Энергетический обмен в клетке. Гликолиз и окислительное фосфорилирование

Содержание

Слайд 2

или обмен веществ ????? ???? ???

или обмен веществ 
?????

????

???

Слайд 3

или обмен веществ — набор химических реакций, которые возникают в живом

или обмен веществ — набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни. Эти

процессы позволяют организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды.

синтез органических
веществ
- Е тратится

-распад, расщепление
органических веществ
- Е синтезируется

Слайд 4

Катаболизм, или энергетический обмен Этапы: Подготовительный Гликолиз (если расщепляется молекула глюкозы) Клеточное дыхание

Катаболизм, или энергетический обмен

Этапы:
Подготовительный
Гликолиз (если расщепляется молекула глюкозы)
Клеточное дыхание

Слайд 5

Подготовительный этап Проходит: В отделах пищеварительного тракта Сущность: Сложные органические молекулы

Подготовительный этап

Проходит:
В отделах пищеварительного тракта
Сущность:
Сложные органические молекулы под действием ферментов расщепляются

до мономеров (глюкозы, аминокислот, жирных кислот, глицерина)
Энергия:
- Выделяется в виде тепла
Слайд 6

Подготовительный (протекает в пищеварительном канале, лизосомах под действием ферментов): крахмал →

Подготовительный
(протекает в пищеварительном канале, лизосомах под действием ферментов):
крахмал

→ глюкоза;
белки → аминокислоты;
жиры → глицерин и жирные
кислоты;
(энергия рассеивается в виде тепла)
Слайд 7

2.Бескислородный (анаэробный) этап Гликолиз (греч. glycos – сладкий, lysis – расщепляю)

2.Бескислородный (анаэробный) этап Гликолиз (греч. glycos – сладкий, lysis – расщепляю)

Место:
Цитоплазма
Сущность:
1.Одна шестиуглеродная

молекула глюкозы ступенчато расщепляется и окисляется при участии ферментов до двух трехуглеродных молекул пировиноградной кислоты.

(определение стр.154)

Слайд 8

3.Кислородный (аэробный) этап Клеточное дыхание Место: Митохондрии Сущность: 2 молекулы ПВК

3.Кислородный (аэробный) этап Клеточное дыхание

Место:
Митохондрии
Сущность:
2 молекулы ПВК поступают на ферментативный кольцевой «конвейер»

– цикл Кребса.
Слайд 9

1) Попадая в митохондрию ПВК окисляется и превращается в богатое энергией

1) Попадая в митохондрию ПВК окисляется и превращается в богатое энергией

производное уксусной кислоты – Ацетилкоэнзим А.

Цикл Кребса (определение стр.156)

Слайд 10

2) ацетил-КоА соединяется с молекулой щавелевоуксусной кислоты, при этом образуется трикарбоновая лимонная кислота.

2) ацетил-КоА соединяется с молекулой щавелевоуксусной кислоты, при этом образуется трикарбоновая

лимонная кислота.
Слайд 11

3) Лимонная кислота окисляется в ходе последующих ферментативных реакций. При этом

3) Лимонная кислота окисляется в ходе последующих ферментативных реакций. При этом

восстанавливаются 3 молекулы НАД+ в НАД●Н, одна молекула ФАД в ФАД●Н2 и образуется молекула гунозинтрифосфата (ГТФ) с высокоэнергетической фосфатной связью. Энергия ГТФ используется для фосфорилирования АДФ и образования АТФ. Лимонная кислота теряет 2 углеродных атома, за счет которых образуется 2 молекулы углекислого газа.
Слайд 12

В сумме, в результате 7 последовательных реакций, лимонная кислота превращается в

В сумме, в результате 7 последовательных реакций, лимонная кислота превращается в

щавелевоуксусную кислоту. Она в свою очередь соединяется с новой молекулой ацетил-КоА и цикл повторяется.
Слайд 13

В процессе окисления глюкозы возникли главным образом молекулы НАД●Н и ФАД●Н2

В процессе окисления глюкозы возникли главным образом молекулы НАД●Н и ФАД●Н2

и совсем мало синтезировалось молекул АТФ.
Именно АТФ является универсальным биологическим аккумулятором энергии.
Следующий этап биологического окисления служит превращению энергии, запасенной в НАД●Н и ФАД●Н2 в энергию АТФ.
Слайд 14

Окислительное фосфорилирование (на кристах митохондрий) В ходе этого процесса электроны от

Окислительное фосфорилирование (на кристах митохондрий)

В ходе этого процесса электроны от НАД●Н и

ФАД●Н2 перемещаются по многоступенчатой цепи переноса электронов к конечному их акцептору – молекулярному кислороду.
При переходе электрона со ступени на ступень в определенных звеньях такой цепи, освобождается энергия, которая идет на образование АТФ – 30 молекул.
Поскольку в этом процессе окисление сопряжено с фосфорилированием, процесс получил название окислительное фосфорилирование.
1931 год, биохимик Энгельгардт
Слайд 15

