Энергетический обмен. Метаболизм

Содержание

Слайд 2

Метаболизм Энергетический обмен Диссимиляция Катаболизм Пластический обмен Ассимиляция Анаболизм

Метаболизм

Энергетический
обмен
Диссимиляция
Катаболизм

Пластический обмен
Ассимиляция
Анаболизм

Слайд 3

Единым и универсальным источником энергии в клетке является АТФ (аденозинтрифосфорная кислота),которая


Единым и универсальным источником энергии в клетке является АТФ (аденозинтрифосфорная

кислота),которая образуется в результате окисления органических веществ.
Слайд 4

АТФ + Н2О = АДФ + Н3РО4 + энергия АДФ +

АТФ + Н2О = АДФ + Н3РО4 + энергия

АДФ + Н3РО4

+ энергия = АТФ + Н2 О
реакция ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ
т.е. присоединения одного остатка фосфорной кислоты к молекуле АДФ (аденозиндифосфата).
Слайд 5

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН В КЛЕТКЕ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН В КЛЕТКЕ

Слайд 6

Что такое энергетический обмен или катаболизм? КАТАБОЛИЗМ – это совокупность реакций

Что такое энергетический обмен или катаболизм?

КАТАБОЛИЗМ – это совокупность

реакций ферментативного расщепления сложных органических соединений, сопровождающихся выделением энергии.
Слайд 7

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

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

Слайд 8

Слайд 9

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

1 ЭТАП- подготовительный

Где происходит?
В лизосомах и пищеварительном тракте.

Слайд 10

Что происходит в пищеварительной системе? Расщепление полимеров до мономеров. Белки аминокислоты

Что происходит в пищеварительной системе?


Расщепление полимеров до мономеров.

Белки аминокислоты
Жиры глицерин + ВЖК
Углеводы глюкоза
Слайд 11

2 ЭТАП- бескислородное окисление или гликолиз. Где происходит? В цитоплазме клеток, без кислорода.

2 ЭТАП- бескислородное окисление или гликолиз.

Где происходит?
В цитоплазме клеток, без

кислорода.
Слайд 12

Гликолиз Спиртовое брожение Молочно- кислое брожение Виды расщепления глюкозы


Гликолиз

Спиртовое брожение

Молочно- кислое брожение

Виды расщепления глюкозы

Слайд 13

Гликолиз – процесс расщепления углеводов в отсутствии кислорода под действием ферментов.

Гликолиз – процесс расщепления углеводов в отсутствии кислорода под действием ферментов.

Где

происходит? В клетках животных.
Что происходит? Глюкоза с помощью
ферментативных реакций
окисляется.
С6Н12О6 + 2 Н3РО4 +2 АДФ = 2 С3Н4О3 + 2 АТФ +2 Н2О
глюкоза фосфорная ПВК вода
кислота
Итог: энергия в виде 2 молекул АТФ .
Слайд 14

Спиртовое брожение. Где происходит? В растительных и некоторых дрожжевых клетках вместо

Спиртовое брожение.

Где происходит? В растительных и
некоторых дрожжевых

клетках вместо гликолиза.
Что происходит
и образуется? На спиртовом брожении
основано приготовление
вина, пива, кваса. Тесто,
замешанное на дрожжах,
даёт пористый, вкусный хлеб.
С6Н12О6 + 2Н3РО4 +2АДФ = 2С2Н5ОH + 2CO2 + АТФ +2 Н2O
глюкоза фосфорная этиловый вода
кислота спирт
Слайд 15

Молочно - кислое брожение. Где происходит? В клетках человека животных, в

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.
Слайд 16

Кислородное расщепление (аэробное дыхание или гидролиз). Что происходит? Дальнейшее окисление продуктов

Кислородное расщепление (аэробное дыхание или гидролиз).

Что происходит? Дальнейшее окисление продуктов


гликолиза до СО2 и Н2О с помощью
окислителя О2 и ферментов и дает
много энергии в виде АТФ .
Слайд 17

Где происходит? Осуществляется в митохондриях, связан с матриксом митохондрий и ее

Где происходит? Осуществляется в митохондриях, связан с матриксом митохондрий и ее

внутренними мембранами.

Этапы кислородного окисления:
а) цикл Кребса
б) окислительное фосфорилирование

Слайд 18

Процесс кислородного расщепления молочной выражается уравнением: 2 С3Н6О3 + 6 О2

Процесс кислородного расщепления молочной выражается уравнением:

2 С3Н6О3 + 6 О2 +

36 АДФ + 36 Н3РО4 =
6 СО2 + 42 Н2О + 36 АТФ
Энергия в виде 36 молекул АТФ(более 60% энергии).
Слайд 19

Просуммировав это уравнение с уравнением гликолиза получим итоговое уравнение: С6Н12О6 +

Просуммировав это уравнение с уравнением гликолиза получим итоговое уравнение:


С6Н12О6 +

2 АДФ + 2 Н3РО4 = 2 С3Н6О3 + 2 АТФ + 2 Н2О
2 С3Н6О3 + 6 О2 + 36 АДФ + 36 Н3РО4 = 6 СО2 + 36 АТФ + 42 Н2О
____________________________________________________________________________________
С6Н12О6 + 6О2 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 = 6 СО2 + 38 АТФ + 44 Н2О
С6Н12О6 + 6О2 = 6 СО2 + 38 АТФ
ИТОГ: Энергия в виде 38 АТФ
Слайд 20

Слайд 21

Горение Идет с поглощением кислорода, выделением энергии и выделением углекислого газа

Горение
Идет с поглощением кислорода, выделением энергии и выделением углекислого газа

и воды.
Образование СО2 происходит путем прямого соединения углерода с кислородом;
энергия выделяется в виде тепла.

