Энергетический обмен в клетке Клеточное дыхание ЭТАПЫ КЛЕТОЧНОГО ДЫХАНИЯ

органических веществ в клетке.

результате реакции фосфорилирования,
т. е. присоединения одного остатка фосфорной кислоты

к молекуле АДФ (аденозиндифосфата):

АДФ + Н3РО4 +40 кДж = АТФ + Н2О

Бескислородный;
3. Кислородный.

кислороде, - анаэробов, а также у аэробов при недостатке кислорода

ассимиляция происходит в два этапа:
подготовительный;
бескислородный.

простых:
Белки → аминокислоты + Е
Жиры → глицерин + жирные кислоты

+ Е
Нуклеиновые кислоты → нуклеотиды + Е
Полисахариды → моносахариды + Е

В результате этого органические вещества распадаются до простейших неорганических соединений

целого ряда ферментов. В ходе этих реакций энергии выделяется мало,

при этом она не запасается в виде АТФ, а рассеивается в виде тепла.

и др.) могут использоваться клеткой в реакциях пластического обмена, а

также для дальнейшего расщепления с целью получения энергии.

энергии в клетке является продукт распада полисахаридов — глюкоза.
Второй этап

энергетического обмена, называемый бескислородным, заключается в ферментативном расщеплении органических веществ, которые были получены в ходе подготовительного этапа.

атомов углерода (С6Н12О6), до двух молекул трехуглеродной пировиноградной кислоты, или

ПВК (С3Н4О3).

С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ —> 2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О

клеток. В ходе гликолиза при расщеплении 1 М глюкозы выделяется

200 кДж энергии, но 60% ее рассеивается в виде тепла. Оставшиеся 40% энергии оказывается достаточно для синтеза из двух молекул АДФ двух молекул АТФ.

(например, дрожжей) вместо гликолиза происходит спиртовое брожение:

С6Н12О6 + 2Н3РО4 +

2АДФ —> 2С2Н5ОН + 2СО2 + 2АТФ + 2Н2О

Существуют также и такие микроорганизмы, в клетках которых в анаэробных условиях образуются не молочная кислота и не этиловый спирт, а, например, уксусная кислота или ацетон и т. д.
Однако во всех этих случаях распад одной молекулы глюкозы, так же как и в случае гликолиза, приводит к запасанию двух молекул АТФ.

продуктов (СО2 и Н2О), а до соединений, которые еще богаты

энергией и, окисляясь далее, могут дать ее в больших количествах (молочная кислота, этиловый спирт и др.).

завершающий третий этап энергетического обмена — полное кислородное расщепление, или

клеточное дыхание.

второго этапа при бескислородном расщеплении и содержащие большие запасы химической

энергии, окисляются до конечных продуктов СО2 и Н2О.
Этот процесс, так же как и гликолиз, является многостадийным, но происходит не в цитоплазме, а в митохондриях.

2С3Н6О3 + 6О2 + 36АДФ + 36Н3РО4 —>
6СО2 + 42Н2О + 36АТФ

ходе бескислородного расщепления каждой молекулы глюкозы. В ходе этой реакции

40 - 45 % энергии рассеивается в виде тепла, а 60 - 55 % сберегается, т.е. преобразуется в энергию химических связей АТФ.

можно представить следующим образом:

С6Н12О6 + 6О2 + 38АДФ + 38Н3РО4

—

6СО2 + 44Н2О + 38АТФ

АТФ, большинство организмов использует углеводы, но для этих целей может

быть использовано окисление и липидов, и белков.
Жиры тоже участвуют в этой цепочке, но их расщепление требует времени, поэтому если энергия нужна срочно, то организм использует не жиры, а углеводы. Зато жиры – очень богатый источник энергии.
Могут окислятся для энергетических нужд и белки, но лишь в крайнем случае, например при длительном голодании. Белки для клетки – «неприкосновенный запас».