2.Бескислородный этап, «гликолиз» (протекает в цитоплазме под действием ферментов): Глюкоза (С6Н12О6)

2.Бескислородный этап, «гликолиз»
(протекает в цитоплазме под
действием ферментов):
Глюкоза (С6Н12О6)

→ 2 ПВК (С3Н6О3) (или 2 молочной к-ты) + 2 АТФ
3. Кислородный этап, «гидролиз»,
«энергетический этап»
(протекает в митохондриях):
ПВК (С3Н6О3) → СО2 + Н 2О + 30 АТФ
Слайд 16

Общая формула энергетического обмена: С6Н12О6 + 6О2 + 32АДФ +32Н3РО4 6СО2 + 6Н2О + 32АТФ

Общая формула энергетического обмена:

С6Н12О6 + 6О2 + 32АДФ +32Н3РО4 6СО2 +

6Н2О + 32АТФ
Слайд 17

Решение задач по энергетическому обмену

Решение задач по энергетическому обмену

Слайд 18

Задача 1: В диссимиляцию вступило 10 молекул глюкозы. Определите количество АТФ

Задача 1:
В диссимиляцию вступило 10 молекул глюкозы. Определите количество

АТФ после гликолиза, после энергетического этапа и суммарный эффект диссимиляции.
Слайд 19

Решение: запишем уравнение гликолиза: С6Н12О6 = 2ПВК + 2АТФ. Поскольку из

Решение: запишем уравнение гликолиза:
С6Н12О6 = 2ПВК + 2АТФ.
Поскольку из

одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы ПВК и 2 АТФ, следовательно, из 10 молекул глюкозы синтезируется 10*2=20 АТФ.
После энергетического этапа диссимиляции при распаде 1 молекулы глюкозы образуется 30 молекул АТФ, следовательно, в нашем случае синтезируется 10*30=300 АТФ.
Суммарный эффект диссимиляции равен 300+20=320 АТФ.
Слайд 20

Задача 2. В процессе гликолиза образовалось 42 молекулы пировиноградной кислоты. Какое

Задача 2.
В процессе гликолиза образовалось 42 молекулы пировиноградной кислоты.

Какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется при полном окислении?
Слайд 21

Решение: 1) при гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется с образованием 2-х

Решение:
1) при гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется с образованием 2-х

молекул пировиноградной кислоты, следовательно, гликолизу подверглось:
42 : 2 = 21 молекула глюкозы;
2) при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 32 молекулы АТФ (бескислородный 2 АТФ и кислородный этапы 30 АТФ);
3) при окислении 21 молекулы образуется: 21 х 32 = 672 молекул АТФ.
Слайд 22

Этапы энергетического обмена

Этапы энергетического обмена

Слайд 23

Задача 3. В цикл Кребса вступило 6 молекул ПВК. Определите: А)

Задача 3. В цикл Кребса вступило 6 молекул ПВК.

Определите:
А) количество АТФ после энергетического этапа,
Б) суммарный эффект диссимиляции
В) количество молекул глюкозы, вступившей в диссимиляцию.
Слайд 24

Задача 4. В диссимиляцию вступило 32 молекулы глюкозы. Определите количество АТФ

Задача 4. В диссимиляцию вступило 32 молекулы глюкозы. Определите количество АТФ

после гликолиза, после энергетического этапа и суммарный эффект диссимиляции.
Слайд 25

Задача 5. В цикл Кребса вступило 28 молекул ПВК. Определите количество

Задача 5. В цикл Кребса вступило 28 молекул ПВК. Определите количество

АТФ после энергетического этапа, суммарный эффект диссимиляции и количество молекул глюкозы, вступившей в диссимиляцию
Слайд 26

1 Задание 1. Белки синтезируются: в комплексе Гольджи в ЭПС в цитоплазме на рибосомах 1 бал.

1

Задание

1. Белки синтезируются:

в комплексе Гольджи

в ЭПС

в цитоплазме

на рибосомах

1 бал.

Слайд 27

3 Задание 2. В клетках растений глюкоза и крахмал синтезируются: в

3

Задание

2. В клетках растений глюкоза и крахмал синтезируются:

в цитоплазме

в комплексе Гольджи

на

рибосомах

в хлоропластах

1 бал.

Слайд 28

4 Задание 3. Для образования органических соединений клетке требуется энергия, которую

4

Задание

3. Для образования органических соединений клетке требуется энергия, которую она получает:

в

результатов процессов катаболизма

в результате процессов анаболизма

в готовом виде, благодаря генотипу

из последовательности нуклеотидов

1 бал.

Слайд 29

5 Задание 4.Гомеостаз - это неизменность нуклеотидной последовательности в геноме совокупность

5

Задание

4.Гомеостаз - это

неизменность нуклеотидной последовательности в геноме

совокупность процессов анаболизма и катаболизма

относительное

постоянство внутренней среды организма

совокупность процессов, обеспечивающих метаболизм

1 бал.

