Варіант 1
1. Всю сукупність хімічних реакцій в клітці називають
1) фотосинтез 3) бродіння
2) хемосинтез 4) метаболізм
2. Фотосинтез, на відміну від біосинтезу білка, відбувається в клітинах
1) будь-якого організму
2) містять хлоропласти
3) містять лізосоми
4) містять мітохондрії
3. Значення енергетичного обміну в клітинному метаболізмі полягає в тому, що він забезпечує
реакції синтезу
1) молекул АТФ
2) органічних речовин
3) ферментів
4) мінеральних речовин
4. В результаті кисневого етапу енергетичного обміну в клітинах синтезуються молекули
1) білків
2) глюкози
3) АТФ, СО2, Н2О
4) ферментів
5. Всі живі організми в процесі життєдіяльності використовують енергію, яка запасається в
органічних речовинах, створених з неорганічних
1) тваринами
2) грибами
3) рослинами
4) вірусами
6. У процесі фотосинтезу рослини
1) забезпечують себе органічними речовинами
2) окислюють складні органічні речовини до більш простих
3) поглинають мінеральні речовини корінням з грунту
4) витрачають енергію органічних речовин
7. Перехід електронів на більш високий енергетичний рівень відбувається в світлову фазу
фотосинтезу в молекулах
1) хлорофілу
2) води
3) вуглекислого газу
4) глюкози
8. Особливості обміну речовин у рослин в порівнянні з тваринами полягають у тому, що в їх клітинах
відбувається
1) хемосинтез
2) енергетичний обмін
3) фотосинтез
4) біосинтез білка
9. Реакції біосинтезу білка, в якій послідовність триплетів в іРНК забезпечує
послідовність амінокислот в молекулах білка називають
1) гидролитическими.
2) матричними
3) ферментативними
4) окисними
10. Розщеплення глюкози в клітці на бескислородном етапі енергетичного обміну відбувається в
1) лізосомах
2) цитоплазмі
3) ЕРС

4) мітохондріях
3) геном
4) генотипом
11. Які органічні речовини входять до складу хромосом?
1) білок і ДНК
2) АТФ і тРНК
3) АТФ і глюкоза
4) РНК і ліпіди
12. Три поруч розташованих нуклеотиду в молекулі ДНК, що кодують одну амінокислоту,
називають
1) тріплнтом
2) генетичним кодом
13. Білок складається з 50 амінокислотних залишків. Скільки нуклеотидів в гені (одна ланцюг), яким
закодована первинна структура цього білка?
1) 50 2) 100 3) 150 4) 250
14. Функціональна одиниця генетичного коду
1) нуклеотид
2) триплет
3) амінокислота
4) тРНК
15. антикодон ААУ на тРНК відповідає триплет ДНК
1) ТТА 2) ААТ 3) ААА 4) ТТТ
частина В
В 1. Виберіть три вірних відповіді.
Які процеси викликає енергія сонячного світла в листі?
А) утворення молекул кисню в результаті розкладання води;
Б) окислення піровиноградної кислоти до вуглекислого газу і води;
В) синтез молекул АТФ;
Г) розщеплення біополімерів до мономерів;
Д) розщеплення глюкози до піровиноградної кислоти;
Е) освіту атомів водню за рахунок відібрання електронів від молекули води хлорофілом.
В2.Установіте відповідність між процесами, характерними для фотосинтезу і енергетичного
обміну, і видами обміну речовин.
Процеси: Види обміну:
1) поглинання світла; А) енергетичний обмін
2) окислення піровиноградної кислоти; Б) фотосинтез
3) виділення вуглекислого газу і води;
4) синтез молекул АТФ за рахунок хімічної енергії;
5) синтез молекул АТФ за рахунок енергії світла;
6) синтез вуглеводів з вуглекислого газу і води.
1
2
3
4
5
6
У 3. Установіть послідовність процесів біосинтезу білка в клітині:
А) синтез іРНК на ДНК;
Б) приєднання амінокислот до тРНК;
В) доставка амінокислот до рибосоми;
Г) переміщення іРНК з ядра до рибосоми;
Д) нанизування рибосом на іРНК;
Е) приєднання двох молекул тРНК з амінокислотою до іРНК;
Ж) взаємодія амінокислот, приєднаних до іРНК, освіту пептидного зв'язку.
частина С
З 1. Дайте короткий вільний відповідь (12 пропозиції).
У чому полягає роль ДНК в біосинтезі білка?
С2. Дайте повний розгорнуту відповідь.
Які процеси відбуваються на підготовчому етапі енергетичного обміну?

