Основы цитологии. Энергетический обмен в клетке. Основы цитологии. Энергетический обмен в клетке.

Понятие энергетического обмена в клетке. Энергетический обмен совокупность реакций окисления органических веществ в клетке, синтеза молекул АТФ за счет освобождаемой энергии. Освобождаемая в процессе диссимиляции энергия идёт на синтез АТФ и АДФ. В зависимости от специфики организма и условий его обитания энергетический обмен может проходить в два (у анаэробов) и в три (в аэробов) этапа.

Схема стадий энергетического обмена. Сложные углеводы (гликоген C 6 H 11 O 5 ). Простые углеводы (глюкоза C 6 H 12 O 6 ). Молочная кислота C 3 H 6 O 3. Подготовительный этап. Бескислородный этап (гликолиз, иногда спиртовое брожение). Этап полного кислородного расщепления (клеточное дыхание). CO2.H2O.

Подготовительный этап. Заключается в ферментативном расщеплении сложных органических веществ до простых: белковые молекулы до аминокислот, жиры до глицерина и карбоновых кислот, углеводы до глюкозы, нуклеиновые кислоты до нуклеотидов. Распад высокомолекулярных органических соединений осуществляется или ферментами желудочно-кишечного тракта или ферментами лизосом. Вся высвобождающаяся при этом энергия рассеивается в виде тепла. Образовавшиеся небольшие органические молекулы могут быть использованы в качестве «строительного материала» или могут подвергаться дальнейшему расщеплению. Заключается в ферментативном расщеплении сложных органических веществ до простых: белковые молекулы до аминокислот, жиры до глицерина и карбоновых кислот, углеводы до глюкозы, нуклеиновые кислоты до нуклеотидов. Распад высокомолекулярных органических соединений осуществляется или ферментами желудочно-кишечного тракта или ферментами лизосом. Вся высвобождающаяся при этом энергия рассеивается в виде тепла. Образовавшиеся небольшие органические молекулы могут быть использованы в качестве «строительного материала» или могут подвергаться дальнейшему расщеплению. Белковые молекулы.Аминокислоты. Жиры. Глицерин и карбоновые кислоты. Углеводы.Глюкоза. Нуклеиновые кислоты.Нуклеотиды.

Бескислородный этап. Гликолиз. Этот этап заключается в дальнейшем расщеплении органических веществ, образовавшихся во время подготовительного этапа, происходит в цитоплазме клетки и в присутствии кислорода не нуждается. Главным источником энергии в клетке является глюкоза. Процесс бескислородного неполного расщепления глюкозы гликолиз. Этот этап заключается в дальнейшем расщеплении органических веществ, образовавшихся во время подготовительного этапа, происходит в цитоплазме клетки и в присутствии кислорода не нуждается. Главным источником энергии в клетке является глюкоза. Процесс бескислородного неполного расщепления глюкозы гликолиз. При гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется до двух молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Из АДФ синтезируется АТФ. Однако процесс идёт с небольшим выделением энергии (1 М глюкозы – 200 кДж). При гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется до двух молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Из АДФ синтезируется АТФ. Однако процесс идёт с небольшим выделением энергии (1 М глюкозы – 200 кДж). C 6 H H 3 PO 4 + 2АДФ2C 3 H АТФ + 2H 2 0. Уравнение гликолиза:

Бескислородный этап. Спиртовое брожение. В большинстве растительных клеток, а также в клетках некоторых грибов (например, дрожжей) вместо гликолиза происходит спиртовое брожение: молекула глюкозы в анаэробных условиях превращается в этиловый спирт и углекислый газ. В большинстве растительных клеток, а также в клетках некоторых грибов (например, дрожжей) вместо гликолиза происходит спиртовое брожение: молекула глюкозы в анаэробных условиях превращается в этиловый спирт и углекислый газ. Уравнение спиртового брожения: C 6 H H 3 PO 4 + 2АДФ 2C 2 H 5 0H + 2CO 2 + 2АТФ + 2H 2 0.

Клеточное дыхание. Заключается в полном расщеплении пировиноградной кислоты, происходит в митохондриях и при обязательном присутствии кислорода. Присущ только аэробам. Идёт с большим выделением энергии. Заключается в полном расщеплении пировиноградной кислоты, происходит в митохондриях и при обязательном присутствии кислорода. Присущ только аэробам. Идёт с большим выделением энергии. В этом процессе органические вещества, образовавшиеся в ходе второго этапа при бескислородном расщепление и содержащие большие запасы химической энергии, окисляются до углекислого газа и воды. В этом процессе органические вещества, образовавшиеся в ходе второго этапа при бескислородном расщепление и содержащие большие запасы химической энергии, окисляются до углекислого газа и воды. 2C 3 H O АДФ + 36H 3 P0 4 6CO H 2 O + 36АТФ. Уравнение клеточного дыхания:

Суммарное уравнение энергетического обмена в клетке на примере глюкозы. C 6 H O АДФ + 38H 3 P0 4 6CO H 2 O + 38АТФ.