Презентація на тему:
Обмін речовин та енергії

Обмін речовин та енергії. Енергетичний обмін.

Очікувані результати Порівнювати обмін речовин і енергії в клітинах автотрофних та гетеротрофних, аеробних і анаеробних організмів; називати етапи енергетичного обміну, характеризувати процеси гліколіза, аеробного і анаеробного дихання в клітинах про- та еукаріотів; пояснювати, чому кисневе розщеплення енергетично ефективніше за безкисневе; обґрунтовувати взаємозв'язок пластичного і енергетичного обміну в клітинах.

Обмін речовин та енергії

складові

Чи завжди процеси розпаду та синтезу врівноважені? Який процес переважає під час росту молодого організму? Який процес переважає у людини, яка виконує фізичні навантаження? Який процес переважає у хворому або старіючому організмі та при зменшенні маси тіла? Який процес переважає у рослин?

Автотрофи

Автотрофи Хемотрофи Організми, що використовують енергію від хімічних реакцій. Нітрифікуючі Водневі бактерії Залізобактерії Сіркобактерії Фототрофи Організми, що використовують енергію світла.

Гетеротрофи

Гетеротрофи Паразити Сапрофіти Хижаки

Міксотрофи

Біологічна енергія Механічна

Хімічна

Електрична

Теплова

Світлова

АТФ - універсальний хімічний акумулятор енергії в клітинах

Енергетичний обмін речовин здійснюється у три етапи: а) підготовчий; б) безкисневий (анаеробне дихання); в) кисневий (аеробне дихання).

Підготовчий етап Де відбувається? У шлунково–кишковому тракті, а також у цитоплазмі клітин. Що відбувається? Великі органічні молекули розщеплюються на мономери білки - до амінокислот, жири - до гліцерину і жирних кислот, вуглеводи - до моносахаридів, нуклеїнові кислоти - до нуклеотидів.

Безкисневий етап енергетичного обміну Де відбувається? В клітинах. Його називають анаеробним тому, що цей етап відбувається без участі кисню.

Сумарне рівняння гліколізу С6Н1206 + 2Н3Р04 + 2АДФ ⇒ 2С3Н603 + 2АТФ + 2Н20 Виділяється 200 кДж енергії. Частина її (майже 84 кДж) витрачається на синтез двох молекул АТФ, а інша - розсіюється у вигляді тепла. Отже, процес гліколізу енергетично малоефектив-ний: лише 35-40% енергії запасається в зв'язках молекул АТФ.

Кисневий етап енергетичного обміну Де відбувається? В мітохондріях.

Цикл Кребса (цикл трикарбованих кислот) - це послідовне перетворення певних органічних кислот, що відбувається в матриксі мітохондрій. Цей процес названо на честь англійського біохіміка Ханса Адольфа Кребса, який відкрив його у 1937 році

Відбувається утворення сполуки НАД Н. Окиснення НАД Н за участю ферменту. Під час окиснення звільняються: електрони та протони. Транспорт електронів відбувається за участю білків – переносників на внутрішню мембрану мітохондрій, а протони на зовнішню мембрану мітохондрій, де вони накопичуються.

Виникає та зростає різниця електричних потенціалів. Коли різниця потенціалів досягає критичного значення, іони Н+ із зовнішньої мембрани переносяться на внутрішню завдяки ферментній системі (Н+ - АТФаза), Під час повернення іони Н+ у матрикс мітохондрій енергія вивільняється.

Сумарне рівняння кисневого етапу енергетичного обміну 2С3Н603 + 602 + 36Н3Р04 + 36АДФ ⇒ ⇒ 6С02 + 36АТФ + 36Н20

Сумарне рівняння безкисневого і кисневого етапів енергетичного обміну C6H12O6 + 38АДФ + 38Н3РО4 + 602 +6Н2О ⇒ ⇒ 6С02 + 38АТФ + 44Н2О Під час цих перетворень виділяється близько 2800 кДж енергії, з яких у вигляді макроергічних зв'язків молекул АТФ запасається 1596 кДж, або 55%, а 45% - розсіюється у вигляді тепла.

Домашнє завдання 1. Опрацювати §26 підручника. 2. Дати відповіді на запитання наприкінці §26,с.159. 3. Заповнити повністю таблицю «Етапи енергетичного обміну речовин». 4*. Фізіологи встановили, утворення невеликої кількості молочної кислоти у м’язах стимулюють їх скорочення, накопичення великої кількості молочної кислоти гальмує скорочення м'язів і викликає швидку втому. Поясніть: що відбудеться з людиною, у якої слабке серце, якщо під час бігу чи фізичної роботи через нестачу кисню у м’язах буде переважати гліколіз. 5*. Розв’яжіть задачу. М’язи ніг під час бігу за 1 хв. витрачають 24 кДЖ енергії. Скільки всього грамів глюкози витратять м’язи ніг за 50 хв., якщо половину часу в м’язах буде йти повне засвоєння глюкози, другу половину – безкисневе?

Дякую за увагу!