Презентація на тему "Обмін речовин та енегрії.Клітинне дихання.етапи енерг обміну".

Клітинне дихання Вчитель Чичковська Т. Г

Дихання – це процес надходження до організму кисню, його участь у окисненні поживних речовин, в результаті чого вивільняється енергія, та виведення назовні вуглекислого газу. Поживні речовини:білкижиривуглеводиокисненнявуглекислий газводаенергіятеплоутворення сполуквиконання роботи. Клітинне дихання відбувається у клітинах:- аеробне дихання здійснюється за наявності кисню;- анаеробне дихання здійснюється у безкисневому середовищіАТФ

АТФ – аденозинтрифосфатна кислота. АТФ – це нуклеотид нітратна основа аденінмоносахарид рибозатри залишки ортофосфатної кислотигідролізгідроліз. Н3 РО4 +АТФАДФН3 РО4 +АМФ+ 42 к. Дж+ 42 к. Дж

енергія Сонцяфото-система ІІзбудження електронів. АТФферментферментсубстратпродукт. АТФФАДФАТФ – аденозинтрифосфатна кислота. Процеси синтезу АТФ можуть відбуватись: - у цитоплазмі в результаті гліколізу – субстратне фосфорилювання; - у мітохондріях в результаті аеробного дихання – окиснювальне фосфорилювання; - у хлоропластах у світлову фазу фотосинтезу – фотофосфорилювання; - на мембранах деяких бактерій при хемосинтезіАТФхімічна енергія

Клітинне дихання. Клітинне дихання-це окиснення субстрату(вуглеводів), що призводить до отримання хімічної енергії(АТФ)Окиснення глюкози має 3 чітких фази: ГЛІКОЛІЗЦИКЛ КРЕБСАОКИСНЕ ФОСФОРИЛЮВАННЯГліколіз- фаза.спільна для анаеробного і аеробного дихання. Це перетворення 1молекули глюкози на 2молекули піровиноградної кислоти(піруват)

Клітинне дихання. Клітинне дихання-це окиснення субстрату(вуглеводів), що призводить до отримання хімічної енергії(АТФ) Етапи клітинного дихання:1. Підготовчий2. Безкисневий(ГЛІКОЛІЗ)3. Кисневий

1. Підготовчий етап відбувається у травному трактіВуглеводи – основне джерело енергії в організмі. Вуглеводи розщеплюються до глюкози.(Кома)Якщо запаси вуглеводів вичерпуються, то жири їжі стають джерелом енергії. Жири розщеплюються до гліцерину і вищих жирних кислот. Білки не є резервом енергії. Білки розщеплюються до амінокислот

Безкисневий етап відбувається у цитоплазмі клітин. Гліколіз - ланцюг із десяти реакцій, внаслідок яких глюкоза C6 H12 O6 перетворюється на піруват C3 H4 O3глюкозагліколізпіруватбез киснюбродінняетиловий спиртмолочна к-тадріжджіклітини тварин. Загальне рівняння гліколізу:глюкоза + 2 Фн + 2 АДФ → 2 піруват + 2 АТФ + 2 Н2 О + 200 к. ДжІз 200 к. Дж енергії 80 к. Дж запасається у вигляді АТФ, а 120 к. Дж розсіюється у вигляді тепла. Яке значення такого малоєфективного способу отрим.енергії?(клостридіі ботулізму,правець)цитоплазмамітохондріїкисеньпіруват

Молочна кислота - у мязахЇї потрібно вивести. В аєробних умовах вона знову перетворюється у в глюкозу у печінці

БЕЗКИСНЕВИЙ послідовність з десяти реакцій, які призводять до перетворення глюкози в піровиноградну чи молочну кислоти, або етиловий спирт, з утворенням АТФ,або масляне бродіння. ГЛІКОЛІЗC6 H12 O6 + 2 Ф + 2 АДФ → 2 С3 H4 O3 + + 2 H2 O + 2 АТФ + 200 к. Дж. C6 H12 O6 + 2 АДФ + 2 Ф → 2 C2 H5 OH + 2 CO2 + 2 АТФ + 2 H2 O СПИРТОВЕ БРОДІННЯМОЛОЧНОКИСЛЕ БРОДІННЯC6 H12 O6 + 2 Ф + 2 АДФ → 2 С3 H6 O3 + + 2 H2 O + 2 АТФ + 200 к. Джхарактерне для багатьох грибів (в т.ч. дріжджових), водоростей, найпростіших та деяких бактерійхарактерне для молочнокислих бактерій

2. Кисневий етап відбувається у мітохондріях. Цикл Кребса (цикл лимонної кислоти) — циклічна послідовність ферментативних реакцій, у результаті яких ацетил – Ко. А окиснюється до СО2 з утворенням атомів водню, які використовуються для відновлення нікотинамідних або флавінових коферментів, відбувається у матриксі мітохондрій. Результат одного обороту циклу:1 молекула АТФ, дві молекули СО2, 8 атомів НПереносники Гідрогену: НАД+ нікотинамідаденіндинуклеотид. ФАД флавінааденіндинуклеотид. FAD + 2 FADH2 Цикл був відкритий німецьким біохіміком Гансом Кребсом. За цю свою роботу він був удостоєний Нобелівської премії у 1953 році

