Обмен веществ и энергии в клетке.
Обмен веществ (метаболизм) – совокупность протекающих в живых организмах химических превращений, обеспечивающих их рост, жизнедеятельность, воспроизведение, постоянный контакт и обмен с окружающей средой.
М [pic] етаболизм
[pic] [pic]
Подготовительный этап Пластический обмен ↔ Энергетический обмен
Ассимиляция ↔ Диссимиляция
Анаболизм ↔ Катаболизм
1 [pic] [pic] . Подготовительный этап – на этом этапе происходит распад органических веществ на простые; протекает в пищеварительном тракте , реакции катализируются ферментами:
Углеводы → глюкоза ( ф - амилаза)
Жиры → жирные кислоты и глицерин (ф – липаза)
Белки → аминокислоты (ф – пепсин)
Энергия выделяется в виде тепла
2. Анаболизм – синтез сложных веществ из более простых с накоплением (или поглощением ) энергии:
Глюкоза → углеводы
Жирные кислоты и глицерин → жиры
Аминокислоты → белки
Примером могут служить процессы: синтез белка на рибосомах, фотосинтез в хлорофилле растений.
3. Катаболизм – расщепление крупных органических молекул (белков, жиров, углеводов) до простых соединений с выделением энергии, которая запасается в форме богатых энергией фосфатных связей в молекулах АТФ (процесс дыхания или окисления):
1 [pic] ) подготовительный этап (в пищеварительном тракте) АТФ = 0, энергия только в виде тепла, происходит в пищеварительном тракте;
2) гликолиз (у м/о брожение)– бескислородный этап расщепления происходит в цитоплазме клетки :
С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 → 2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О Q = 200 кДж
40% сберегается в АТФ (аэробы)
3) кислородный этап – полное расщепление продуктов гликолиза до СО2 + Н2О при взаимодействии с О2, происходит в митохондриях:
2С3Н6О3 + 6О2 + 36АДФ + 36 Н3РО4 → 6СО2 + 36АТФ + 42Н2О Q = 2600 кДж
55% энергии сберегается в химических связях АТФ (анаэробы)
Итоговое уравнение:
Суммарное полное уравнение
С6Н12О6 + 6О2 + 38АДФ + 38 Н3РО4 → 6СО2 + 38АТФ + 44Н2О
Сокращенное уравнение
С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + 38АТФ
Живые организмы по типу питания (способу получения энергии для жизни):
[pic]
Автотрофы Гетеротрофы
с [pic] пособны синтезировать [pic] неспособны синтезировать
органические вещества из н/о органические вещества из н/о
фотосинтез (растения) дыхание (окисление)
(грибы, животные, человек)
Гетеротрофы – эвглена зеленая, грибы, сапрофиты, паразиты, симбиоз, хищники, травоядные.
Гетеротрофы поедают автотрофов – фотосинтетиков, а затем поедают друг друга. Пищевая цепь выглядит так:
Зеленые растения (продуценты) → травоядные животные (консументы 1) → хищные животные (консументы 2) → паразиты → сапрофиты (редуценты)
[pic] [pic] Фотосинтез
Световая фаза Темновая фаза
[pic]
Итоговое уравнение фотосинтеза:
6СО2 + 6Н2О →С6Н12О6 + 6О2 ↑
Продукты световой фазы: процесс фотолиза (расщепление воды под действием энергии света), кислород, атомарный водород, АТФ
Продукт темновой фазы: глюкоза С6Н12О6