С3. Вирішіть задачу:
Фрагмент кодує ланцюга ДНК має послідовність нуклеотидів:
... ГТГ - ТАТ - МДА - АГТ ...
Визначте послідовність нуклеотидів на іРНК, Антикодон відповідні тРНК і
амінокислоти у фрагменті молекули білка, використовуючи таблицю генетичного коду.
ТЕМА «ОБМІН РЕЧОВИН І ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ»
Варіант 2
Частина А Завдання з вибором однієї відповіді.
1. Обмін речовин між клітинами і навколишнім середовищем регулюються
1) плазматичноїмембраною
2) ЕРС
3) ядерної оболонкою
4) цитоплазмой
2. Хлорофіл в хлоропластах рослинних клітин
1) здійснює зв'язок між органоидами
2) прискорює реакції енергетичного обміну
3) поглинає енергію світла в процесі фотосинтезу
4) здійснює окислення органічних речовин в процесі дисиміляції
3. Ліпіди окислюються в результаті процесу
1) енергетичного обміну
2) пластичного обміну
3) фотосинтезу
4) хемосинтезу
4. При розщепленні однієї молекули глюкози дві молекули АТФ синтезуються на етапі
1) підготовчому
2) гліколізу
3) кисневому
4) під час вступу речовин в клітку
5. Сукупність реакцій синтезу органічних речовин з неорганічних з використанням енергії
сонячного світла називають
1) хемосинтезом
2) фотосинтезом
3) бродінням
4) гликолизом.
6. Кінцеві продукти підготовчого етапу енергетичного обміну
1) вуглекислий газ і вода
2) глюкоза, амінокислоти, гліцерин, жирні кислоти
3) білки, жири
4) АДФ, АТФ
7. Електрони молекули хлорофілу піднімаються на більш високий енергетичний рівень під
впливом енергії світла в процесі
1) фагоцитозу
2) синтезу білка
3) фотосинтезу
4) хемосинтез
8. Вуглекислий газ використовується в якості джерела вуглецю в процесі
1) синтезу ліпідів
2) синтезу нуклеїнових кислот
3) фотосинтезу
4) синтезу білка
9. Фотосинтез на відміну від біосинтезу білка відбувається в
1) будь-яких клітинах організму
2) клітинах, що містять хлоропласти
3) клітинах, що містять лізосоми

4) клітинах, що містять мітохондрії
10. Рослинна клітина, як і тваринна, отримує енергію в процесі
1) окислення органічних речовин
2) біосинтезу білків
3) синтезу ліпідів
4) синтезу нуклеїнових кислот
3) білок
4) немає вірної відповіді
3) АТФ
4) неорганічних речовин
11. До складу хромосом НЕ входить
1) ДНК
2) АТФ
12. У процесі пластичного обміну в клітинах відбувається синтез молекул
1) білків
2) води
13. Яка послідовність правильно відображає шлях реалізації генетичної інформації:
1) ген - іРНК - білок - властивість ознака
2) ознака - білок - іРНК - ген ДНК
3) іРНК - ген - білок - ознака властивість
4) ген - ознака властивість
14. генетичний код визначає принцип запису інформації про
1) послідовності амінокислот в молекулі білка
2) транспорті іРНК в клітці
3) розташуванні глюкози в молекулі крохмалю
4) числі рибосом на ЕРС
15. антикодон УДЦ на тРНК відповідає триплет на ДНК
1) ТГЦ 2) АГЦ 3) ТЦГ 4) АЦГ
частина В
В1: Виберіть три вірних відповіді.
У темновую фазу фотосинтезу відбувається:
А) фотоліз води;
Б) відновлення вуглекислого газу до глюкози;
В) синтез молекул АТФ за рахунок енергії Сонця;
Г) сполука водню з переносником НАДФ +;
Д) використання енергії молекул АТФ на синтез вуглеводів;
Е) освіту молекул крохмалю з глюкози.
В2: Установіть відповідність між етапами енергетичного обміну і особливостями їх
протікання:
Етапи енергетичного обміну: А) Безкисневий
Б) Кисневий
Особливості протікання процесу:
1) вихідна речовина, яка бере участь в процесі, глюкоза;
2) вихідна речовина, яка бере участь в процесі, трехуглеродная органічна кислота;
3) кінцеві продукти процесу - трехуглеродная органічна кислота, вода, АТФ;
4) кінцеві продукти процесу - вуглекислий газ, вода, АТФ;
5) утворюється дві молекули АТФ на одну молекулу глюкози;
6) утворюється 36 молекул АТФ на одну молекулу глюкози.
1
3
4
2
5
6
В3: Установіть послідовність процесів фотосинтезу:
А) порушення хлорофілу;
Б) синтез глюкози;
В) з'єднання електронів з НАДФ + і Н +;
Г) фіксація вуглекислого газу;

