154883a9ecfa42b2bdea957044658688

1.

Обмен веществ и
превращение
энергии в клетке.

2.

*
Обмен веществ или метаболизм - совокупность всех химических изменений и всех видов превращений веществ и
энергии в организмах, обеспечивающих развитие, жизнедеятельность и самовоспроизведение организмов, их связь
с окружающей средой и адаптацию к изменениям внешних условий.
Сущность метаболизма:
* Сущность метаболизма заключается в преобразовании веществ и энергии.
* Основу метаболизма составляют взаимосвязанные процессы анаболизма и катаболизма, направленные на
непрерывное обновление живого материала и обеспечение его необходимой энергией.
*
Анаболизм (от греч. anabole — подъем) или ассимиляция – совокупность химических процессов в живом
организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток и тканей, заключается в
синтезе сложных молекул из более простых с накоплением энергии.
* Задача анаболизма: Обеспечение клетки стройматериалами и энергоносителями
* Биосинтез – реакции образования органических веществ в живой клетке.
* Совокупность реакций биосинтеза называется пластическим обменом.
* «Пластикос» по-гречески означает скульптурный. Так же как скульптор из глины создает изваяние, так и клетка
строит свое тело из веществ, полученных в процессе биосинтеза.
* Катаболизм (от греч. katabole — разрушение) или диссимиляция – совокупность протекающих в живом
организме ферментативных реакций расщепления сложных органических веществ (в т. ч. пищевых).
*
Задача: В процессе катаболизма происходит освобождение энергии, заключенной в химических связях
крупных органических молекул, и запасание ее в форме богатых энергией фосфатных связей аденозинтрифосфата
(АТФ).

3.

Одним из важных условий существования живой клетки является
обмен веществ и энергии (организм- открытая система).

4.

В клетке протекают процессы
расщепления органических молекул
с выделением энергии. Энергия нужна
клеткам для синтеза орг.веществ и
выполнения разного рода работы.
Диссимиляция (катаболизм) — общее
название реакций распада органических
веществ, сопровождающихся
выделением энергии. Так же к
процессам диссимиляции применим
термин энергетический обмен.

5.

АДФ + H3PO4 + 40кДЖ → АТФ + H2O
Эта реакция идёт с поглощением
энергии, которая запасается в
макроэргической химической
связи. Соответственно при распаде
АТФ до АДФ и разрыве этой связи
клетка получит те самые 40 кДЖ
энергии.
Основным источником энергии для всех клеток служит молекула
аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), которая синтезируется
в клетке в результате реакции фосфорилирования т.е. присоединения одного
остатка фосфорной кислоты к молекуле АДФ (аденозиндифосфата)

6.

Энергия, вырабатываемая и запасаемая клеткой в процессе диссимиляции,
используется, в том числе, для сборки молекул органических веществ,
необходимых для жизнедеятельности как самой клетки, так и организма в целом.
Взаимосвязь ассимиляции и диссимиляции
обнаруживается в расходовании на
биосинтез веществ (ассимиляцию) той
энергии, которая освобождается в процессе
диссимиляции. Без этой энергии не могут
образовываться и продукты распада белков,
жиров и углеводов, необходимые для
биосинтеза.

7.

Вся совокупность процессов
синтеза веществ в организме
называется ассимиляцией, или
анаболизмом. Ещё одно
название реакций синтеза —
пластический обмен.

8.

Метаболизм — набор химических реакций, которые возникают в живом
организме для поддержания жизни.

9.

Гомеостаз — относительное постоянство
внутренней среды биологической системы.

10.

Метаболизм (обмен веществ)—
набор химических реакций, которые
возникают в живом организме для
поддержания жизни.
Катаболизм
Анаболизм

11.

Крахмал
Солодовый сахар
Глюкоза

12.

Превращение энергии в клетке
Живые организмы освобождают энергию запасенную в сложных органических
соединениях. Для этого они чаще всего окисляют органические вещества.
Большинство эукариотических клеток нуждаются в окислителе ( в качестве
него выступает кислород воздуха или воды)
Аэробы – организмы
использующие кислород для
окисления
Анаэробы – организмы
кислород для которых не
нужен, иногда вреден и
даже смертелен

13.

Превращение энергии в клетке
Способны
обезвреживать
О2 путем
присоединения Н2
Сальмонелла
вызывает
пищевые
отравления
Факультативные анаэробы –
организмы которые
осуществляют обмен веществ
по анаэробному типу, но могут
жить и развиваться в
присутствии кислорода
Некоторые
могут
перестраивать
обмен веществ
на аэробный

14.

15.

Окисление органических веществ анаэробами:
1.Клетки анаэробов проводят реакцию окисления в несколько стадий, постепенно окисляя
насыщенный углеводород до спирта, альдегида, карбоновой кислоты и, наконец, до углекислого
газа: СН4
СН3СОН Н2С=О НСООН
СО2
При этом энергия будет высвобождаться порциями, по частям.
2. Не вся энергия рассеивается в виде тепла, часть ее запасается в виде макроэргических связей
мононуклеотидов.
3. Для получении энергии не обязательно окислять органические вещества полностью (до СО2).
Эта энергия будет выделяться и при неполном окислении ( но меньше чем при полном окислении).
4.Клетки могут осуществлять окисление органических веществ и в отсутствии кислорода.
От органического вещества последовательно отрываются атомы водорода, которые называют
восстановительными эквивалентами, в клетках они присоединяются к универсальным акцепторам
атомов водорода, молекулам НАД+ и ФАД, восстанавливая их до НАДН и ФАДН2. В присутствии
кислорода НАДН и ФАДН2 окисляются в дыхательной цепи митохондрий с освобождением
большого количества энергии, запасаемой в виде АТФ.

16.

17.

Закон сохранения энергии: энергия не возникает и не исчезает, она только видоизменяется.
В состоянии покоя и на голодный желудок человеческое тело вырабатывает за сутки
энергии столько, что ее хватило бы для нагревания 20 л. воды до кипения; при работе
дровосека за 8 часов - чтобы нагреть 100 л. воды до кипения.
Химическая Е
(химические связи органических в-в пищи)
Механическая
(сокращение скелетных мышц, сердца, диафрагмы)
Электрическая
(передача информации по нервным волокнам с
помощью импульса)
Химическая
(биосинтез АТФ, белков, жиров, углеводов)
Тепловая
(поддержание постоянной температуры тела)