ПОЛНОЕ КИСЛОРОДНОЕ РАСЩЕПЛЕНИЕ ИЛИ КЛЕТОЧНОЕ ДЫХАНИЕ Клеточное

ПОЛНОЕ КИСЛОРОДНОЕ РАСЩЕПЛЕНИЕ ИЛИ КЛЕТОЧНОЕ ДЫХАНИЕ

Клеточное дыхание - совокупность протекающих в каждой клетке ферментативных процессов, в результате которых молекулы углеводов, жирных кислот и аминокислот расщепляются в конечном счете до углекислоты и воды, а освобождающаяся биологически полезная энергия запасается клеткой и затем используется. Многие ферменты, катализирующие эти реакции, находятся в стенках и кристах митохондрий.

Куда тратиться клеточная энергия? На все проявления жизни — рост, движение, раздражимость, самовоспроизведение и другие — клетка должна затрачивать энергию. Живые клетки не могут использовать для осуществления всех этих процессов тепловую энергию, а поэтому вынуждены использовать энергию химическую.

Как происходит процесс дыхания? Все живые клетки получают биологически полезную энергию за счет ферментативных реакций, в ходе которых электроны переходят с одного энергетического уровня на другой. Для большинства организмов конечным акцептором электронов служит кислород, который, реагируя с электронами и ионами водорода, образует молекулу воды. Передача электронов кислороду происходит при участии заключенной в митохондриях ферментной системы — системы переноса электронов.

Как происходит процесс дыхания? Электроны отнимаются от молекулы какоголибо питательного вещества и переносятся (под действием специфических ферментов) на какойнибудь первичный акцептор. Другие ферменты отнимают электроны от первичного акцептора, последовательно передают их различным компонентам системы переноса электронов и в конце концов присоединяют их к кислороду.

АТФ в клетке АТФ служит «энергетической валютой» клетки и используется во всех реакциях обмена, требующих затраты энергии. Богатые энергией молекулы не перемещаются свободно из одной клетки в другую, а образуются в том месте, где они должны быть использованы.

Например, … Например, макроэргические связи АТФ, служащие источником энергии для реакций, связанных с мышечным сокращением, образуются в самих мышечных клетках. Процесс, в котором атомы или молекулы теряют электроны (е-), называют окислением, а обратный процесс — добавление электронов к атому или молекуле — восстановлением. Обратная реакция-окисление.

Дегидрирование Передача электронов через систему переноса электронов происходит путем ряда последовательных реакций окисления — восстановления, которые в совокупности носят название биологического окисления. В большинстве биологических систем одновременно отщепляются два электрона и два протона (т. е. два атома водорода). Этот процесс известен под названием дегидрирования.

Цитохромы Специфические соединения, которые образуют систему переноса электронов и которые попеременно окисляются и восстанавливаются, называются цитохромами. Известно несколько цитохромов — а, b и c; каждый из них представляет собой белковую молекулу, к которой присоединена химическая группировка, называемая гемом, подобная той, которая входит в состав гемоглобина. В центре гема находится атом железа, который попеременно окисляется и восстанавливается, превращаясь из Fe 2+ в Fe 3+ и обратно, отдавая или принимая один электрон.

Убихинон Еще один компонент системы переноса электронов, называемый убихиноном (так как он встречается повсюду!) или коферментом Q, состоит из шестичленного углеродного кольца, способного присоединять и отдавать электроны, и очень длинного «хвоста» . Последний состоит из 10 одинаковых групп, по 5 углеродных атомов в каждой. Эта повторяющаяся единица, называемая изопреноидной группой, служит также основной структурной единицей в молекулах каучука, стеринов и стероидов.

Вывод Все реакции биологического окисления происходят с участием ферментов, причем каждый фермент строго специфичен и катализирует либо окисление, либо восстановление вполне определенных химических соединений. При дегидрировании тот или иной фермент может отщеплять лишь определенные атомы водорода, занимающие определенное пространственное положение в молекуле.

Различные процессы в клетке

Различные процессы

Процесс «переваривания» пит. веществ в клетке