Д) фотоліз води.
частина С
С1. Завдання з коротким вільним відповіддю (одне дві пропозиції).
Яка роль тРНК в процесі біосинтезу білка?
С2. Завдання з повним розгорнутою відповіддю.
Які структури і речовини беруть участь в темнових реакціях фотосинтезу?
С3. Вирішіть задачу:
Фрагмент кодує ланцюга ДНК має послідовність нуклеотидів
... ЦЦГААТТГАГТА ... Визначте послідовність нуклеотидів на іРНК, Антикодон,
відповідні тРНК і амінокислоти у фрагменті молекули білка, використовуючи таблицю
генетичного коду.
ВІДПОВІДІ ПО ТЕМІ «ОБМІН РЕЧОВИН І ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ»
Варіант 1
частина А
1
4
2
2
3
1
4
3
5
3
частина В
В1: А В Е
В2:
1
Б
2
А
6
1
3
А
7
1
8
3
9
2
10
2
11
1
12
1
13
3
14
2
15
2
4
А
5
Б
6
Б
В3: А Г Д Б В Е Ж
частина С
С1: Роль ДНК в біосинтезі білка в тому, що в ДНК закодована інформація про первинну структуру
білка, тобто про послідовність амінокислот у поліпептидному ланцюзі (2 бали)
С2: Складні органічні речовини їжі під дією ферментів розкладаються в клітинах
травного тракту до більш простих: білки - до амінокислот, складні вуглеводи - до
глюкози, жири - до жирних кислот і гліцерину, нуклеїнові кислоти - до нуклеотидів. При цьому
енергії виділяється дуже мало і вона вся розсіюється у вигляді тепла (3 бали)
С3: ДНК: ... Г Т ГТАТ Г ГА АГТ ...
і РНК: ... ЦАЦАУАЦЦУ Уца ...
антикодон тРНК: ГУГ, УАУ, МДА, АМУ
амінокислоти: Гіс - мулі - про - сер (3 бали)
Варіант 2
частина А
1
1
2
3
3
1
4
2
5
2
частина В
В1: Б Д Е
В2:
1
А
2
Б
В3: А Д О Р Б
частина С
6
2
3
А
7
3
8
3
9
2
10
1
11
2
12
1
13
1
14
1
15
1
4
Б
5
А
6
Б

С1: Роль тРНК в біосинтезі білка в тому, що тРНК приєднує амінокислоти за принципом
комплементарності і переносить до місця синтезу білка, тобто до рибосом (2 бали)
С2: Темнова реакції фотосинтезу відбуваються в стромі хлоропластів. Це реакції фіксації
вуглецю, тобто з вуглекислого газу в результаті складних ферментативних реакцій утворюється
глюкоза, а потім крохмаль. На ці реакції витрачається енергія АТФ і атоми водню, утворені в
світловий фазі.
С3: ДНК: ... ЦЦГ - ААТ - ТГА - ГТА ...
іРНК: ... ГГц УУА -АЦУ -ЦАУ ...
тРНК: ЦЦГ, ААУ, УГА, ГУА.
Амінокислоти: гли - лей - тре - гіс
Критерії оцінювання:
Частина А 1балл за відповідь, разом 15 балів
Частина В 2 бали за відповідь, разом 6 балів
Частина С С1 - 1 бал, С2 - 3 бали, С3 - 3 бали
Разом 28 балів
«5» 24 - 28 балів «4» 19 - 23 бали «3» 14 - 18 балів

