Разделы презентаций


Метаболизм - Обеспечение клеток энергией вследствие окисления органических веществ - Часть 2

Содержание

Клетки растений и фотосинтезирующих бактерий используют энергию солнца для образования АТФ.Бактерии-хемосинтетики получают энергию вследствие окисления неорганических веществ. автотрофыгетеротрофыорганизмы Животные и грибы получают энергию в результате окисления органических соединений. Автотрофы также способны

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1МЕТАБОЛИЗМ
Обеспечение клеток энергией
вследствие окисления органических веществ
Подготовила Голубева С.В.
г.

Лесосибирск
2 часть

МЕТАБОЛИЗМОбеспечение клеток энергиейвследствие окисления органических веществПодготовила  Голубева С.В. г. Лесосибирск 2 часть

Слайд 2Клетки растений и фотосинтезирующих бактерий используют энергию солнца для образования

АТФ.

Бактерии-хемосинтетики получают энергию вследствие окисления неорганических веществ.
автотрофы
гетеротрофы
организмы
Животные и

грибы получают энергию в результате окисления органических соединений. Автотрофы также способны получать энергию благодаря окислению органических веществ. Однако у гетеротрофов эти соединения поступают извне готовыми, а у автотрофов они синтезируются в клетках из неорганических соединений.
Клетки растений и фотосинтезирующих бактерий используют энергию солнца для образования АТФ.Бактерии-хемосинтетики получают энергию вследствие окисления неорганических веществ.

Слайд 3Почему при окислении органических соединений освобождается энергия?
Электроны в составе

молекул органических веществ обладают большим запасом энергии , поскольку находятся

на высоких энергетических уровнях этих молекул. Перемещаясь с высшего на более низкий энергетический уровень электроны освобождают энергию. Конечным акцептором электронов часто служит кислород. В этом и состоит его главная биологическая роль , именно для этой цели аэробам необходим кислород воздуха.

Процессы биологического окисления:
протекают ступенчато;
при участии ферментов и переносчиков электронов;
55% энергии превращается в энергию высокоэнергетических связей АТФ;
45% энергии превращается в тепло .
Глюкоза – один из основных источников энергии для клеток.

Почему при окислении органических соединений освобождается энергия? Электроны в составе молекул органических веществ обладают большим запасом энергии

Слайд 4ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП
БЕЛКИ
УГЛЕВОДЫ
ЖИРЫ
пищеварительный
канал
АМИНОКИСЛОТЫ
ГЛЮКОЗА
C6 H12 O 6
ГЛИЦЕРИН
ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ
ЦИТОПЛАЗМА
КЛЕТКИ
ПИРОВИНОГРАДНАЯ
КИСЛОТА
2C3H6O3
ГЛИКОЛИЗ (БЕСКИСЛОРОДНЫЙ ЭТАП)
2АТФ

+ 2НАД۰Н2
2Н2О + ТЕПЛО
КЛЕТОЧНОЕ ДЫХАНИЕ (КИСЛОРОДНЫЙ ЭТАП)
42Н2О + 6СО2

+ ТЕПЛО

МИТОХОНДРИИ

36АТФ + 2НАД۰Н2

ИТОГО:

38АТФ + 4НАД۰Н2

Заполни
таблицу

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАПБЕЛКИУГЛЕВОДЫЖИРЫпищеварительный каналАМИНОКИСЛОТЫГЛЮКОЗАC6 H12 O 6ГЛИЦЕРИНЖИРНЫЕ КИСЛОТЫЦИТОПЛАЗМАКЛЕТКИПИРОВИНОГРАДНАЯКИСЛОТА 2C3H6O3ГЛИКОЛИЗ (БЕСКИСЛОРОДНЫЙ ЭТАП)2АТФ + 2НАД۰Н22Н2О + ТЕПЛОКЛЕТОЧНОЕ ДЫХАНИЕ (КИСЛОРОДНЫЙ ЭТАП)

Слайд 5Это путь получения энергии наиболее древний, поскольку на ранних
этапах

развития жизни на Земле кислород в атмосфере отсутствовал.
ГЛИКОЛИЗ –

процесс ферментативного анаэробного расщепления глюкозы и других органических соединений.
Этот процесс так же называется брожением. Термин «брожение» обычно применяют по отношению к процессам, протекающим в клетках микроорганизмов или растений.
Гликолиз идет в цитоплазме клеток и не связан с какими-либо мембранными системами.

С6Н12О6+ 2АДФ + 2Н3РО4 + 2НАД+  2С3Н4О3 + 2НАД۰ Н2 + 2АТФ + 2Н2О + ТЕПЛО

Большая часть энергии (60%) в реакции гликолиза рассеивается в виде тепла, и только 40% идет на синтез АТФ.

