Энергетический обмен

1.

Энергетический обмен

2.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН (у аэробов)
1. Подготовительный этап
2. Гликолиз
(безкислородный этап)
3. Дыхание
(кислородный этап)
Общее уравнение энергетического обмена
С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + 32-36 АТФ

3.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН (у аэробов)
1. Подготовительный этап
Происходит в:
Желудочно-кишечном тракте,
Лизосомах,
Пищеварительных вакуолях простейших.
Процессы:
Расщепление сложный органических веществ на простые, полимеров
на мономеры:
• белков до аминокислот (ферменты: пепсин в желудке, трипсин в 12перстной кишке),
• полисахаридов до моносахаридов (амилаза и мальтаза в ротовой
полости, и в 12-перстной кишке),
• нуклеиновых кислот до нуклеотидов (нуклеаза в 12-перстной кишке),
• липидов до глицерина и жирных кислот (липаза в желудке и в 12перстной кишке).
Мономеры всасываются в тонком кишечнике в кровь и лимфу и
поступают в клетки, где происходит гликолиз.
Образование энергии:
Вся энергия рассеивается
в виде тепла, АТФ не образуется.

4.

2. Гликолиз
(безкислородный этап)
Происходит в:
Цитоплазме клетки.
Процессы:
• 1 молекула глюкозы (С6Н12О6) поэтапно расщепляется
на 2 молекулы пировиноградной кислоты (C3H4O3).
• При недостатке О2 пировиноградная кислота
окисляется до молочной.
• В процессе гликолиза две молекулы НАД+
восстанавливаются до НАД·H2.
Образование энергии:
Образуется 2 молекулы АТФ из 1 молекулы глюкозы.

5.

3. Дыхание
(кислородный этап)
Происходит в митохондриях – в матриксе, затем в кристах
1. Процессы в матриксе:
Пировиноградная кислота:
• подвергается дегидрированию (отщепление
водорода) и декарбоксилированию
(отщеплению углекислого газа),
• преобразуется в уксусную кислоту,
• соединяется с коэнзимом А, образуется
ацетил-КоА, который вступает в цикл Кребса.
В цикле Кребса происходит дальнейшее
окисление до СО2.
Образуется 5 атомов Н2, которые связываются
с переносчиками (4НАД·Н2, 1ФАД·Н2).
Образуются 2 АТФ.

6.

Общее уравнение энергетического обмена
С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + 32-38 АТФ

7.

2. Процессы в кристах
(там располагается дыхательная сеть ферментов или электронтранспортная цепь (ЭТЦ)):
НАД·Н2 окисляется, каждая молекула отдает 2 протона и 2
электрона.
Электроны поступают на дыхательную цепь ферментов (белкипереносчики цитохромы), перемещаются каскадно, теряют энергию.
12 протонов водорода (2 из гликолиза, 10 из цикла Кребса)
прокачиваются через мембрану крист в межмебранное
пространство, используя энергию электронов.
Когда разность потенциалов на внешней и внутренней стороне
крист достигает 200 мВ, протоны проходят через канал АТФсинтетазы, она вращается и синтезирует 34 АТФ из АДФ
(окислительное фосфорилирование).
Атомы О2 на наружной мембране принимают электроны, с
протонами образуют Н2О.

8.

9.

10.

11.

12.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН (у анаэробов)
• У анаэробных организмов (и у аэробных при недостатке кислорода)
после гликолиза происходит брожение.
Виды брожений