Організми, які можуть жити лише в середовищі, що містить кисень, називають аеробами (Від грец. Aer - повітря і bios - життя). В їх клітинах проходять три стадії енергетичного обміну, а АТФ синтезується в основному на кисневої стадії. Органічні речовини в клітинах аеробів окислюються за участю кисню до кінцевих продуктів дихання - СО 2 і Н 2 О, які виділяються в навколишнє середовище. Людина, всі рослини, майже всі тварини, більшість грибів і бактерій - аероби.
Гліколіз відбувається в клітинах і аеробів, і анаеробів. Далі в клітинах аеробів ПВК, НАД Н надходять в, де настає третя стадія енергетичного обміну - киснева, Названа так за участь кисню в окисленні органічних речовин.

* Киснева стадія супроводжується звільненням енергії. Так, при розщепленні однієї грам-молекули глюкози звільняється 635 000 кал. Якби вся енергія звільнялася відразу, клітина загинула б від перегріву. Цього не відбувається, тому що енергія звільняється поетапно, невеликими порціями, в ході послідовних ферментативних реакцій.

Реакції кисневої стадії можна розділити на три групи:

1. Молекули ПВК в результаті численних реакцій за участю ферментів окислюються до вуглекислого газу і води. При цьому від молекули ПВК отщепляются атоми водню, які передаються НАД + з утворенням НАД Н. Відновлена \u200b\u200bмолекула НАД Н доставляє атоми водню в дихальний ланцюг і знову перетворюється в НАД +.
2. Атоми водню в дихальному ланцюзі віддають електрони і окислюються до Н +. Дихальна ланцюг складається з комплексу різноманітних білків, вбудованих у внутрішню мембрану мітохондрії. Переміщаючись від одного білка до іншого, електрони вступають в окислювально-відновні реакції і при цьому віддають енергію, що йде на синтез молекул АТФ з АДФ і фосфорної кислоти (Ф). В результаті кисневого етапу при окисленні двох молекул ПВК утворюється 36 молекул АТФ.
3. В кінці дихального ланцюга електрони з'єднуються з молекулярним киснем і двома протонами H +, в результат cc8 е утворюється молекула води.

Таким чином, енергія, що звільняється при окисленні водню, використовується для синтезу АТФ з АДФ. В результаті енергетичного обміну при розщепленні однієї молекули глюкози в клітці синтезується 38 молекул АТФ і, таким чином, зберігається близько 55% енергії, що звільняється. Решта 45% виділяється при розщепленні енергії розсіюються у вигляді тепла (ККД парових машин становить всього 12-15%).

* Яка роль кисню в енергетичному обміні? Після відновлення НАД + - речовини-переносника атомів водню - до НАД Н воно вже не здатне більше з'єднуватися з воднем. У той же час зміст HAД + в клітці невелика. Якби не відбувалося постійного окислення НАД Н, реакції могли б припинитися. Таким чином, кисень необхідний як акцептор електронів для окислення НАД Н до НАД +.

Судова медицина і психіатрія: Шпаргалка Автор невідомий

18. КИСНЕВЕ ГОЛОДУВАННЯ

18. КИСНЕВЕ ГОЛОДУВАННЯ

У судово-медичній практиці велика увага приділяється діагностиці та вивчення розлади здоров'я, а також смерті і змін, які виникають в результаті кисневого голодування. Кисневе голодування (гіпоксія) являє собою наслідок недостатнього надходження в організм або недостатнього використання тканинами кисню. Розрізняють такі види гіпоксії в зв'язку з причинами, що викликають кисневу недостатність.

дихальна гіпоксіявиникає внаслідок недостатнього насичення крові киснем в легенях і, отже, недостатнього напруги кисню в артеріальній крові. Вона обумовлена: зменшенням вмісту кисню у вдихуваному повітрі, розладом регуляції дихання, ураженням легеневої тканини (напр., При запальних процесах в легенях і інших патологічних процесах).