Анаэробное дыхание

Заполни
таблицу

Это путь получения энергии наиболее древний, поскольку на ранних этапах развития жизни на Земле кислород в атмосфере

Слайд 6 У прокариот клеточное дыхание

происходит на впячиваниях
плазматической мембраны, а у эукариот –

на мембранах специальных
клеточных органоидов – митохондрий.

Наружная
мембрана

Внутренняя
мембрана

кристы

Клеточное дыхание

матрикс

Митохондрии иногда называют «клеточными электростанциями». В клетке их количество сильно зависит от активности клетки.
Каждая митохондрия окружена двумя мембранами. Внутренняя мембрана сложена в складки, называемые кристами.

Важнейшей функцией митохондрий является синтез АТФ, происходящий за счёт
окисления органических веществ.

У прокариот клеточное дыхание происходит на впячиваниях плазматической мембраны,  а

Слайд 7СХЕМА БИОЛОГИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ ПИРОВИНОГРАДНОЙ КИСЛОТЫ В МИТОХОНДРИЯХ.
ПВК(2С3Н4О3)
2СО2
АКТИВИЗИРОВАННАЯЯ
УКСУСНАЯ КИСЛОТА
Ацетил-КоА
(2СН3СО-)
Цикл
Кребса
4СО2

16Н
Q
Е
10НАД+
10НАД۰2Н
ГЛИКОЛИЗ
2НАД

۰ 2Н
ДЫХАТЕЛЬНАЯ
ЦЕПЬ ФЕРМЕНТОВ
Е ~ 24Н
12Н2О
2АТФ
36АТФ
6О2
34АТФ
+
подробнее

СХЕМА БИОЛОГИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ ПИРОВИНОГРАДНОЙ КИСЛОТЫ В МИТОХОНДРИЯХ.ПВК(2С3Н4О3)2СО2АКТИВИЗИРОВАННАЯЯ УКСУСНАЯ КИСЛОТААцетил-КоА(2СН3СО-)Цикл Кребса4СО24Н16НQЕ10НАД+10НАД۰2НГЛИКОЛИЗ2НАД ۰ 2НДЫХАТЕЛЬНАЯЦЕПЬ ФЕРМЕНТОВЕ ~ 24Н12Н2О2АТФ 36АТФ6О234АТФ +подробнее

Слайд 8
Третий этап – биологическое окисление, или дыхание
Этот

этап протекает только в присутствии кислорода и иначе называется
кислородным.
Пировиноградная

кислота (ПВК) из цитоплазмы поступает в
митохондрии, где теряет молекулу углекислого газа и превращается в
активированную уксусную кислоту (ацетил-коэнзим А, ацетил-КоА),
и НАД•Н2.
В матриксе митохондрий уксусная кислота вступает в сложный цикл
биохимических превращений, который получил название Цикл Кребса.
В результате ряда последовательных реакций происходит отщепление
углекислого газа и окисление – снятие водорода с образующихся
веществ. Углекислый газ, выделяется из митохондрий, а далее из клетки
и организма в процессе дыхания. Весь водород, который снимается
с промежуточных веществ, соединяется с переносчиком НАД+, и
образуется НАД•2Н.
Общее уравнение декарбоксилирования и окисления ПВК:

2С3Н4О3 + 6Н2О + 10НАД+  6СО2 + 10НАД•2Н
Проследим теперь путь молекул НАД•2Н.

Заполни
таблицу

Третий этап – биологическое окисление, или дыханиеЭтот этап протекает только в присутствии кислорода и

Слайд 9 Молекулы НАД•2Н поступают на кристы митохондрий, где расположена

дыхательная цепь ферментов. На этой цепи происходит отщепление водорода от

переносчика с одновременным снятием электронов. Каждая молекула восстановленного НАД•2Н отдает два водорода и два электрона. Они поступают на дыхательную цепь ферментов, которая состоит из белков – цитохромов. Перемещаясь по этой системе каскадно, электрон теряет энергию. За счет этой энергии в присутствии фермента АТФ-азы синтезируются молекулы АТФ. Одновременно с этими процессами происходит перекачивание ионов водорода через мембрану на наружную её сторону. В процессе окисления 12 молекул НАД•2Н, которые образовались при гликолизе (2молекулы) и в результате реакций в цикле Кребса (10 молекул), синтезируются 36 молекул АТФ.
Конечным акцептором электронов является молекула кислорода, поступающая в митохондрии при дыхании. Атомы кислорода на наружной стороне мембраны принимают электроны и заряжаются отрицательно. Положительные ионы водорода соединяются с отрицательно заряженным кислородом, и образуются молекулы воды.
2 С3Н4О3 + 4Н + 6О2  6СО2 + 6Н2О
36АДФ  36АТФ

Молекулы НАД•2Н поступают на кристы митохондрий, где расположена дыхательная цепь ферментов. На этой цепи происходит

Слайд 10Пировиноградная
кислота (ПВК)
СН3СОСООН
Спиртовое
брожение
Молочно-кислое
брожение
БРОЖЕНИЕ – один из способов использования живыми

организмами
углеводов. В зависимости от конечного продукта реакции различают
несколько

видов брожения.

