Слайд 1Приготовила презентацию студентка
группы 10 Т-Б
Севальнева Людмила
Слайд 2Обмен веществ и энергии
Метаболизм
Слайд 3Гомеостаз
(Постоянство внутренней среды )
Нарушение гомеостаза ведет к повреждению и
гибели клеток. Все реакции, протекающие в клетке, направлены на поддержание
гомеостаза.
Получаемые извне белки, жиры, углеводы, витамины и микроэлементы используются клетками для синтеза необходимых им веществ и построения клеточных структур.
Для построения клеточных структур необходимо затрачивать энергию.
Слайд 4Метаболизм в клетках
Энергетический
обмен
(катаболизм,
диссимиляция)
Пластический
обмен
(анаболизм,
ассимиляция)
распад, расщепление
органических веществ
синтез органических
веществ
С поглощением энергии
С выделением
энергии
Слайд 5Стадии метаболизма:
Подготовительная стадия: переваривание пищи и доставка питательных веществ и
кислорода к клеткам
Обмен веществ и энергии в клетках
Заключительная стадия: удаление
продуктов распада
Слайд 6Ферменты, их химическая природа, роль в метаболизме
Ферменты – это всегда
специфические белки – катализаторы
Каждый фермент обладает специфичность, потому что, как
правило, катализирует определенный вид реакций.
Узнав свой субстрат, фермент взаимодействует с ним и ускоряет его превращение.
Ферменты – белки, при кипячении разрушаются и теряют свои ферментативные свойства.
Слайд 7Принцип действия ферментов
Фермент и субстрат должны подходить
друг к другу
«как ключ к замку»
Субстрат- вещество
на которое действует
фермент
фермент
Слайд 8Ферменты
Простые
.
Сложные
Белковый компонент
Белковый компонент
Небелковая часть
(кофермент: ионы металлов или
витамины)
+
Слайд 9Активность ферментов
- Зависит от температуры, кислотности среды, количества субстрата,
с которым он взаимодействует.
- При повышении температуры активность ферментов
увеличивается (при высоких температурах белок денатурируется).
- Среда, в которой могут функционировать ферменты, для каждой группы различна (в кислой, в слабокислой, в щелочной или слабощелочной среде):
в кислой среде активны ферменты желудочного сока
в слабощелочной - ферменты кишечного сока
в щелочной - фермент поджелудочной железы
Большинство же ферментов активны в нейтральной среде.
Слайд 10Энергетический обмен
(диссимиляция, катаболизм)
Часть поступивших в клетку органических веществ окисляется кислородом
до конечных продуктов распада – СО2 и Н2О, аммиак NH3,
мочевина
При этом выделяется энергия!
1 г углеводов – 17,17 кДж
1 г жиров – 38,92 кДж
1г белков – 17,17 кДж
Слайд 12Энергетический обмен
Это совокупность химических реакций постепенного распада органических соединений, сопровождающихся
высвобождением энергии, часть которой расходуется на синтез АТФ.
Процессы расщепления
органических соединений у аэробных организмов происходят в три этапа, каждый из которых сопровождается несколькими ферментативными реакциями.
Слайд 13Первый этап – подготовительный
В желудочно-кишечном тракте многоклеточных организмов он осуществляется
пищеварительными ферментами. У одноклеточных – ферментами лизосом.
Сложные углеводы (крахмал,
целлюлоза)
простые углеводы (глюкоза, фруктоза)
Жиры глицерин и жирные кислоты
Белки аминокислоты
Этот процесс называется пищеварением.
Слайд 14Второй этап – бескислородный (гликолиз).
Постепенное расщепление и окисление глюкозы с
накоплением энергии в виде 2 молекул АТФ. Гликолиз происходит в
цитоплазме клеток.
Он состоит из нескольких последовательных реакций превращения молекулы глюкозы в две молекулы пировиноградной кислоты (пирувата) и две молекулы АТФ, в виде которой запасается часть энергии, выделившейся при гликолизе: С6Н12O6 + 2АДФ + 2Ф → 2С3Н4O3 + 2АТФ. Остальная энергия рассеивается в виде тепла.
В клетках дрожжей и растений (при недостатке кислорода) пируват распадается на этиловый спирт и углекислый газ. Этот процесс называется спиртовым брожением.
Слайд 15 Энергии, накопленной при гликолизе, слишком мало для организмов, использующих кислород
для дыхания. Вот почему в мышцах при больших нагрузках и
нехватке кислорода образуется молочная кислота (С3Н6O3), которая накапливается в виде лактата. Появляется боль в мышцах. У нетренированных людей это происходит быстрее, чем у людей тренированных.
Слайд 16Третий этап – кислородный
Состоит из двух последовательных процессов:
цикла Кребса, названного
по имени Нобелевского лауреата Ганса Кребса
окислительного фосфорилирования.
При кислородном дыхании
пируват окисляется до СО2 и Н2О, а энергия, выделяющаяся при окислении, запасается в виде 36 молекул АТФ.
(34 молекулы в цикле Кребса и 2 молекулы в ходе окислительного фосфорилирования).
Эта энергия распада органических соединений обеспечивает реакции их синтеза в пластическом обмене.
Кислородный этап возник после накопления в атмосфере достаточного количества молекулярного кислорода и появления аэробных организмов.
Слайд 17Окислительное фосфорилирование или клеточное дыхание
Происходит, на внутренних мембранах митохондрий, в
которые встроены молекулы-переносчики электронов.
В ходе этой стадии освобождается большая
часть метаболической энергии.
Молекулы-переносчики транспортируют электроны к молекулярному кислороду.
Часть энергии рассеивается в виде тепла, а часть расходуется на образование АТФ.
Суммарная реакция энергетического обмена:
С6Н12O6 + 6O2 → 6СO2 + 6Н2O + 38АТФ.
Слайд 18 Основная функция митохондрии – образование АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты).
Окисление органических
веществ и образование небольших количеств АТФ происходит в отсутствие кислорода
(анаэробное окисление, гликолиз).
На этом этапе подготавливается «топливо» для митохондрии.
Синтез основной массы АТФ осуществляется с потреблением кислорода и происходит на мембранах митохондрии.
Слайд 19Пластический обмен
(анаболизм, ассимиляция)
Поступившие в клетку аминокислоты, простые углеводы, глицерин и
жирные кислоты «строят» новые молекулы белков, углеводов и жиров, свойственные
данному организму
Они идут на строительство утраченных частей клеток, создание новых клеток
За счёт пластического обмена происходит рост, деление, развитие клеток и всего организма
Слайд 20Заключительная стадия обмена:
Конечные продукты обмена - углекислый газ СО2, аммиак
NH3, вода Н2О, мочевина - попадают в кровь и выводятся
из организма лёгкими и почками
