Основні шляхи розщеплення органічних речовин в живих організмах Основна мета та завдання сьогоднішнього уроку простежити долю органічних сполук та енергії, що відбувається з ними в шлунково-кишковому тракті, у цитоплазмі клітини, мітохондріях, в ході їх розщеплення. Звернути увагу на ті етапи, на яких синтезується АТФ. План уроку: Форми існування енергії в біологічних системах. Метаболізм на клітинному та організмовому рівні організації живої матеріїЕтапи енергетичного обміну. Розщеплення макромолекул органічних сполук
1. Форми існування енергії в біологічних системах: Хімічна – енергія хімічних зв’язків,Електрична – нервовий імпульс, що йде по нервовому волокну,Механічна – рух мікроорганізмів, скорочення м’язів,Теплова – підтримка постійної температури тіла, Світлова – перетворення енергії хімічних зв’язків в енергію світіння у деяких мікроорганізмів, комах, глибоководних риб. АТФ – єдине універсальне джерело енергії в клітині.
Обмін речовин та енергії (метоболізм)Пластичний обмін(анаболізм, асиміляція)Енергетичний обмін(катаболізм, дисиміляція)Синтез (утворення): білків, ліпідів, вуглеводів (фотосинтез), нуклеїнових кислот, хемосинтез. Поглинання енергіїРозщеплення. Речовин: Білків до……. Жирів до ……………Вуглеводів до ……. Нуклеїнових кислот…………. Виділення енергіїПов’язані процеси1. Продукти пластичного обмінувикористовуються:для оновлення хімічного складу,забезпечення росту,створення нових клітин, тканин, органів,резерв для реакцій енергетичного обмін.
Обмін речовин та енергії (метоболізм)Пластичний обмін(анаболізм, асиміляція)Енергетичний обмін(катаболізм, дисиміляція)Синтез (утворення): білків, ліпідів, вуглеводів (фотосинтез, хемосинтез), нуклеїнових кислот. Поглинання енергіїРозщеплення. Речовин: Білків до – амінокислот. Жирів до – гліцеролу та жирних кислот. Вуглеводів до – моносахаридів. Нуклеїнових кислот до – нуклеотидів. Виділення енергіїПов’язані процеси1. Продукти пластичного обмінувикористовуються:для оновлення хімічного складу,забезпечення росту,створення нових клітин, тканин, органів,резерв для реакцій енергетичного обмін.
3. Етапи енергетичного розщеплення поживних речовин. Підготовчий етап ( в ШКТ)Розщеплення білків, жирів, вуглеводів. Безкисневий етап (в цитоплазмі клітини)Гліколіз, бродіння. Продукти розщеплення. Кисневий етап (в мітохондріях)2 АТФПродукти розщеплення (піровиноградна та молочна кислота)36 АТФ, кінцеві продукти обміну речовин
Етапи енергетичного розщеплення поживних речовинабо стадії клітинного дихання: Підготовчий етап ( ШКТ на рівні організму) Розщеплення білків, жирів, вуглеводів. Безкисневий етап (відбувається в цитоплазмі на рівні клітини у про- та еукаріот)Гліколіз, бродіння. Продукти розщеплення:амінокислоти, гліцерин і жирні кислоти, моносахариди (глюкоза)Енергія розсіюється у вигляді тепла)Кисневий етап (клітинне дихання.)(в еукаріот)Відбуваються реакції цилку Кребса (трикарбонових кислот) в мітохондріях. Продукти розщеплення 2 молекули (піровиноградна або молочна кисл.)2 молекули АТФАТФ, кінцеві продукти обміну речовин СО2, Н2 О
4. На підготовчому етапі органічні макромолекули під дією ферментів розщеплюються до мономерів: білки - до амінокислот, жири - до гліцерину і жирних кислот, полісахариди - до моносахаридів, нуклеїнові кислоти - до нуклеотидів. Ці процеси відбуваються з вивільненням енергії яка розсіюється у вигляді тепла
За підготовчим етапом настає безкисневий (гліколіз). Безкисневий етап енергетичного обміну відбувається в цитоплазмі клітини. Його ще називають анаеробним (від грец. ан - частинка, що означає заперечення, та аер - повітря), оскільки мономери, які утворилися на попередньому етапі, зазнають подальшого багатоступеневого розщеплення в цитоплазмі без участі кисню. С6 Н12 О6 + 2 Н3 РО4+2 АДФ →2 С3 Н6 О3 + 2 АТФ +2 Н2 О + 200к. Дж 84 к. Дж 120 к. Дж Завдяки гліколізу молекула глюкози розщеплюється на дві молекули піровиноградної (С3 Н403) або (наприклад, у клітинах м'язів) молочної (С3 Н603) кислот. Завдяки цьому організм може отримати енергію в умовах дефіциту кисню, а його кінцеві продукти - піровиноградна і молочна кислоти - зазнають подальших ферментативних перетворень..
Третій етап - кисневий (аеробне дихання, повне розщеплення, окисне фосфорилювання). Відбувається в мітохондріях.2 С3 Н6 О3 + 36 Н3 РО4+36 АДФ + 6 О2 → 6 СО2 + 42 Н2 О + 36 АТФ + 2600 к. Дж Сумарне рівняння безкисневого і кисневого етапів: С6 Н12 О6 + 38 Н3 РО4+38 АДФ + 6 О2 → 6 СО2 + 44 Н2 О + 38 АТФ
Особливості проходження етапу Підготовчий етап Безкисневий етап Кисневий етап Де відбувається У шлунково-кишковому трактіУ цитоплазмі клітин Чи потрібні для процесів ферменти. Так (травлення) Так . Чи потрібні для процесів спеціалізовавані органели. Ні Процеси відбуваються в цитоплазмі Які кінцеві продукти реакції амінокислоти,гліцерин та жирні кислоти, моно-сахариди (глюкоза) 2 молекули піровиноградної кислоти, 2 молекули АТФ Чи синтезуються молекули АТФНі, виділяється тільки теплова енергія. Так, дві молекули АТФ на одну молекулу глюкози Чи потрібен для процесів кисень. Ні Ні
Форми існування енергії в біологічних системах….. Метаболізм на клітинному та організмовому рівні організації живої матерії…………Етапи енергетичного обміну…………..1. У скільки етапів відбувається енергетичний обмін? Назвіть їх. 2. Що відбувається на підготовчому етапі енергетичного обміну? 3. Які процеси відбуваються під час безкисневого етапу енергетичного обміну? 4. Що таке гліколіз?
Особливості проходження етапу. Підготовчий етап Безкисневий етап Кисневий етап Де відбувається У шлунково-кишковому трактіУ цитоплазмі клітин У мітохондріях Чи потрібні для процесів ферменти. Так (травлення) Так . Так Чи потрібні для процесів спеціалізовавані органели. Ні Процеси відбуваються в цитоплазмі Процеси відбуваються в мітохондріях Які кінцеві продукти реакції амінокислоти,гліцерин та жирні кислоти, моно-сахариди (глюкоза)2 молекули піровиноградної кислоти, 2 молекули АТФ СО2, Н2 О, 36 молекул АТФ. Чи синтезуються молекули АТФНі, виділяється тільки теплова енергія. Так, дві молекули АТФ на одну молекулу глюкози. Так, 36 молекул АТФ Чи потрібен для процесів кисень. Ні Ні Так,без кисню не відбувається