Клеточное дыхание
Идет с поглощением кислорода, выделение энергии, выделением углекислого газа и воды.
Высокоупорядоченный процесс последовательности реакций биологического окисления;
осуществляется с помощью ферментов;
происходит накопление энергии в виде молекулы АТФ

Слайд 22

Рассмотрите предложенную схему и запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме знаком вопроса. Задание 1

Рассмотрите предложенную схему и запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на

схеме знаком вопроса.

Задание 1 

Слайд 23

Задание 4 1. Какие из перечисленных веществ можно обнаружить в митохондриях?

Задание 4 

1. Какие из перечисленных веществ можно обнаружить в митохондриях?
1) глюкоза
2) фосфолипиды
3)

целлюлоза
4) ферменты гликолиза
5) ферменты цикла Кребса
6) кофермент А
Слайд 24

2. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания

2. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания

клеточного дыхания. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
1) фотолиз воды
2) синтез АТФ
3) цикл Кребса
4) восстановление углерода
5) окисление НАД · Н
Слайд 25

3. Что характерно для кислородного этапа энергетического процесса? 1) протекает в

3. Что характерно для кислородного этапа энергетического процесса?
1) протекает в цитоплазме

клетки
2) образуются молекулы ПВК
3) встречается у всех известных организмов
4) протекает процесс в матриксе митохондрий
5) наблюдается высокий выход молекул АТФ
6) имеются циклические реакции
Ответ: 456.
Слайд 26

Задание 5 Установите соответствие между процессами и стадиями клеточного дыхания: к

Задание 5

Установите соответствие между процессами и стадиями клеточного дыхания: к каждой

позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

Ответ: 221112

Слайд 27

Установите соответствие между характеристиками и этапами энергетического обмена: к каждой позиции,

Установите соответствие между характеристиками и этапами энергетического обмена: к каждой позиции,

данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
Слайд 28

Установите соответствие между характеристиками и этапами энергетического обмена: для этого к

Установите соответствие между характеристиками и этапами энергетического обмена: для этого к

каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго столбца.

Ответ: 312133.

Слайд 29

Задание 19 Какова последовательность процессов энергетического обмена в клетке?: 1) расщепление

 Задание 19

Какова последовательность процессов энергетического обмена в клетке?:
1) расщепление биополимеров до

мономеров
2) лизосома сливается с частицей пищи, содержащей белки, жиры и углеводы
3) расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты и синтез двух молекул АТФ
4) поступление пировиноградной кислоты (ПВК) в митохондрии
5) окисление пировиноградной кислоты и синтез 36 молекул АТФ
Ответ: 21345.
Слайд 30

Задание 20 Проанализируйте таблицу «Этапы клеточного дыхания». Заполните пустые ячейки таблицы,

Задание 20

Проанализируйте таблицу «Этапы клеточного дыхания». Заполните пустые ячейки таблицы, используя

термины и определения, приведённые в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка.

Список терминов и определений:
1) углекислый газ, вода
2) НАД·Н, ФАД·Н2, АТФ
3) НАД·Н, ФАД·Н2, кислород
4) НАД·Н, ФАД·Н2, углекислый газ, АТФ
5) молочная кислота
6) гликолиз
7) окислительное фосфорилирование
8) брожение

Ответ: 634.

Слайд 31

Вставьте в текст «Этапы энергетического обмена» пропущенные термины из предложенного перечня,

Вставьте в текст «Этапы энергетического обмена» пропущенные термины из предложенного перечня,

используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу.
ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА
Энергетический обмен происходит в несколько этапов. Первый этап протекает в ___________ (А) системе животного. Он характеризуется тем, что сложные органические вещества расщепляются до менее сложных.
Второй этап протекает в ___________ (Б) и назван бескислородным этапом, так как осуществляется без участия кислорода. Другое его название — ___________ (В). Третий этап энергетического обмена — кислородный — осуществляется непосредственно внутри ___________(Г) на кристах, где при участии ферментов происходит синтез АТФ.
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ:

Ответ: 5713.

Слайд 32

Задание 22 К каким последствиям приведет снижение активности ферментов, участвующих в

Задание 22 

К каким последствиям приведет снижение активности ферментов, участвующих в кислородном

этапе энергетического обмена животных?
1) Реакции полного биологического окисления будут идти слабо, и в клетке будет преобладать процесс бескислородного окисления — гликолиз. Молекул АТФ синтезируется меньше, что приведет к недостатку энергии в клетке и организме. В клетке и организме будут накапливаться продукты неполного окисления, которые могут привести к их гибели.
2) Из-за недостатка молекул АТФ замедлятся процессы пластического обмена.
Слайд 33

Почему брожение считают эволюционно более древним типом энергетического обмена, чем дыхание?

Почему брожение считают эволюционно более древним типом энергетического обмена, чем дыхание?
1)

Брожение осуществляется без участия кислорода. 2) Кислорода не было в древней атмосфере.
Слайд 34

Задание 22 Энергию какого типа потребляют гетеротрофные живые организмы? Используют энергию

Задание 22 
Энергию какого типа потребляют гетеротрофные живые организмы?
Используют энергию химических

связей готовых органических соединений
2) Энергию, выделяемую при расщеплении органических веществ, эта энергия используется для жизнедеятельности клетки.
Слайд 35

Задание 23 Схема строения какого вещества изображена на рисунке? В чём

Задание 23
Схема строения какого вещества изображена на рисунке? В чём его

особенность? В чём состоит его участие в процессах обмена веществ? Ответ поясните.

1) На рисунке — АТФ (аденозинтрифосфат.
2) АТФ состоит из пятиуглеродного сахара – рибозы, азотистого основания – аденина, и трех остатков фосфорной кислоты; связь между этими остатками фосфорной кислоты называют макроэргической и обозначают соответственным символом.
3) Важнейшая функция АТФ состоит в том, что она является универсальным хранителем и переносчиком энергии в клетке. За счет энергии АТФ осуществляются все процессы жизнедеятельности: биосинтез органических соединений, движение, рост, деление клеток и др.

Слайд 36

Задание 24 Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в

 Задание 24

Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых

они допущены, исправьте их.
1. При дыхании синтезируется глюкоза через ряд последовательных этапов. 2.На некоторых этапах энергия химических связей глюкозы используется для синтеза АТФ. 3. Дыхание начинается с соединения двух молекул пировиноградной кислоты. 4. Первичный процесс бескислородного дыхания происходит в цитоплазме. 5. В результате этого дыхания образуются две молекулы АТФ. 6. Конечным этапом цикла является окислительное фосфорилирование, на которое расходуется энергия АТФ.
Ошибки допущены в предложениях: 1, 3, 6:
1) 1 – при дыхании глюкоза не синтезируется, а расщепляется в процессе гликолиза;
Или, При дыхании синтезируется АТФ через ряд последовательных этапов;
2) 3 – процесс дыхания начинается с образования двух молекул ПВК, а не с их соединения;
3) 6 – Конечным этапом цикла является окислительное фосфорилирование, в котором запасается энергия АТФ. (в процессе окислительного фосфорилирования запасается АТФ)
Слайд 37

Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны

Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны

ошибки, исправьте их. 1. Энергетический обмен проходит в два этапа. 2. Первый этап - подготовительный - происходит в пищеварительной системе. 3. На втором этапе при бескислородном расщеплении одной молекулы глюкозы образуется 1 молекула АТФ. 4. Бескислородное ферментативное расщепление глюкозы называют гликолизом. 5. Суммарно в процессе клеточного дыхания в результате расцепления одной молекулы глюкозы образуется 42 молекулы АТФ.
Ошибки допущены в предложениях 1, 3, 5: 1) 1 - Энергетический обмен проходит в три этапа (подготовительный, анаэробный и аэробный) 2) 3 - На втором этапе при бескислородном расщеплении одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ. 5) 5 - Суммарно в процессе клеточного дыхания в результате расцепления одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ (2 АТФ на бескислородном этапе + 36 АТФ на кислородном этапе)
Слайд 38

Задание 27 В процессе кислородного этапа катаболизма образовалось 972 молекулы АТФ.

Задание 27 

В процессе кислородного этапа катаболизма образовалось 972 молекулы АТФ. Определите,

какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления? Ответ поясните.
В процессе энергетического обмена, в ходе кислородного этапа из одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ, следовательно, гликолизу, а затем полному окислению подверглось 972 : 36 = 27 молекул глюкозы.
2) При гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется до 2-ух молекул ПВК с образованием 2 молекул АТФ. Поэтому количество молекул АТФ, образовавшихся при гликолизе, равно 27 × 2 = 54.
3) При полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ, следовательно, при полном окислении 27 молекул глюкозы образуется 38 × 27 = 1026 молекул АТФ.
Слайд 39

В процессе гликолиза образовались 112 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Какое количество

В процессе гликолиза образовались 112 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Какое количество

молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется при полном окислении глюкозы в клетках эукариот? Ответ поясните.
1) В процессе гликолиза при расщеплении 1 молекулы глюкозы образуется 2 молекулы пировиноградной кислоты и выделяется энергия, которой хватает на синтез 2 молекул АТФ.
2) Если образовалось 112 молекулы пировиноградной кислоты, то, следовательно, расщеплению подверглось 112 : 2 = 56 молекул глюкозы.
3) При полном окислении в расчете на одну молекулу глюкозы образуется 38 молекул АТФ.
Следовательно, при полном окислении 56 молекулы глюкозы образуется 38 х 56 = 2128 молекул АТФ