Пропионово-кислое
брожение

Муравьино-кислое
брожение

Масляно-кислое
брожение

Недостатком процессов брожения является извлечением незначительной
доли той энергии, которая заключена в связях органических молекул.
Для многих одноклеточных и многоклеточных
(особенно ведущих паразитический образ жизни)этого вполне достаточно.

Пировинограднаякислота (ПВК)СН3СОСООНСпиртовое брожениеМолочно-кислоеброжение БРОЖЕНИЕ – один из способов использования живыми организмами углеводов. В зависимости от конечного продукта

Слайд 11Спиртовое брожение
Дрожжи — мельчайшие
одноклеточные грибы.
Их размеры сравнимы
с размерами бактерий.

С6Н12О6  2СО2 + 2С2Н5ОН (ЭТИЛОВЫЙ СПИРТ)

Среди прокариот этот тип брожения распространен не очень широко, наиболее часто он встречается в группе дрожжей.
Важно подчеркнуть, что дрожжи – эукариотические организмы и аэробы, но в анаэробных условиях брожение идет наиболее эффективно. Если добавить кислород, то брожение ослабнет.
Этот эффект был обнаружен Л. Пастером при исследовании способов изготовления вина и пива. Он же изобрел способ остановки превращения спирта в уксус уксуснокислыми бактериями – пастеризацию
(нагревание вина или пива до 65-70оС). При этом бактерии гибнут, и уксус не образуется.
Спиртовое брожение происходит у хвойных растений зимой, когда устьица хвои закупориваются смолой, и газообмен с внешней средой прекращается.


Спиртовое брожениеДрожжи — мельчайшие одноклеточные грибы. Их размеры сравнимы с размерами бактерий.  С6Н12О6   2СО2 + 2С2Н5ОН (ЭТИЛОВЫЙ

Слайд 12Молочнокислое брожение

С6Н12О6  2С3Н6О3 (молочная кислота)
Молочнокислые бактерии

(лактобактерии) относятся к группе стрептококков. Это анаэробные организмы, которые могут жить и в присутствии кислорода тоже. Лактобактерии живут в молоке и продуктах его переработки, на растениях и растительных остатках, в кишечнике и на слизистых оболочках человека и животных; практически не встречаются в почве и воде. Более 90% продуктов брожения этих бактерий составляет молочная кислота.
Молочнокислые бактерии используются человеком в его хозяйственной деятельности. Запасание корма для скота (изготовление силоса), квашение капусты, изготовление различных кисломолочных продуктов: сметаны, йогурта, кефира, простокваши, творога, кумыса и тд.
Молочнокислые бактерии предотвращают развитие гнилостных процессов в кишечнике, и поэтому употребление молочнокислых продуктов очень полезно для здоровья.
У человека накопление молочной кислоты путем брожения в мышечных клетках происходит при интенсивной физической нагрузке.
Кроме того, хрусталик и роговица глаза человека слабо снабжается кровью, поэтому и окислительный метаболизм
выражен незначительно, а энергия в основном образуется при сбраживании глюкозы до молочной кислоты.

Молочнокислое брожение          С6Н12О6  2С3Н6О3 (молочная кислота)

Слайд 13 Пропионовокислое брожение
Пропионовая кислота, как конечный продукт

данного брожения, образуется из молочной.
Большинство этих бактерий

– жесткие анаэробы, которые не выдерживают присутствия кислорода.
У человека пропионовокислые бактерии вызывают воспаление волосяных фолликулов, что приводит к образованию угрей.

Муравьинокислое брожение

У представителей группы энтеробактерий конечным продуктом брожения муравьиная кислота СН2О2,, которая часто распадается на водород и углекислый газ. Поэтому эти бактерии часто называют газообразующими.
Они исключительно нетребовательны к источникам питания. Наиболее типичным представителем этих бактерий служит кишечная палочка – обычный обитатель кишечника и животных.
К этой группе микроорганизмов также принадлежат бактерии, вызывающие очень опасные заболевания человека: возбудитель тифа, холерный вибрион, чумная палочка.

Пропионовокислое брожение   Пропионовая кислота, как конечный продукт данного брожения, образуется из молочной.

Слайд 14
Этапы энергетического обмена


Этапы энергетического обмена

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика