Энергетический обмен в клетке

Содержание

Слайд 2

Обмен веществ (метаболизм) – это совокупность всех химических реакций, которые происходят в организме.

Обмен веществ (метаболизм) – это совокупность всех химических реакций, которые происходят в

организме.
Слайд 3

Метаболизм (обмен веществ и энергии) Пластический обмен (ассимиляция, анаболизм, синтез органических

Метаболизм (обмен веществ и энергии)
Пластический обмен (ассимиляция, анаболизм, синтез органических веществ)
Энергетический

обмен
(катаболизм, диссимиляция, распад органических веществ)

С затратой энергии синтезируются углеводы, белки, жиры, ДНК, РНК, АТФ
Примеры: фотосинтез, синтез белка.
С освобождением энергии, распадаются орг. вещества, конечные продукты: CO2, H2O, АТФ
Примеры: гликолиз, переваривание пищи.

Слайд 4

АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) - универсальный поставщик энергии в клетках всех живых

АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) - универсальный поставщик энергии в клетках всех живых организмов.

АТФ +

Н2О → АДФ + Н3РО4 + 40 кДж
АДФ + Н2О → АМФ + Н3PО4 + 40 кДж
Слайд 5

у АЭРОБОВ Подготовительный Бескислородный Кислородный ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА У АНАЭРОБОВ Подготовительный Бескислородный

у АЭРОБОВ
Подготовительный
Бескислородный
Кислородный

ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА

У АНАЭРОБОВ
Подготовительный
Бескислородный

Слайд 6

Заполните таблицу

Заполните таблицу

Слайд 7

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

1 ЭТАП – подготовительный

Где происходит?
В лизосомах и пищеварительном тракте.

Слайд 8

Процессы происходящие на 1 этапе Расщепление полимеров до мономеров. В пищеварительной

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.
Слайд 9

2 ЭТАП – бескислородный, неполное окисление, анаэробное дыхание – гликолиз, брожение.

2 ЭТАП – бескислородный, неполное окисление, анаэробное дыхание – гликолиз, брожение.

Где

происходит?
В цитоплазме клеток, без кислорода.
Слайд 10

Виды расщепления глюкозы Гликолиз Спиртовое брожение Молочно-кислое брожение


Виды расщепления глюкозы

Гликолиз

Спиртовое брожение

Молочно-кислое брожение

Слайд 11

Слайд 12

На спиртовом брожении основано приготовление вина, пива, кваса. Тесто, замешанное на дрожжах, даёт пористый, вкусный хлеб

На спиртовом брожении основано приготовление вина, пива, кваса. Тесто, замешанное на

дрожжах, даёт пористый, вкусный хлеб
Слайд 13

Слайд 14

ИТОГ бескислородного этапа: 40% энергии запасается в виде 2 молекул АТФ,

ИТОГ бескислородного этапа:
40% энергии запасается в виде 2 молекул АТФ, 60%

рассеивается в виде тепла в окружающую среду.
Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Решение задач. Задача 1. В процессе диссимиляции произошло расщепление 7 моль

Решение задач.

Задача 1. В процессе диссимиляции произошло расщепление 7 моль глюкозы,

из которых полному (кислородному) расщеплению подверглось только 2 моль. Определите:
а) сколько молей молочной кислоты и углекислого газа при этом образовано;
б) сколько молей АТФ при этом синтезировано;
в) сколько энергии и в какой форме аккумулировано в этих молекулах АТФ;
г) Сколько молей кислорода израсходовано на окисление образовавшейся при этом молочной кислоты.
Слайд 18

Решение задачи 1. 1) Из 7 моль глюкозы 2 подверглись полному

Решение задачи 1. 1) Из 7 моль глюкозы 2 подверглись полному расщеплению,

5 – не полному (7-2=5); 2) составляем уравнение неполного расщепления 5 моль глюкозы: 5C6H12O6 + 5•2H3PO4 + 5•2АДФ = 5•2C3H6O3 + 5•2АТФ + 5•2H2O 3) составляет суммарное уравнение полного расщепления 2 моль глюкозы: 2С6H12O6 + 2•6O2 +2•38H3PO4 + 2•38АДФ = 2•6CO2+2•38АТФ + 2•6H2O + 2•38H2O 4) суммируем количество АТФ: (2•38) + (5•2) = 86 моль АТФ; 5) определяем количество энергии в молекулах АТФ: 86•40кДж = 3440 кДж.
Слайд 19

Ответ к задаче 1: а) 10 моль молочной кислоты, 12 моль

Ответ к задаче 1: а) 10 моль молочной кислоты, 12 моль CO2; б)

86 моль АТФ; в) 3440 кДж, в форме энергии химической связи макроэргических связей в молекуле АТФ; г) 12 моль О2.
Слайд 20

В процессе гидролиза образовалось 1620 молекул АТФ. Определите, какое количество глюкозы

В процессе гидролиза образовалось 1620 молекул АТФ. Определите, какое количество глюкозы

подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате бескислородного и полного этапов катаболизма. Ответ поясните.
В цикл Кребса вступило 56 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению? Сколько молекул АТФ образовалось при гликолизе и аэробном этапе? Каков суммарный энергетический эффект?
Сколько молекул АТФ образуется в клетках эукариот при полном окислении фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 100 остатков глюкозы?
4. В процессе гликолиза образовалось 400 молекул пирувата (ПВК или пировиноградная кислота). Сколько молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется в процессе клеточного дыхания?
Человек при беге со средней скоростью расходует за 1 минуту 24 кДж энергии. Определите, сколько граммов глюкозы расходуется за 25 минут бега, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве.
Слайд 21

Ответ Задача1. Оформление задачи. Дано: n (АТФ)= 1620 Найти: n (глюкозы)-?

Ответ

Задача1.
Оформление задачи.
Дано: n (АТФ)= 1620
Найти:
n (глюкозы)-?


n (АТФ общ.) -?
n (АТФ бескисл. этапа)-?
Решение:
1. При гидролизе (бескислородном этапе) из одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ . Определяем количество молекул глюкозы, которое образовало 1620 молекул АТФ:
n (глюкозы) =1620 : 36 = 45 молекул глюкозы.
2. При гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется до двух молекул
пировиноградной кислоты (ПВК) с образованием двух молекул АТФ, следовательно, из 45 молекул глюкозы образовалось:
n (АТФ бескисл. этапа) = 45 х2 = 90 молекул АТФ.
3. При полном расщеплении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ.
Находим кол-во АТФ, образующееся при разложении 45 молекул АТФ:
n (АТФ общ.) = 45 х 38 = 1710 молекул АТФ.
Ответ: 1) Число молекул глюкозы = 45.
2) При гликолизе образуется 90 молекул АТФ.
3) Полный энергетический эффект = 1710 молекул АТФ.
Слайд 22

Задача 2.Оформляется по образцу первой задачи. Краткий ответ. 1. Если при

Задача 2.Оформляется по образцу первой задачи.
Краткий ответ.
1. Если при

разложении одной молекулы глюкозы образуется 2 ПВК, то при образовании
56 молекулы ПВК разложилось 28 молекул глюкозы: 56 : 2 = 28.
2. При гликолизе 1 молекулы глюкозы выделяется 2 молекулы АТФ,
При гликолизе 28 молекул глюкозы образуется 56 молекул АТФ.
3. При клеточном дыхании (аэробном этапе) из одной молекулы глюкозы образуется 36
молекул АТФ, из 28 молекул глюкозы образуется: 36 х28 = 1008 молекул АТФ.
4. Общий энергетический эффект = 56 + 1008 = 1064 (молекул АТФ).
Слайд 23

Задача 3. Краткий ответ. 1. Из фрагмента молекулы крахмала, состоящего из

Задача 3.
Краткий ответ.
1. Из фрагмента молекулы крахмала, состоящего из

100 остатков глюкозы, образуется 100
молекул глюкозы.
2. При полном окислении 1 молекулы глюкозы в клетках эукариот образуется 38 молекул
АТФ.
3. При окислении 100 молекул глюкозы образуется: 38 х100 = 3800 (молекулы АТФ)
Слайд 24

Решите самостоятельно 1. В диссимиляцию вступило 32 молекулы глюкозы. Определите количество

Решите самостоятельно
1. В диссимиляцию вступило 32 молекулы глюкозы. Определите количество

АТФ после гликолиза, после энергетического этапа и суммарный эффект диссимиляции.
2. В цикл Кребса вступило 6 молекул ПВК. Определите количество АТФ после энергетического этапа, суммарный эффект диссимиляции и количество молекул глюкозы,
вступившей в диссимиляцию.
3.В процессе диссимиляции произошло расщепление 13 молей глюкозы, из которых полному расщеплению подверглись только 5 молей. Определите: А) Сколько молей
молочной кислоты образовалось? Б) Сколько при этом образовалось АТФ? В) Какое количество энергии в них аккумулировано?
4. При выполнении упражнений мышцы обеих рук за 1 мин расходуют 20 кДж энергии.
Определите: А) Сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы за 15 мин при условии, что кислород в мышцы доставляется кровью в достаточном количестве? Б)
Накапливается ли молочная кислота в мышцах?
5. Сколько молекул АТФ будет синтезироваться в клетках эукариот при полном окислении фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 70 остатков глюкозы? Ответ поясните.
Слайд 25

Задача 4. Краткий ответ. 1. При гликолизе (бескислородный этап катаболизма) 1

Задача 4.
Краткий ответ.
1. При гликолизе (бескислородный этап катаболизма) 1

молекула глюкозы образует 2
молекулы пирувата, следовательно, гликолизу подверглось: 400 : 2 = 200 (молекул
глюкозы).
2. Кислородное дыхание – третий этап энергетического обмена, в результате которого из 1
молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ.
3. Из 200 молекул глюкозы образуется : 36 х 200 = 7200 (молекул АТФ).