КИСНЕВИЙ Суть перетворень полягає у ступінчастому декарбоксилюванні й дегідруванні піровиноградної кислоти, під час яких утворюються АТФ, НАД*Н і ФАД*Н2; у подальших реакціях багаті на енергію НАД*Н і ФАД*Н2 передають свої електрони в електронно­транспортний ланцюг, що являє собою ферментативний комплекс внутрішньої поверхні мембран мітохондрій – цикл Кребса (описаний Г. А. Кребсом, 1937 р. )Піровиноградна (молочна) кислота реагує із щавлевооцтовою (оксалоацетатом), утворюючи лимонну кислоту (цитрат), яка проходить ряд послідовних реакцій, перетворюючись на інші кислоти у результаті цих перетворень виникає щавлевооцтова кислота (оксалоцетат), яка знову реагує з піровиноградною: С3 Н6 О3 + 3 Н2 О → 3 СО2 + 12 Н;вільний водень з’єднується з НАД, утворюючи сполуку НАД*H

Цикл Кребса(цикл трикарбонових кислот)

Кисневий етап відбувається у мітохондріяхглюкозагліколізпіруватбез киснюбродінняетиловий спиртмолочна к-тацитоплазмаматрикс мітохондрії кисеньацетил-Ко. Ацикл Кребсаелектронтранспортний ланцюгвнутрішня мембрана мітохондріїНа цьому етапі проходить повне окиснення піровиноградної кислоти до С02 та Н20 з вивільненням енергіїСтадії клітинного дихання: - окисне декарбоксилювання піровиноградної кислоти; - цикл трикарбонових кислот (цикл Кребса); - електронтранспортний ланцюг

міжмембранний простірматрикс мітохондріїКисневий етап відбувається у мітохондріях. Електронтранспортний ланцюг — послідовність білків-ферментів, які вбудовані у внутрішню мембрану мітохондрій і забезпечують перенесення протонів і електронів на кисень, а енергія, що при цьому виділяється, використовується на утворення АТФ, відбувається на внутрішній мембрані Рівняння дихального ланцюга:12 Н2 + 6 О2 → 12 Н2 О + 34 АТФ

КИСНЕВИЙ ◊ НАД*H окиснюється до НАД+, Н+ та електрона◊ За допомогою переносників електрони транспортуються на внутрішню поверхню мембрани мітохондрій, а іони Н+ накопичуються на зовнішній поверхні, завдяки чому виникає різниця електричних потенціалів.◊ Досягнувши критичного рівня – 200 м. Вт, сила електричного струму проштовхує протони водню із зовнішньої мембрани на внутрішню через канал ферментативної системи АТФ­синтетази, яка локалізована на мембрані.◊ Завдяки енергії перенесення протонів водню з АДФ і фосфорної кислоти синтезується АТФ (енергії одного протону вистачає на синтез трьох молекул АТФ)◊ На внутрішній мембрані протони водню з’єднуються з електронами та киснем, який вдихаємо – таким чином глюкоза повністю розчеплюється до води і вуглекислого газу. C6 Н12 О6 + 6 O2 + 36 АДФ +36 Ф → 6 CO2 + 42 H2 O + 36 АТФ + 2800 к. Дж. Схема електронно­транспортного ланцюга мітохондрій (дихальний ланцюг): 1 – НАД*Н­дегідрогеназа, 2 – убіхінон, 3 – цитохром В, 4 – цитохром С, 5 – цитохромоксидаза, 6 – АТФ­синтетаза, 7 – пасивна дифузія АТФ із мітохондрії

Схема аеробного дихання

Кисневий етап відбувається у мітохондріях. Загальне рівняння кисневого етапу:2 С3 Н6 О3 + 6 О2 + 36 Н3 РО4 + 36 АДФ → 6 СО2 + 42 Н2 О + 36 АТФ + 2 600 к. Дж Із 2 600 к. Дж енергії 1088 к. Дж розсіюється у вигляді тепла,а 1512 к. Дж запасається у вигляді АТФ Сумарний енергетичний результат етапів клітинного дихання: 2 800 к. Дж енергії 38 моль АТФ (2 моль при гліколізі, 2 моль у циклі Кребса і 34 моль дає дихальний ланцюг)

Безкисневий етап Відбуваються на внутрішньоклітинних мембранах гіалоплазми. С6 Н12 О6 + 2 Н3 РО4+2 АДФ →2 С3 Н6 О3 + 2 АТФ +2 Н2 О + 200к. Дж 80 к. Дж 120 к. Дж

Кисневий етап Відбувається в мітохондріях2 С3 Н6 О3 + 36 Н3 РО4+36 АДФ + 6 О2 → 6 СО2 + 42 Н2 О + 36 АТФ + 2600 к. Дж 1440 к. Дж 1160к. Дж (55 %) ( 45 %) розсіюється

ЗАГАЛЬНА СХЕМАЕНЕРГЕТИЧНОГО ОБМІНУ

Чи маєте запитання?

Відеоурок ви можете переглянути за посиланням:https://www.youtube.com/watch?v=2 QRptc06t. Nw&t=4s