metabolismului energetic în celulă
Acasă | Despre noi | feedback-ul
sursa de energie universală este ATP (adenozin trifosfat), în toate celulele. Acest compus este sintetizat ca rezultat al reacției de fosforilare, adică atașarea rest de acid fosforic unul la o moleculă de ADP (adenozin difosfat) ..:
Această reacție necesită energie, iar acum această energie este sub forma energiei legăturilor chimice ale ATP. Știți deja că dezintegrarea ATP la ADP de celule din cauza energiei de obligațiuni în molecula de ATP va primi aproximativ 40 kJ de energie.
Pașii metabolismului energetic.
Majoritatea viețuitoarele care trăiesc pe Pământ, sunt aerobi, t. E. Utilizarea oxigenului din mediul ambiant în procesele metabolice ale mediului. În metabolismul energetic aerob are loc în trei etape: pregătire, anoxice și oxigen. Ca urmare, substanțele organice se descompun în compuși anorganici simpli. Organismele care trăiesc în mediu lipsit de oxigen și nu are nevoie de oxigen - anaerobă. precum și de lipsa de oxigen în timpul asimilării aerobe are loc în două etape: pregătitoare și anoxice. În exemplul de realizare în două etape, schimbul de energie de energie stocată este mult mai mică decât în trei faze.
Să luăm în considerare cele trei etape ale metabolismului energetic (a se vedea. Figura 1). Prima etapă se numește pregătitoare și dezintegrarea este molecule organice mari in mai simple: polizaharid - la monozaharide, lipide - în glicerol și acizi grași, proteine - la aminoacizi. In interiorul celulei, descompunerea substanțelor organice are loc în lizozomi sub acțiunea unui număr de enzime. În timpul acestor reacții energia degajată este mică, prin urmare, nu este stocat sub forma de ATP, și este disipată sub formă de căldură. Formată în etapa de pregătire a compusului (monozaharide, acizi grași, aminoacizi, etc.) pot fi utilizate în reacțiile metabolismului celular din plastic, și să continue clivaj pentru a produce energie.
A doua etapă a metabolismului energetic, numit anoxic constă în digestia enzimatică a substanțelor organice, care au fost obținute în timpul etapei de pregătire. Oxigenul în reacția acestui pas nu este implicat.
Deoarece cele mai multe disponibile sursă de energie în celulă este produsul colapsului polizaharide - glucoza, cea de a doua etapă vom considera exemplul este lipsit de oxigen sa digestie - glicoliza.
Glycolysis - un proces de digestie molecula de glucoză anoxie multietajate conținând 6 atomi de carbon (C6 H12 O6), la două molecula trei carbon de acid piruvic sau PVK (C3 H4 O3).
reacția Glicoliză catalizată de un număr de enzime, și ei au loc în citoplasmă celulei. In timpul glucozei glicoliza în scindarea 1 mol 200 kJ de energie este eliberată, dar 60% din ea este disipată sub formă de căldură. Restul de 40% din energie este suficientă pentru sinteza a două molecule de ADP doua molecule ATP. Rezultat Acidul piruvic în celule animale și celule ale multor fungi și microorganisme transformate în acid lactic (C3 H6 O3):
In cele mai multe celule de plante, și în celulele anumitor fungi (de exemplu, drojdii), în locul glicolizei are loc fermentarea alcoolică, molecula de glucoza este transformată în anaerobioză în etanol și CO2:
Există, de asemenea, astfel de microorganisme, celule care în condiții anaerobe nu formează acid lactic și alcool etilic, și, de exemplu, acid acetic sau acetonă și t. D. Cu toate acestea, în toate aceste cazuri, dezintegrarea unei molecule de glucoză, precum și în cazul glicoliză, ceea ce duce la stocarea a două molecule de ATP.
Ca rezultat al glucozei clivaj enzimatic anoxic dezintegreaza nu la produse (CO2 și H2O) și la compușii care încă mai bogate în energie și este oxidat în continuare se încheie, se poate da o cantitate mare (acid lactic, alcool etilic, etc.).
Prin urmare, în organismele aerobe după glicolizei (sau fermentația alcoolică) ar trebui să fie stadiul final al metabolismului energetic - scindarea completă a oxigenului sau respirația celulară. In timpul acestei a treia faze a substanțelor organice formate în a doua fază, când digestia anoxice și care conțin stocuri mari de energie chimică sunt oxidați produși finali CO2 și H2O. Acest proces, precum și glicoliză, este în mai multe etape, dar nu apare în citoplasmă și mitocondrii. Ca urmare a respirației celulare prin dezintegrarea a două molecule de acid lactic sintetizat 36 molecule ATP:
În plus, trebuie amintit că două molecule de ATP sunt stocate în oxigen liber în timpul divizarea fiecărei molecule de glucoză.
Astfel, metabolismul celulelor totale de energie în cazul defectării glucozei poate fi reprezentată după cum urmează:
Pentru metabolismul energetic, t. E. Pentru energie sub formă de ATP, cele mai multe organisme utilizeaza carbohidrati, dar in aceste scopuri pot fi utilizate și oxidarea lipidelor și proteinelor. Cu toate acestea, monomerii de proteine, adică. E. aminoacizi, de asemenea necesare pentru sinteza celulei structurilor de proteine proprii. Prin urmare, proteinele sunt de obicei celule „de rezervă de urgență“ și rar consumate pentru energie.
Etape metabolismului energetic