застійна гіпоксіяобумовлена \u200b\u200bуповільненням течії крові або недостатністю припливу її до окремих органів. Вона спостерігається при розладах кровообігу, хронічної серцевої недостатності, а також при шоці. При нормальному насиченні крові киснем загальний обсяг кисню, що надходить до тканин в одиницю часу, зменшується в зв'язку з причинами, що викликають кисневу недостатність.

Анемічна гіпоксіяобумовлена \u200b\u200bнедостатньою кількістю гемоглобіну в крові, в результаті чого знижується і загальна кількість кисню. При цій формі гіпоксії знижена киснева ємність крові внаслідок зменшення гемоглобіну (напр.

при гострих і хронічних анеміях, зміні стану крові в результаті впливу кров'яних отрут).

тканинна гіпоксіявиникає при зменшенні здатності тканин використовувати доставляється їм кисень. Так, при отруєнні ціанідами знижена окислювальна здатність тканин.

З книги Діалог з читачами автора Лазарєв Сергій Миколайович

ХАРЧУВАННЯ І ГОЛОДУВАННЯ Як правильно голодувати? Чи обов'язково повністю виключати будь-яку їжу, я так не видержіваю.- Потрібно зрозуміти, для чого ми голодуємо. Якщо голодуємо для того, щоб відмовитися від всіх моментів людського, то найоптимальніше, з моєї точки зору, перед

З книги Сім смертних гріхів, або Психологія пороку [для віруючих і невіруючих] автора Щербатих Юрій Вікторович

Лікувальне голодування Погляд однієї жінки на іншу нагадує контроль багажу на митниці. Яніна Іпохорська Лікувальне голодування широко застосовується в різних оздоровчих системах - як класичної, так і «традиційної» медицини. Його застосовують як при лікуванні

З книги Проблеми лікувального голодування. Клініко-експериментальні дослідження [всі чотири частини!] автора Анохін Петро Кузьмич

З книги Як залишатися молодим і жити довго автора Щербатих Юрій Вікторович

З книги Інтелект: інструкція із застосування автора Шереметьєв Костянтин

З книги Покидьок у вашій голові. Позбавтеся від пожирателя вашого щастя! автора Харріс Деніел Бенджамін

З книги автора

Голтіс і тривале голодування Один з найвідоміших рекордів Голтиса - це 54-денне голодування. У медицині вважається, що людина без їжі може прожити щонайбільше місяць. Але Голтіс подолав смертельний рубеж.Только досвід голодування показав дивовижний результат. До 17 дня

З книги автора

Кисневе голодування Якщо вірити рейтингу Нільсена, 5 019? 000 осіб бачили, як я зійшов з ума.Ето сталася 7 червня 2004 року в ефірі передачі «Good Morning America». На мені був мій улюблений чорна краватка з сріблястими смужками і товстий шар гриму. На прохання начальства я заміняв

Синтез АТФ відбувається в цитоплазмі, головним чином в мітохондріях, тому вони і отримали назву «силових станцій» клітини.

У клітинах людини, багатьох тварин і деяких мікроорганізмів головним постачальником енергії для синтезу АТФ є глюкоза. Розщеплення глюкози в клітці, в результаті якого відбувається синтез АТФ, Здійснюється в дві наступних один за одним стадії. Першу стадію називають гликолизом або безкисневим розщепленням . Другу стадію називають кисневим розщепленням .

гліколіз

Для ілюстрації (не для запам'ятовування) наведемо його підсумкове рівняння:

З рівняння видно, що в процесі гліколізу кисень не бере (тому стадія ця і називається безкисневим розщепленням). У той же час обов'язковим учасником гліколізу є АДФ і фосфорна кислота. Обидва ці речовини завжди є, так як вони постійно утворюються в результаті життєдіяльності клітини. У процесі гліколізу розщеплюються молекули глюкози і відбувається синтез 2 молекул АТФ.

