменты. 4. Биологические активаторы, т. е. витамины.