Обмен веществ и энергии в клетке

ЛГО с. Пантелеймоновка Г.П. Яценко
Клетка – структурная и функциональная

единица жизни.

Обмен веществ и энергии ( метаболизм) - совокупность

реакций синтеза и распада, протекающих в организме , связанных с выделением и поглощением энергии.

веществ, связанные с выделением энергии и синтезом молекул АТФ.
Пластический обмен.
(Анаболизм.

Ассимиляция.)

Совокупность реакций синтеза органических веществ, сопровождающихся поглощением энергии за счет распада молекул АТФ.

Э


АТФ

Высокомолекулярные органические вещества

н

Низкомолекулярные органические и неорганические вещества

Е

СО2, Н2О,
NH3

Е – общая энергия, выделяемая
в процессе энергетического обмена;
Q – тепловая энергия.

Конечные продукты распада:
вода, диоксид углерода, соединения аммиака

Q

Сущность процесса:

ферменты
Сложные вещества простые вещества + Q (тепловая)
белки углеводы жиры



аминокислоты глюкоза глицерин + жирные
кислоты
Энергетическая ценность:
Небольшое количество энергии рассеивается в виде тепла.

цитоплазме при участии ферментов.
Сущность процесса:
глюкоза 2

пировиноградная кислота:
С6Н12О6+2Н3РО4 + 2АДФ 2 С3Н4О3+2Н2О+ 2АТФ
ПВК
теплота 60%
синтез 2 АТФ 40%

Энергетическая ценность:
60% - дает тепло;
40% - идет на синтез 2 молекул АТФ, эта часть энергии запасается.

продуктов, осуществляется на внутренних мембранах митохондрий.
Уравнение кислородного процесса:
2С3Н4О3 + 6О2

+ 36 АДФ + 36 Н3РО4
36 АТФ + 6СО2 + 38Н2О
Молекулы АТФ выходят за пределы митохондрии и участвуют во всех процессах жизнедеятельности.
Энергетическая ценность:
2 молекулы ПВК окисляясь образует 36 молекул АТФ.

энергии
Простые химические вещества
Продукты распада
Жирные кислоты
Глюкоза
Аминокислоты
Азотистые соединения
СО2; Н2О

солнечного света
Энергия окисления неорганических соединений.
Используемая энергия
Зеленые растения, пурпурные и зеленые

бактерии

Нитрифицирующие , серо-, железобактерии

представители

синтезируются автотрофами, а также минеральные вещества, созданные в результате производственной

деятельности людей;
Совместно с автотрофами составляют на Земле единую биологическую систему, объединенную трофическими отношениями.
Голозофобы Сапрофобы Паразиты
поедают целые поглощают питаются за счет
организмы неорганические вещества хозяев
через клеточные стенки
________________________________________________________
животные большинство вирусы, фаги, бактерии,
бактерий паразитические животные,
грибы

готовые органические вещества.
Эвглена зеленая, росянка, омела и др.

Глицерин и жирные кислоты
Жиры организма

солнечный свет
6СО2 + 6Н2О С6Н12О6 + 6О2
Процесс характерен для растений, протекает в хлоропластах.
солнечный свет Н2О СО2

Световая фаза:
фотолиз воды; синтез АТФ на гранах хлоропластов.

О2

Н

АТФ

Темновая фаза:
Фиксация углерода. Синтез глюкозы в строме хлоропластов.

Глюкоза
С6Н12О6

ДНК, которая непосредственного участия в синтезе белка не принимает.
Формула биосинтеза

белка:
ДНК РНК белок
(транскрипция) (трансляция)
транскрипция в ядре
II. ДНК синтез и-РНК
III. и-РНК

т-РНК + аминокислота

+ рибосомы

синтез
белка

трансляция

в цитоплазме на гранулярной ЭПС

расшифровка всех триплетов (кодонов) генетического кода.
Из 64: 61

– смысловой и 3 – бессмысленных (нонсенс) кодона.
Бессмысленные кодоны являются терминаторами синтеза белка.
УАА – охра,
УАГ – амбер,
УГА – опал.

в молекуле белка.
Генетический код – это система записи генетической информации

в ДНК(и-РНК) в виде определенной последовательности нуклеотидов.

Код триплетен (каждой аминокислоте соответствует
сочетание из 3 нуклеотидов).
Код однозначен (каждый триплет соответствует только
одной аминокислоте)

сочетание из 3 нуклеотидов).
Код однозначен (каждый триплет соответствует только
одной аминокислоте).
Код универсален (все живые организмы имеют
одинаковый код аминокислот).
Код непрерывен (между кодами нет промежутков).
Код вырожден ( каждая аминокислота имеет более чем
один код (в основном 2 – 3 кода)).

Процесс протекает в ядре.

Синтез идет только на одной цепи

ДНК.

Обслуживает процесс РНК – полимераза.

и -РНК является посредником в передаче информации о структуре белка.
Синтез

требует очень
большого количества
ферментов и других
специфических
макромолекул, общее
количество которых
доходит до трёхсот.
Синтез протекает с
чрезвычайно высокой
скоростью (десятки
аминокислотных
остатков в секунду).

1922 – 2010)
Ученые расшифровали генетический код и установили его

роль в синтезе белка. Х. Г. Хорани в 1969 году первым синтезировал ген.

(1905 – 1993)
Ученые микробиологи, занимающиеся генетической инженерии, биотехнологией.
Установили механизм

биосинтеза РНК и ДНК.

в 10 классе общеобразовательной школы.
Используется для презентации темы «Обмен веществ

и энергии».
Содержит краткое описание основных процессов метаболизма клетки.
Может быть использован для подготовки к ЕГЭ по предмету биология.
Рассчитан на использование УМК В.Б. Захарова, С.Г. Мамонтова , Н.И. Сонина.