Підсумкове рівняння не дає уявлення про механізм процесу. Гліколіз - процес складний, багатоступінчастий. Він являє собою комплекс (або, краще сказати, конвеєр) наступних один за одним декількох реакцій. Кожну реакцію каталізує особливий фермент. В результаті кожної реакції відбувається невелика зміна речовини, а в підсумку зміна значно: з молекул 6-вуглецевої глюкози утворюються 2 молекули 3-вуглецевої органічної кислоти. В результаті кожної реакції звільняється невелика кількість енергії, а в сумі виходить значна величина - 200 кДж / моль. Частина цієї енергії (60%) розсіюється у вигляді теплоти, а частина (40%) зберігається в формі АТФ.

Процес гліколізу відбувається у всіх тваринних клітинах і в клітинах деяких мікроорганізмів. Відоме всім молочнокисле бродіння (при скисанні молока, освіті кислого молока, сметани, кефіру) викликається молочнокислими грибками і бактеріями. Механізм цього процесу тотожний гликолизу.

кисневе розщеплення

Після завершення гліколізу йде друга стадія - кисневе розщеплення.

У кисневому процесі беруть участь ферменти, вода, окислювачі, переносники електронів і молекулярний кисень. Основна умова нормального перебігу кисневого процесу - це неушкоджені мітохондріальні мембрани.

Кінцевий продукт гліколізу - трехуглеродная органічна кислота - проникає в мітохондрії, де під впливом ферментів вступає в реакцію з водою і повністю руйнується:

З 3 H 6 O 3 + 3Н 2 О → ЗСО 2 + 12Н

Оксид вуглецю, (IV) вільно проходить через мембрану мітохондрії і видаляється в навколишнє середовище. Атоми водню переносяться в мембрану, де під впливом ферментів окислюються, т. Е. Втрачають електрони:

Н 0 - ē → Н +

Електрони і катіони водню Н + (протони) підхоплюються молекулами-переносниками та переправляються в протилежні сторони: електрони на внутрішню сторону мембрани, де вони з'єднуються з киснем (молекулярний кисень безперервно надходить в мітохондрії з довкілля):

O 2 + ē → O 2 -

Катіони Н + транспортуються на зовнішню сторону мембрани. В результаті всередині мітохондрії збільшується концентрація аніонів O 2 -, т. Е. Часток, що несуть негативний заряд. На мембрані зовні накопичуються позитивно заряджені частинки (Н +), так як мембрана для них непроникна. Отже, мембрана зовні заряджається позитивно, а зсередини - негативно. У міру збільшення концентрації протилежно заряджених частинок по обидва боки мембрани між ними зростає різниця потенціалів - малюнок 80.

Малюнок 80. Схема синтезу АТФ в мітохондрії.

Встановлено, що в деяких ділянках мембрани в неї вмонтовані молекули ферменту, який синтезує АТФ. У молекулі ферменту є канал, через який можуть пройти катіони Н +. Це відбувається, однак, в тому випадку, якщо різниця потенціалів на мембрані досягає деякого критичного рівня порядку (200 мВ). Після досягнення цього значення силою електричного поля позитивно заряджені частинки проштовхуються через канал в молекулі ферменту, переходять на внутрішню сторону мембрани і, взаємодіючи з киснем, утворюють воду:

4Н + + 2O 2 - → 2Н 2 О + О 2

При проходженні електронів від атомів водню (Н) до кисню (О 2) і катіонів Н + через канал синтезує АТФ ферменту звільняється значна енергія, 45% якої розсіюється у вигляді тепла, а 55% зберігається, т. Е. Перетворюється на енергію хімічних зв'язків АТФ.

Підсумкове рівняння відображає кількісну сторону синтезу АТФ в результаті кисневого розщеплення 2 молекул органічної кислоти.

2С 3 Н 6 О 3 + 6О 2 + 36АДФ + З6Н 3 РО 4 → 36АТФ + 6СО 2 + 42н 2 Про

Підсумувавши це рівняння з рівнянням гліколізу, отримаємо:

З 6 Н 12 O 6 + 6О 2 + 38АДФ + З8Н 3 РО 4 → 38АТФ + 6СО 2 + 44н 2 Про

Це рівняння показує кількість синтезованої АТФ в результаті повного, т. Е. Безкисневого і кисневого, розщеплення молекули глюкози.

