Обмен веществ и энергии в клетке. Урок 14

приток питательных веществ и постоянное выделение конечных продуктов химических реакций, происходящих в клетках.

живой клетке постоянно происходят сложнейшие химические и физические реакции, необходимые для того, чтобы обеспечить постоянство условий внутренней среды как в самой клетке, так и в многоклеточном организме, находящемся под воздействием постоянно меняющихся внешних факторов. 

Клод Бернар

Мысль о том, что постоянство внутренней среды обеспечивает оптимальные условия для развития и роста организмов, впервые высказал французский ученый Клод Бернар в 1857 году.

Сохранение постоянства внутреннего состояния.
Одно из важнейших свойств организма.
Обмен веществ и энергии осуществляется на всех уровнях организма.

Уолтер Кэннон

Американский физиолог Уолтер Кэннон в 1932 году ввел понятие гомеостаз для определения механизмов, обеспечивающих поддержание постоянства внутренней среды.

во всех клетках, тканях и органах …

Обмен веществ и энергии – основа жизнедеятельности клетки.

Схема обмена веществ

Метаболизм –

совокупность биохимических реакций, протекающих в клетке и обеспечивающих ее жизнедеятельность.

энергии и синтезом молекул АТФ.

Пластический обмен
(Анаболизм. Ассимиляция.)

Совокупность реакций синтеза органических веществ, сопровождающихся поглощением энергии за счет распада молекул АТФ.

Метаболизм

Внешний обмен

Внутренний обмен

Поглощение и выделение веществ клеткой

Химические превращения веществ в клетке

обменом.

Энергия заключена в связях между тремя остатками фосфорной кислоты.

Отделение от АТФ одного концевого фосфата (Ф) сопровождается выделением 40 кДж на 1 моль, тогда как при разрыве химических связей других соединений выделяется 12 кДж.
Образовавшаяся при этом молекула аденозиндифосфата (АДФ) с двумя фосфатными остатками может быстро восстановиться до АТФ или, при необходимости отдав еще один концевой фосфат, превратиться в аденозинмонофосфат (АМФ).

Подготовительный
2. Бескислородный
3. Кислородный

у АНАЭРОБОВ
1. Подготовительный
2. Бескислородный

жирные кислоты

I. Этап подготовительный.

Сложные вещества

простые вещества + Q

ферменты

белки
под действием пепсина

углеводы
под действием амилазы

жиры
под действием липазы

аминокислоты

глюкоза

Происходит в пищеварительной системе и лизосомах клеток (у одноклеточных).

Сущность процесса:

кислота ПВК

теплота 60%

синтез 2 АТФ 40%

Энергетическая ценность:
60% - дает тепло;
40% - идет на синтез 2 молекул АТФ, эта часть энергии запасается.

Происходит в цитоплазме под действием ферментов.

Сущность процесса:

и грибов.

Что образуется?
При недостатке кислорода – молочная кислота.
Молочная кислота накапливается в мышцах, вызывает усталость, боль после нагрузок.
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.

+2Н2O

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.

вода

глюкоза

фосфорная кислота

этиловый спирт

на внутренних мембранах митохондрий. Присущ только аэробам.

Уравнение кислородного процесса:
2С3Н4О3 + 6О2 + 36АДФ + 36Н3РО4→36АТФ + 6СО2 + 38Н2О

Молекулы АТФ выходят за пределы митохондрии и участвуют во всех процессах жизнедеятельности.

Энергетическая ценность:
2 молекулы ПВК окисляясь образует 36 молекул АТФ.

снижение уровня активности, а затем приостановка жизнедеятельности клетки?
2. Сколько всего молекул АТФ образуется в результате энергетического обмена?

Суммарное уравнение:

1. С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 = 2С3Н6О3 + 2АТФ+2Н2О
2. 2С3Н6О3 + 6О2 + 36АДФ + 36Н3РО4 = 6СО2 + 36АТФ + 42Н2О

С6Н12О6 + 6О2 + 38АДФ + 38Н3РО4 = 6СО2 + 38АТФ + 44Н2О

Расщепление в клетке 1 молекулы глюкозы до СО2 и Н2О обеспечивает синтез 38 молекул АТФ.

Выводы:

________________________________________________________________

распадом.
СО2 используется для образования карбонатов, накапливается в осадочных породах, для процесса фотосинтеза.
Сохраняется равновесие между кислородом и углекислым газом в атмосфере.

Вывод:

В организме всех живых существ ежедневно, ежечасно, ежесекундно происходит процесс катаболизма. Любое нарушение этого процесса может привести к непоправимым последствиям! И чтобы этот процесс не нарушился необходимо: …

необходимы питательные вещества.

3. Для образования энергии
необходимы биологические катализаторы, т.е. ферменты.

4. Для образования энергии
необходимы биологические активаторы, т.е. витамины.

Рекомендации:

1. Постоянно проветривать помещение, больше гулять на свежем воздухе.
2. Употреблять полноценную пищу, богатую белками, углеводами, жирами.
3. Не исключать из рациона питания молочно-кислые продукты.
4. Не забывать о витаминах.

(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.