Химия. Строение и функции атф один из источников энергии в клетке аденозинтрифосфатная кислота
 Скачать 0.66 Mb.
|
Строение и функции АТФОдин из источников энергии в клетке- аденозинтрифосфатная кислота.Связи между фосфатными группами АТФ – макроэргические (обозначаются ̴ ) По химической пироде АТФ относится к нуклеотидамСодержится 3 остатка фосфорной кислоты Макроэргические связи – между остатками фосфорной кислоты При гидролизе АТФ превращается а АДФ АТФ – универсальный источник энергии для клетки. Она мобильна и может доставлять энергию в любую часть клетки. Для получения энергии требуется гидролиз АТФ.Цикл АТФ – АДФ основной механизм обмена энергиейАТФ отдает энергию, распадается на АДФ и Ф Снова синтезируется, за счет энергии окисления жира и углевода Вновь отдает энергию Непрерывный синтез АТФ происходит в митохондриях «энергетическая станция» клетки. Поставщиком для синтеза энергии АТФ является глюкозаОсуществляется в 2 тапа : 1.Анаэробное расщепление (без участия кислорода) 2.Аэробное расщепление (при участии кислорода) Более половины энергии, освобождаемой при расщеплении глюкозы, преобразуется в энергию АТФКПД энергетических клеток более 50% КПД паровых машин 12-15% КПД двигателя внутреннего сгорания -35% Энергетические системы клетки переходят на бескислородных режим, при нехватке кислорода(отдышка).Анаэробный распад глюкозы состоит из 10 последовательных реакций Каждая реакция катализируется ферментом 1 молекула глюкозы расщепляется на 2 молекулы пировиноградной кислоты (ПВК). Существенны 2 этапа: 1.Превращение глюкозы в фруктозо 1,6 бисфосфат 2.Расщепление его на два трехуглеродных сахара (молочная кислота) Далее превращаются в ПВК Чистый выход АТФ при анаэробном этапе – 2 молекулыВ процессе аэробного дыхания ПВК может превратиться в оксид углерода и воду В процессе анаэробного дыхания переходит в молочную кислоту В мышцах человека и животных 2 ПВК восстанавливаются в молочную кислотуЭтим же продуктом заканчивается анаэробный распад глюкозы у молочнокислых бактерий и грибков, применяемый для брожения молока, простокваши, кефира, Дрожжевые грибки расщепляют ПВК на этиловый спирт и угл. газ – спиртовое брожение. Общее количество энергии, высвобождаемой из глюкозы, при превращении в молочную кислоту – 150 кДж/мольВ 2 молях АТФ заключено – 61,2 кДж Эффективность превращения энергии при молочнокислом брожении – 40,8 % Полное окисление глюкозы дает -2921 кДж/ моль Следовательно клеткой извлекается лишь 5% энергии Анаэробный распад глюкозы:Составляет основу процессов брожения(у дрожжей, спиртовое) Химическое превращение глюкозы в мышцах (молочнокислое брожение) Позволяет клетке выжить при больших затратах энергии, в условиях острого дефицита кислорода. - Какова роль АТФ в клетке? - Какова химическая структура АТФ - Где сосредоточены макроэргические связи? - Что является поставщиком энергии для синтеза АТФ? - Какой этап синтеза АТФ называется аэробным, какой анаэробный? Аэробный этап распада глюкозы- ПВК не восстанавливается до молочной кислоты -ПВК переносится в митохондрии, где окисляется до производного уксусной кислоты (двухуглеродная молекула) -Одна молекула НАД+ восстанавливается до НАД(Н) , а 1 атом углерода окисляется до углекислого газа. ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ ПВК С ОДНОВРЕМЕННЫМ ОКИСЛЕНИЕМ ПУТЕМ ДЕГИДРИРОВАНИЯ Во время этих реакций ПВК соединяется с веществом кофермент А-КоА - образуется ацетил-КоА-Вступая в цикл Кребса соединяется с щавелевоуксусной кислотой (переносчик уксусной кислоты) -Начинается окисление уксусной кислоты -Образуются 2 молекулы СО2 и 4 молекулы НАД(Н) -На каждую окисленную молекулу ацетил-КоА образуется 1 молекула АТФ, 4 пары атомов водорода, 2 молекулы CO2 В процессе химических реакций окисления глюкозы высвобождается – 2600 кДж/ моль энергии. 55% запасается а АТФ, остальное рассеивается в виде тепла. За счет окисления 1 молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ Суммарные реакции аэробного распада глюкозы: |