Презентація "Основні шляхи розщеплення органічних речовин в живих організмах"

Основні шляхи розщеплення органічних речовин в живих організмах

Обмін речовин та енергії (метаболізм)Сукупність біохімічних перетворень речовин і енергії живих організмів, які забезпечують життєдіяльність, а також обмін з оточуючим середовищем.

Анаболізм. Синтез органічних речовин, що властиві людиніОтримання високомолекулярних речовин. Будова та ріст організму. Поглинання енергії

Катаболізм. Отримання О2 (при диханні)Отримання Н2 О, білків, жирів, вуглеводів (з їжею)РОЗЩЕПЛЕННЯ, РОЗПАДОтримання низькомолекулярних речовин (продукти розпаду, СО2, Н2 О – у зовнішнє середовище)Виділення енергії

Катаболізм (розщеплення органічних речовин) у клітині здійснюється завдяки гідролізу й біологічному окисненню, що відбуваються шляхом безкисневого і кисневого розщеплення

Макромолекули розщеплюються в клітинах завдяки гідролізу (від грец. гідро – вода, лізис – розщеплення). Це реакції обмінної взаємодії молекул з водою за участі ферментів-гідролаз. Білки за допомогою протеаз розщеплюються до амінокислот, жири за участі ліпаз – до жирних кислот й гліцерину, вуглеводи за допомогою амілаз – до моносахаридів. При цьому виділяється близько 0,8 % енергії, тобто енергетичний ефект цього етапу незначний, і вся енергія розсіюється у вигляді теплоти. Цей шлях розщеплення відбувається в ділянках цитоплазми з високим вмістом води або в травних вакуолях

Розщеплення білків. Білки – високомолекулярні сполуки, які побудовані з амінокислот. Функції білків: Структурна (пластична)Каталітична (ферментативна)Захисна – утворення антитіл. Транспортна Передача спадкової інформаціїРегуляторна – підтримка біологічних констант. Енергетична (при окисненні 1 г білка виділяється 4,1 ккал тепла)Добова потреба 100-120 г

1. Шлунок (пепсин)2. Тонкий кишківник (трипсин, хімотрипсин)3. Вільні амінокислоти поглинаються і потрапляють в кров

Розщеплення вуглеводів. Вуглеводи - сполуки, які побудовані з моносахарів. Функцій вуглеводів: Пластична. Опорна. Енергетична (при окисненні 1 г вуглеводів виділяється 4,1 ккал тепла)70% окислюється в тканинах до СО2 і Н2 О25-30% - перетворюється в жир2-5% - синтезується в глікоген. Добова потреба 450-500 г

Крохмаль1. Ротова порожнина (амілаза)2. Тонкий кишківник (амілаза), утворення мальтози3. Розщеплення до глюкози (мальтаза)

Целюлоза1. У шлунково-кишковому тракті (целюлаза) за участю бактерій, одноклітинних, грибів

Розщеплення жирівнеоднорідні в хімічному відношенні сполуки.жири. Прості ліпіди. Складні ліпіди. Стероїди. Нейтральні жири(основна маса організму)Віск. Фосфоліпіди. Гліколіпіди. Холестерин

Обмін жирів. Функцій жирів: Джерело ендогенної води (при окисненні 100 г вивільнюється 107 мл води)Пластична. Терморегуляційна. Захисна. Енергетична (при окисненні 1 г жирів виділяється 9,3 ккал тепла)Добова потреба 70-80 г

1. Емульгація жирів (ліпаза)

Обмін води (70-75% від маси тіла)Функції води: Розчинник продуктів харчування и обміну речовин. Середовище, у якому здійснюються всі хіміко-фізичні процеси. Зменшує тертя між стичними поверхнями. Регулює температуру тіла за рахунок високої теплопровідності та великої теплоти випаровування

Вода організму. Добова потреба 1,5-2,0 л. Позаклітинна вода. Внутрішньоклітинна вода. Плазма. Міжклітинна рідина

Подальше розщеплення малих молекул поживних речовин відбувається шляхом ферментативних окисно-відновних реакцій, а уся їхня сукупність називається біологічним окисненням. Це реакції перенесення електронів з однієї молекули на інші, що каталізуються оксидоредуктазами. Більшість процесів окиснення в організмі супроводжується відщепленням Гідрогену від органічних речовин. Основними субстратами біологічного окиснення є вуглеводи та жири, саме їхній катаболізм дає найбільшу кількість хімічної енергії. Біологічне окиснення в клітинах може бути безкисневим і кисневим.

Безкисневе розщеплення (анаеробне розщеплення) відбувається вгіалоплазмі й приводить до вивільнення незначної кількості енергії. На цьому етапі органічні сполуки зазнають розщеплення без участі кисню.

Найважливішими на цьому етапі в клітинах є:гліколіз - безкисневе розщеплення моносахаридівліполіз - розщеплення запасних жирів й жирних кислотпротеоліз - розщеплення білківй амінокислотбродіння - розщеплення вуглеводів під дією мікроорганізмів або їх ферментів

Другий, набагато ефективніший шлях розщеплення органічнихречовин, – це кисневе розщеплення (аеробне розщеплення, клітинне дихання). Воно відбувається в матриксі й на кристах мітохондрій заучасті кисню; при цьому вивільняється основна частка енергії (понад90%).