Реклама




Энергетический обмен в клетке

Материал из Гипермаркет знаний

Перейти к: навигация, поиск
Реклама

Гипермаркет знаний>>Биология>>Биология 9 класс>> Энергетический обмен в клетке



Энергетический обмен в клетке


1.    Какое строение имеет АТФ?
2.    Что такое макроэргическая связь?


АТФ обеспечивает энергией все функции клетки: механическую работу, биосинтез веществ, деление и т, д. В среднем содержание АТФ в клетке составляет около 0,05% ее массы, но в тех клетках, где затраты АТФ велики (например, в клетках печени, поперечно-полосатых мышц), ее содержание может доходить до 0,5%. Синтез АТФ в клетках происходит главным образом в митохондриях. Как вы помните (см. 1.7), на синтез 1 моля АТФ из АДФ необходимо затратить 40 кДж.

Энергетический обмен в клетке подразделяют на три этапа. Первый этап — подготовительный. Во время него крупные пищевые полимерные молекулы распадаются на более мелкие фрагменты. Полисахариды распадаются на ди- и моносахариды, белки —• до аминокислот, жиры — до глицерина и жирных кислот. В ходе этих превращений энергии выделяется мало, она рассеивается в виде тепла, и АТФ не образуется.

Второй этап — неполное бескислородное расщепление веществ. На этом этапе вещества, образовавшиеся во время подготовительного этапа, разлагаются при помощи ферментов в отсутствие кислорода. Разберем этот этап на примере гликолиза — ферментативного расщепления глюкозы. Гликолиз происходит в животных клетках и у некоторых микроорганизмов. Суммарно этот процесс можно представить в виде следующего уравнения:


С6Н12О6 + 2Н3Р04 + 2АДФ → 2С3Н603 + 2АТФ + 2Н2О


Таким образом, при гликолизе из одной молекулы глюкозы образуются две молекулы трехуглеродной пировиноградной кислоты (С3Н4О3), которая во многих клетках, например в мышечных, превращается в молочную кислоту (С3Н6О3), причем высвободившейся при этом энергии достаточно для превращения двух молекул АДФ в две молекулы АТФ. Несмотря на кажущуюся простоту, гликолиз — процесс многоступенчатый, насчитывающий более десяти стадий, катализируемых разными ферментами. Только 40% выделившейся энергии запасается клеткой в виде АТФ, а остальные 60% — рассеиваются в виде тепла. Благодаря многостадийности гликолиза выделяющиеся небольшие порции тепла не успевают нагреть клетку до опасного уровня. Гликолиз происходит в цитоплазме клеток.

У большинства растительных клеток и некоторых грибов второй этап энергетического обмена представлен спиртовым брожением:


С6Н12О6+2Н3РО4+2АДФ→2С2Н5ОН +2С02 + 2АТФ + 2H2О


Исходные продукты спиртового брожения те же, что и у гликолиза, но в результате образуется этиловый спирт, углекислый газ, вода и две молекулы АТФ. Есть такие микроорганизмы, которые разлагают глюкозу до ацетона, уксусной кислоты и других веществ, но в любом случае «энергетическая прибыль» клетки составляет две молекулы АТФ.

Третий этап энергетического обмена — полное кислородное расщепление, или клеточное дыхание. При этом вещества, образовавшиеся на втором этапе, разрушаются до конечных продуктов — СО2 и Н2О. Этот этап можно представить себе в следующем виде:


2С3Н6О3 + 6О2 + 36Н3РО4 + 36 АДФ → 6СО2 + 42 Н2О + 36АТФ.


Таким образом, окисление двух молекул трехуглеродной кислоты, образовавшихся при ферментативном расщеплении глюкозы до СО2 и Н2О, приводит к выделению большого количества энергии, достаточного для образования 36 молекул АТФ. Клеточное дыхание происходит на кристах митохондрий. Коэффициент полезного действия этого процесса выше, чем у гликолиза, и составляет приблизительно 55% . В результате полного расщепления одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ.

Для получения энергии в клетках, кроме глюкозы, могут быть использованы и другие вещества: липиды, белки. Однако ведущая роль в энергетическом обмене у большинства организмов принадлежит сахарам.


АТФ. Макроэргическая связь. Неполное кислородное ферментативное расщепление глюкозы. Гликолиз. Полное кислородное расщепление глюкозы. Клеточное дыхание.


1.    В каких клетках АТФ больше всего?
2.    Во сколько раз клеточное дыхание эффективнее гликолиза в энергетическом плане?
3.    Каков КПД гликолиза? клеточного дыхания?



Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 9 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта


Онлайн библиотека с учениками и книгами, плани-конспекти уроков с Биологии 9 класса, книги и учебники согласно календарного плана планирование Биологии 9 класса

Содержание урока
1236084776 kr.jpg конспект уроку и опорный каркас                      
1236084776 kr.jpg презентация урока 
1236084776 kr.jpg акселеративные методы и интерактивные технологии
1236084776 kr.jpg закрытые упражнения (только для использования учителями)
1236084776 kr.jpg оценивание 

Практика
1236084776 kr.jpg задачи и упражнения,самопроверка 
1236084776 kr.jpg практикумы, лабораторные, кейсы
1236084776 kr.jpg уровень сложности задач: обычный, высокий, олимпиадный
1236084776 kr.jpg домашнее задание 

Иллюстрации
1236084776 kr.jpg иллюстрации: видеоклипы, аудио, фотографии, графики, таблицы, комикси, мультимедиа
1236084776 kr.jpg рефераты
1236084776 kr.jpg фишки для любознательных
1236084776 kr.jpg шпаргалки
1236084776 kr.jpg юмор, притчи, приколы, присказки, кроссворды, цитаты

Дополнения
1236084776 kr.jpg внешнее независимое тестирование (ВНТ)
1236084776 kr.jpg учебники основные и дополнительные 
1236084776 kr.jpg тематические праздники, слоганы 
1236084776 kr.jpg статьи 
1236084776 kr.jpg национальные особенности
1236084776 kr.jpg словарь терминов                          
1236084776 kr.jpg прочие 

Только для учителей
1236084776 kr.jpg идеальные уроки 
1236084776 kr.jpg календарный план на год 
1236084776 kr.jpg методические рекомендации 
1236084776 kr.jpg программы
1236084776 kr.jpg обсуждения


Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.

Реклама
Просмотры











Личные инструменты
��������...