Энергетический обмен. Энергетический обмен
 Скачать 13.54 Kb.
|
|
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН Когда организму нужна энергия, он получает ее при расщеплении сложных органических веществ: белков, жиров и углеводов. Эти процессы получили название энергетический обмен. Порядка 40% полученной энергии идет на образование АТФ, часть рассеивается в виде тепла. Расщепление органических веществ у эукариотов идет в три этапа, которые необходимо знать для решения биологических задач. У бактерий нет митохондрий, поэтому энергетический обмен состоит из первых двух этапов. Первый этап – подготовительный. На этом этапе под действием гидролитических ферментов происходит расщепление белков до аминокислот, жиров до глицерина и жирных кислот, крахмала и гликогена до глюкозы. У многоклеточных организмов эти процессы проходят в пищеварительной системе, у одноклеточных – в лизосомах. Вся энергия, полученная на первом этапе, выделяется в виде тепла (АТФ не образуется). Второй этап – анаэробный (без участия кислорода) происходит в цитоплазме клеток. Бескислородное расщепление глюкозы называется гликолиз. Заканчивается образованием двух молекул пировиноградной кислоты, 2НАДН+Н+ и двух молекул АТФ. При недостатке кислорода в клетке ПВК может превращаться в спирт или молочную кислоту: С6Н12О6 → 2С3Н4О3(пируват)+ 2НАДН+Н+ + 2АТФ → 2С3Н6О3 (молочная кислота) → 2 С2Н5ОН (спирт) + СО2 Третий этап – аэробный (дыхание или биологическое окисление). Происходит в митохондриях с участием кислорода. ПВК полностью окисляется до СО2 и Н2О, при этом образуется 36 молекул АТФ. Суммарное уравнение энергетического обмена глюкозы: С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + 38АТФ + Q (тепло) ЗАДАЧА 1. В процессе гликолиза образовалось 42 молекулы пировиноградной кислоты. Какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется при полном окислении? ЗАДАЧА 2. Какие продукты образуются, и сколько молекул АТФ запасается в клетках дрожжей при спиртовом брожении в результате расщепления 15 молекул глюкозы? Ответ поясните. ЗАДАЧА 3. Сколько молекул АТФ будет запасаться в клетке при окислении до углекислого газа и воды фрагмента молекулы гликогена, состоящего из 150 мономерных звеньев? Ответ поясните. ЗАДАЧА 4. Сколько молекул АТФ будет запасаться в бактериальной клетке при неполном окислении 120 молекул глюкозы? Какие продукты при этом образуются? Ответ поясните. ЗАДАЧА 5. Гликолизу подверглось две молекулы глюкозы, а кислородному окислению только одна. Определите количество образованных молекул АТФ и выделившихся молекул углекислого газа при этом. |