Матеріал цього параграфа дозволяє зробити наступні висновки:

1. Синтез АТФ в безкисневому процесі не потребує наявності мембран. Якщо є всі ферменти гліколізу і необхідні субстрати, т. Е. Глюкоза, АДФ і фосфорна кислота, синтез АТФ йде і в пробірці. У разі кисневого процесу необхідною умовою його здійснення є наявність мембрани, здатної розділити протилежно заряджені частинки, в результаті чого виникає різниця потенціалів.

2. Розщеплення в клітці 1 молекули глюкози до оксиду вуглецю (IV) і води забезпечує синтез 38 молекул АТФ. З них в безкисневому стадію синтезуються 2 молекули, а в кисневу - 36. Кисневий процес, таким чином, майже в 20 разів ефективніший, ніж безкисневому.

4. Розщеплення органічних речовин, що відбувається в клітці, часто порівнюють з горінням: в обох випадках відбувається поглинання кисню і виділення продуктів окислення - оксиду вуглецю (IV) і води. Однак при спалюванні органічного речовини вся звільнилася енергія переходить в теплоту, при окисленні глюкози в клітці в теплоту переходить близько 45% звільнилася енергії, а 55% зберігається в формі АТФ.

Продукти, що виникли в результаті гліколізу, містять ще великий запас хімічної, енергії, яка може бути звільнена і використана організмом при повному окисленні продуктів анаеробної фази. Це можуть здійснювати тільки аеробні організми, у які гліколіз є першим, етапом енергетичних перетворень.

стадія кисневого розщеплення,як і гліколіз являє собою послідовність ферментативних реакцій, але зосереджених в спеціалізованих енергетичних органелах клітини - мітохондрій.Дихання - високоупорядоченние, каскадний і економічний процес вивільнення хімічної енергії і перетворення її в енергію макроергічних зв'язків АТФ.

Основна частина відбувається: в клітці роботи - хімічної, механічної, енергетичної чи осмотической - виконується за рахунок вільної енергії, що поставляється в доступній формі реакціями окислення - відновлення, що утворюють в сукупності циклічний процес перетворень органічних кислот - цикл Кребса,початок якому дають кінцеві продукти анаеробного етапу дихання. Чільну роль в реакціях ступеневої окислення вихідних продуктів грають З 4 - і С 6 -органіческіе кислоти - лимонна і близькі до неї ді-і трикарбонових кислот. Сутність перетворень полягає в ступінчастому декарбоксилировании і дегидрировании піровиноградної кислоти - продукту анаеробного етапу дихання, що відбуваються в три стадії.

Перша стадія. Окислювальне декарбоксилювання пірувату за участю коензиму А (КоА) - з'єднання високої каталітичної активності, похідного аденіну, і окисленої форми НАД +

В результаті цієї реакції утворюється активний Адет-КоА, що містить високоенергетичну тіоефірную зв'язок, гідроліз якої забезпечує енергією початкову реакцію другій стадії, відщеплюється перша молекула СО 2 і відновлюється НАД.

Друга стадія. Утворений ацетил-КоА приєднується до четирехуглеродной акцепторной молекулі - щавлево-оцтової кислоти - з утворенням шестіуглеродних з'єднання - лимонної кислоти, починаючи цикл реакцій (цикл Кребса), що здійснюються в матриксі мітохондрій. В результаті подальших реакцій відбуваються подальше декарбоксилирование на етапі щавлево-бурштинової і кетоглутаровой кислот, відновлення електронами, відщеплення НАД і ФАД від субстратів циклу, і регенерація щавлево-оцтової кислоти. Відбувається замикання циклу. Молекула пірувату перетворилася в три молекули СО 2 і утворилося 5 пар іонів водню і електронів, які відновлюють коферменти (рис, 68).

Важливо відзначити, що на одному з етапів циклу (перед освітою бурштинової кислоти) утворюється активний сукцинил-КоА, перетворення якого в бурштинову кислоту супроводжується виділенням енергій, достатньої для утворення макроергічних зв'язку АТФ. Такий тип освіти АТФ називається субстратним фосфорилюванням.