Слайд 30

6 Задание 5.При окислении каких веществ выделяется больше энергии? углеводов липидов белков нуклеиновых кислот 1 бал.

6

Задание

5.При окислении каких веществ выделяется больше энергии?

углеводов

липидов

белков

нуклеиновых кислот

1 бал.

Слайд 31

7 Задание 6.Какие вещества ускоряют химические реакции в клетке? гормоны витамины ферменты ингибиторы 1 бал.

7

Задание

6.Какие вещества ускоряют химические реакции в клетке?

гормоны

витамины

ферменты

ингибиторы

1 бал.

Слайд 32

8 Задание 8.Какие вещества являются конечными продуктами подготовительного этапа катаболизма? И-РНК,

8

Задание

8.Какие вещества являются конечными продуктами подготовительного этапа катаболизма?

И-РНК, АТФ

СО2, Н2О

аминокислоты, глюкоза,

глицерин, жирные кислоты

белки, жиры, углеводы

1 бал.

Слайд 33

9 Задание 9.При окислении каких веществ образуются соединения, содержащие азот? белков липидов углеводов глюкозы 1 бал.

9

Задание

9.При окислении каких веществ образуются соединения, содержащие азот?

белков

липидов

углеводов

глюкозы

1 бал.

Слайд 34

10 Задание Выберите три правильных ответа! 10.Что такое метаболизм? способность организма

10

Задание

Выберите три правильных ответа!

10.Что такое метаболизм?

способность организма поддерживать внутренний порядок

процессы синтеза

одних соединений и расщепления других

постоянно происходящий обмен веществ и энергии

комплекс реакций пластического и энергетического обменов

2 бал.

Слайд 35

11 Задание Выберите три правильных ответа 11.Какие функции в клетке выполняют

11

Задание

Выберите три правильных ответа

11.Какие функции в клетке выполняют хлоропласты:

синтез углеводов

синтез органических

веществ из неорганических

синтез липидов

синтез белков

расщепление органических веществ до мономеров

использование энергии солнечного света для синтеза органических веществ

2 бал.

Слайд 36

12 Задание Выберите три правильных ответа! 12.Каковы особенности строения и функционирования

12

Задание

Выберите три правильных ответа!

12.Каковы особенности строения и функционирования рибосом?

немембранные органоиды

участвуют в

процессе синтеза АТФ

участвуют в процессе формирования веретена деления

участвуют в процессе синтеза белка

состоят из белка и РНК

состоят из пучков микротрубочек

2 бал.

Слайд 37

13 Задание 13.Как называют составную часть метаболизма, в результате которой синтезируются

13

Задание

13.Как называют составную часть метаболизма, в результате которой синтезируются АТФ?

анаболизм

энергетический обмен

катаболизм

пластический

обмен

диссимиляция

ассимиляция

2 бал.

Выберите три правильных ответа!

Слайд 38

14 Задание 14.Как называют часть метаболизма, в результате которой происходит синтез

14

Задание

14.Как называют часть метаболизма, в результате которой происходит синтез сложных органических

веществ?

анаболизм

энергетический обмен

катаболизм

пластический обмен

диссимиляция

ассимиляция

2 бал.

Выберите три правильных ответа!

Слайд 39

15 Задание 15.В чем состоит отличие катаболизма от анаболизма? синтезируются органические

15

Задание

15.В чем состоит отличие катаболизма от анаболизма?

синтезируются органические вещества

органические вещества распадаются

АТФ

расходуется

энергия запасается в виде АТФ

клеточное дыхание (энергетический обмен в клетке)

биосинтез белка, фотосинтез, хемосинтез

2 бал.

Выберите три правильных ответа!

Слайд 40

16 Задание 16.Каковы особенности автотрофов? источник углерода – углекислый газ преобладают

16

Задание

16.Каковы особенности автотрофов?

источник углерода – углекислый газ

преобладают процессы распада органических веществ

синтезируются

органические вещества из неорганических веществ

органические вещества получают с пищей

используют органические источники углерода

преобладают процессы синтеза органических веществ

2 бал.

Выберите три правильных ответа!

Слайд 41

17 Задание 17.Что из перечисленного входит в состав АТФ? рибоза аденин

17

Задание

17.Что из перечисленного входит в состав АТФ?

рибоза

аденин

тимин

три остатка фосфорной кислоты

один остаток

фосфорной кислоты

урацил

2 бал.

Выберите три правильных ответа!

Слайд 42

Анаболизм: 18 Задание Установите соответствие 18.Установите соответствие между процессами и составляющими

Анаболизм:

18

Задание

Установите соответствие

18.Установите соответствие между процессами и составляющими частями метаболизма:

2 бал.

дыхание

гликолиз

хемосинтез

фотосинтез

брожение

синтез белка