Типы обменных процессовСовокупность всех реакций биосинтеза принято называть ассимиляцией (лат. ассимиляцию – уподобление), или пластическим обменом. В се реакции пластического обмена идут с поглощением энергии. Противоположный процесс – распад и окисление клеткой органических соединений – носит название диссимиляции. (лат. диссимиляцию-делать неподобным).или энергетического обмена. Все реакции этого процесса идут с выделением энергии. АТФ как источник клеточной энергии. Для того чтобы осуществлять и выполнять определенные функции клетка нуждается в энергии. Энергия, приобретаемая клеткой сохраняется главным образом в виде молекул аденозитрифосфата – АТФ (аденозитрифосфорная кислота). Молекула АТФ является нуклеотидом, так как состоит из азотистого основания – аделина, сахара, рибозы и трех фосфатных групп (остатки фосфорной кислоты). АТФ - это макроэргическое соединение, поскольку в двух фосфатных связях накапливается большое количество энергии. Химические связи которыми соединены молекулы фосфорной кислоты, неустойчивы. Под действием фермента АТФ – в ходе гидролиза (присоединения воды) один богатый энергией остаток фосфорной кислоты отщепляется от молекулы АТФ с образованием аденозиндифосфата АТФ и выделением энергии в количестве около 40 кДж/моль. Указанный процесс называется дефосфорилированием. Обратное явление переход АДФ в АТФ путем присоединения неорганического фосфата – фосфорилированием. Накопление и концентрация энергии в макроэнергетических фосфатных связях при образовании АТФ происходит в ходе энергетического обмена, а также во время фотосинтеза. Образование АТФ в процессе энергетического обмена. Энергетическим обменом или диссимиляцией называются процессы распада и окисления клеткой органических соединений. Внутриклеточный этап энергетического обмена подразделяется на два периода. Первый период безкислородный (анаэробный). Глюкоза поступает из крови в цитоплазму клеток, где под действием ферментов преобразуется в две молекулы молочной кислоты. В реакции участвуют АДФ и Н2 РО4. С6Н2 О6 + 2Н3 РО4 + 2АДФ → С 3Н6 О3 + 2АТФ + 2Н2О Образование двух молекул АТФ из одной молекулы глюкозы в целом мало эффективно. Количество выделяемой энергии невелико 200 кДж. Основные процессы связанные с накоплением энергии, происходит во втором периоде. Второй период – кислородный (аэробный) называют окислительным фосфолирированием (клеточное дыхание). Входе его наблюдается полное кислородное расщепление молочной кислоты до двуокиси углерода СО2. Происходит освобождение атомов водорода Н (водород выделяется из углеводов в результате прохождения ими сложного ряда химических превращений, называемых циклом Кребса). Реакция протекает с участием АДФ и Н3 РО4.
2С2 Н6 О3 + 6О + 36АДФ + 36НРО → 6СО + 36 АТФ + 42НО При этом выделяется большое колличество энергии 2600 кДж. Окислительное фосфорирование совершается в митохондриях клеток. Атомы водорода Н (электроны и протоны) переносятся на систему ферментов в митохондриальной мембране. Здесь они окисляются, то есть теряют электроны: Н 2 __- 2 е → 2Н+. Образуются свободные электроны е и ионы водорода Н + (протоны). В ходе дыхания элетктроны несколько раз пересекают мембрану вынося протоны Н+ в наружную поверхность. Количество положительно заряженных протонов там резко возрастает. Возникает градиент концентрации протонов и электрический потенциал. Благодаря ему протоны стремятся вернутся назад во внутрь. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ ПРОВЕРКА ИСхОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ Клетка как открытая система. Ассимиляция, диссимиляция. Клеточные мембраны. Их структура и функции. Принцип компартментации Рецепторы клеток. Транспорт веществ через плазмолему. Организация потоков веществ и энергии в клетке. Этапы энергетического обмена. Энергетическое обеспечение клеток АТФ. Разделение энергии. Этапы энергетического обмена. Энергетическое обеспечение клеток АТФ, Разделение энергии.
|
