Биологическое окисление Биоэнергетика Презен

1. Основы биоэнергетики. Биологическое окисление. Тканевое дыхание.

2. Способы получения энергии в живых объектах

• По способу получения энергии все живые
организмы делятся на автотрофов и гетеротрофов.
• Автотрофные организмы необходимый им углерод
получают из СО2 атмосферы, из которого строят все
углеродсодержащие компоненты. Источником
энергии служит солнечный свет, который
улавливается в процессе фотосинтеза, поглощается
специальными светочувствительными белками
(хлорофилл зелёных растений).
• Это зелёные растения, сине-зелёные водоросли,
зелёные и пурпурные бактерии.

3.

• Гетеротрофные организмы получают
углерод в виде сложных соединений
(белков, углеводов, липидов и др.), которые
содержатся в пищевых продуктах. Энергию
гетеротрофы получают
в катаболических реакциях, которые
происходят в митохондриях. К
гетеротрофным организмам относятся
животные организмы, в том числе человек.
• Гетеротрофные организмы получают
энергию за счет окисления органических
веществ, поступающих извне.

4.

• Живые организмы с точки зрения
термодинамики – открытые системы. Между
системой и окружающей средой возможен
обмен энергии, который происходит в
соответствии с законами термодинамики.
• Живые системы находятся в стационарном
состоянии.
• Каждое органическое соединение,
поступающее в организм, обладает
определенным запасом энергии (Е). Часть этой
энергии может быть использована для
совершения полезной работы. Такую энергию
называют свободной энергией Гиббса(G).
Направление химической реакции
определяется значением ΔG.

5.

• Изменение свободной энергии Гиббса ΔG –
критерий направленности процесса.
• Если ΔG < 0 , то реакция протекает
самопроизвольно. Такие реакции
называются экзергоническими и протекают
в катаболических процессах.
• Если ΔG > 0, то реакция будет протекать
только при поступлении свободной энергии
извне – это эндергонические реакции, они
протекают при анаболизме.

6.

7. Макроэргические соединения

• Макроэргические соединения– это
вещества, содержащие богатые энергией
связи. Макроэргическая связь обозначается
символом ~ (знак «тильда»).
• Вещества, гидролиз которых, приводит к
высвобождению более 30 кДж/моль
(>5ккал) энергии относят к
высокоэнергетическим (макроэргам).

8. Есть два типа макроэргических соединений

9.

10.

11.

12.

13.

АМФ не является макроэргом. АТФ имеет
две макроэргические связи

14.

15.

• Пути синтеза АТФ в организме животных и
человека
• Окислительное фосфорилирование
• Субстратное фосфорилирование

16.

• Обмен веществ или метаболизм – это
совокупность химических реакций в
организме, которые обеспечивают его
веществами и энергией, необходимыми
для жизнедеятельности. Эти реакции
называются метаболическими путями, а
вещества, участвующие в этих реакциях метаболитами

17.

18.

• Катаболизм включает 3 стадии
• 1 стадия ( переваривание)
• Распад сложных молекул питательных веществ
до простых.
• Полисахариды → моносахариды
• Липиды → ЖК + глицерин
• Белки → аминокислоты
• Кат.- гидролазы желудка и кишечника.
• Выделившаяся свободная Е рассеивается в
виде тепла.

19.

• 2 стадия (специфические пути катаболизма)
• Мономеры из 1 стадии подвергаются
превращениям с выделением энергии. Они
превращаются в общий промежуточный
продукт
• Ацетил-КоА
• ( активированная уксусная кислота,
ацетилкоэнзим, активный/активированный
ацетил)
• На этой стадии идет образование и
накопление АТФ

20.

• 3 стадия (общий путь катаболизма)
• В митохондриях происходит окисление
ацетилКоА
до СО2 и Н2О
• и сопряженное окислительное
фосфорилирование с образованием АТФ.
• Включает ЦТК и дыхательную цепь