Третя стадія. Окислення субстратів в циклі Кребса сопровождается- одночасним відновленням НАД і ФАД. Для регенерації (окислення) цих відновлених коферментів з метою їх участі в нових перетвореннях субстрату потрібен кисень. Він поглинається клітиною і поставляється в мітохондрії. У подальшій серії реакцій багаті енергією відновлені НАД і ФАД передають свої електрони в електронно-транспортний ланцюг, що представляє собою Мультиферментний комплекс, що знаходиться на внутрішній поверхні мітохондріальних мембран.

Рушійною силою в дихальної ланцюга є різниця окисно-відновних потенціалів її компонентів. На початку ланцюга розташований НАД, у якого найбільша негативна величина окислювально-відновного потенціалу (-0,32В), а в кінці ланцюга - кисень (+0,82 В). Решта переносники розташовані в порядку послідовного підвищення потенціалу, що і створює конвеєр транспорту електронів і протонів. На кожному з етапів перенесення електрони потрапляють на все більш низький енергетичний рівень до тих пір, поки не будуть приєднані киснем, що відновлюються в результаті цього до води. Роль необхідного для живих організмів кисню і полягає саме в тому, щоб приєднувати електрони, відщеплюється при перетвореннях дихальних субстратів.

Багатоланкова ланцюг перенесення електронів (дихальний ланцюг) здійснює ступеневу окислення субстратів шляхом відриву від них протонів і перенесення електронів по дихальному ланцюгу до молекули кисню на кінцевій ділянці. Дихальна ланцюг нагадує каскадне пристрій, що поставляє клітці вільну енергію зручними для неї порціями. У процесі такого каскадного пересування електрона по ланцюгу переносників на трьох етапах (рис. 69) відбувається перетворення енергії окислення в енергію АТФ з АДФ і неорганічного фосфату. здійснюється процес окисного фосфоріліраеанія.

Енергетичний баланс дихального процесу. Процес дихання являє собою складний багатоетапний процес, початок якому

дають реакції анаеробного розщеплення дихального матеріалу до більш простих, але багатих енергією з'єднань типу піровиноградної кислоти (гліколіз), і власне дихання - реакції біологічного окислення за участю кисню повітря. Кожна молекула пірувату, утворена в результаті гликолитического розщеплення і використовувана для подальшого окислення, дає шість пар електронів. При цьому пара електронів після проходження блоку дихальних реакцій, що включають електронно-транспортний ланцюг, дає початок трьом молекулам АТФ.

Послідовність реакцій і процесів утворення АТФ:

1. На гликолитическом етапі молекула глюкози дає 2 молекули АТФ. При цьому окислення фосфогліцерінового альдегіду до фосфоглицериновой кислоти дає 2 молекули відновленого коферменту НАД Н, які при подальшому проходженні через дихальну ланцюг утворюють вже 6 молекул АТФ (по 3 на кожну молекулу НАД Н)

2 + 6 молекул АТФ.

II. 1. В аеробній фазі дихання при окисленні пірувату до СО2 утворюється 4 молекули НАД Н. При їх окисленні в дихальної ланцюга утворюється 12 молей АТФ

12 молекул АТФ.

2. У циклі Кребса відбувається відновлення 1 молекули ФАД ∙ Н, енергетичний еквівалент якого дорівнює 2 молекулам АТФ

2 молекули АТФ.

3. При окисленні кетоглутаровой кислоти до бурштинової відбувається субстратне фосфорилювання, енергія якого рівнозначна утворення 1 моля АТФ.

1 молекула АТФ.

Всього за аеробне фазу окислення 1 молекули пірувату утворюється

15 молекул АТФ.

У зв'язку з тим що з молекули глюкози при гліколізі утворюється дві молекули пірувату, кількість АТФ після окислення одно

30 молекулам АТФ.

Додавши 12 молекули АТФ анаеробної фази і 6 молекул АТФ від окислення НАД ∙ Н гликолитического етапу, +6 отримаємо

38 молекул АТФ.

У 38 молях АТФ акумульовано 1162,8 кДж. Енергетична ємність молекули глюкози становить 2824 кДж. Звідси ККД процесу використання глюкози в диханні складає більше 40 %.

- Джерело-

Богданова, Т.Л. Довідник з біології / Т.Л. Богданова [і д.р.]. - К .: Наукова думка, 1985.- 585 с.

Post Views: 34