Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 26
Тема: Загальна характеристика обміну речовин. Енергетичний обмін та його етапи. Синтез АТФ.
Живі організми існують тому, що постійно
: а) в них надходять поживні речовини із навколишнього середовища; б) ці речовини перетворюються в організмі; в) виводяться з організму продукти життєдіяльності. Сукупність всіх цих процесів називається обмін речовин
(метаболізм). 1. Процеси поглинання із довкілля, засвоєння і накопичення хімічних речовин
, які необхідні для утворення сполук, необхідних організму, називаються асиміляцією
(біосинтезом). У кожній живій клітині здійснюється величезна кількість хімічних реакцій. Всі вони відбуваються організовано і упорядковано. Кожна реакція відбувається у конкретно визначеному місці і за участю ферментів – каталізаторів, які розміщені на мембранах мітохондрій та ЕПС. 2. Розрізняють 2 типи реакцій у клітині: І-ший тип – реакції синтезу білків, жирів, вуглеводів, нуклеїнових кислот, тобто асиміляція
. ІІ-ий тип: - реакція розщеплення складних органічних речовин до менш складних сполук (СО2
і Н2
О), які супроводжуються виділенням енергії – дисиміляція.
3. Сукупність реакцій біосинтезу називають пластичним обміном
. 4. Сукупність реакцій розщеплення, що забезпечують клітину енергією, називають енергетичним обміном
. 5. енергетичний та пластичний обміни тісно пов’язані між собою та зовнішнім середовищем і в єдності становлять обмін речовин і енергії в кожній клітині і в організмі в цілому. Процеси асиміляції не завжди врівноважені з процесами дисиміляції. Так, в організмах, що розвиваються, переважає асиміляція (накопичуються речовини і росте організм). При інтенсивній фізичній роботі, нестачі поживних речовин та старінні переважають процеси дисиміляції. Для живих організмів Землі основним джерелом енергії є сонячне світло. 6. Організми, здатні утворювати органічні сполуки з неорганічних називаються автотрофами
. 7. Організми, що використовують для утворення органічних сполук з неорганічних енергію світла називають фототрофами
(зелені рослини, ціанобактерії). 8. Організми, що використовують для утворення органічних речовин із неорганічних енергію хімічних реакцій називають хемотрофами
. (сіркобактерії, залізобактерії). 9. Організми, що використовують для утворення своїх органічних речовин органічні речовини, утворені іншими організмами (живі організми, їх рештки, продукти життєдіяльності), які вони одержують з їжею, називають гетеротрофами
. 10. Енергетичний обмін організмів здійснюється у три послідовних етапи: а) підготовчий. б) безкисневий (анаеробне дихання) в) кисневий (аеробне дихання). 11. Найважливішим на безкисневому етапі енергетичного обміну є розщеплення в клітинах молекул
глюкози
шляхом гліколізу
на дві молекули піровиноградної (С3
Н4
О3
) або молочної кислоти (С3
Н6
О3
) у м’язових клітинах: С6
Н12
О6
+ 2АДФ + 2Н3
РО4
®2С3
Н6
О3
+ 2АТФ + 2Н2
О У процесі розпаду глюкози беруть участь 13 різних ферментів, фосфорна кислота і АДФ. Під чол гліколізу виділяється » 200 кДж енергії . 84 кДж використовується на синтез 2х
молекул АТФ, а решта (116 кДж) використовується у вигляді теплоти. Значення гліколізу
: організм дістає енергію в умовах дефіциту кисню. Спиртове бродіння
– це один тип перетворення глюкози, коли вона розпадається на 2 молекули етилового спирту (С2
Н5
ОН) та 2 молекули вуглекислого газу (СО2
) С6
Н12
О6
+ 2Н3
РО4
+ 2АДФ = 2СО2
+ 2С2
Н5
ОН + 2АТФ + 2Н2
О Молочнокисле (молочне) бродіння – вид безкисневого бродіння. 12. Після завершення гліколізу настає друга стадія – кисневе розщеплення
. 13. Процес кисневого розщеплення описується рівнянням: 2С3
Н6
О3
+ 6О2
+ 36АДФ + 36Н3
РО4
® 36АТФ + 6СО2
+ 42Н2
О Це ® дихання При цьому виділяється енергія (2600 кДж) частина якої розсіюється у вигляді тепла (45%), 55% перетворюється в енергію хімічних зв’язків АТФ (1440 кДж). 14. Сумарне рівняння повного розщеплення
глюкози
записується так: Це ® процес дихання. Процеси надходження в організм із зовнішнього середовища кисню, використання його клітинами і тканинами для окислення органічних речовин і виділення з організму вуглекислого газу називається диханням
. Порівняння вивільненої енергії та кінцевих продуктів при спиртовому бродінні і диханні. Висновки: 1. Для синтезу АТФ у процесі гліколізу не потрібні мембрани. Він відбувається і в пробірці, якщо є всі ферменти і субстрати. 2. Для кисневого процесу потрібні мітохондріальні мембрани. 3. Розщеплення 1 молекули глюкози до оксиду вуглецю і води забезпечує синтез 38 молекул АТФ. (у безкисневій стадії утворюються 2 молекули АТФ, а у кисневій – 36 молекул АТФ). 4. Коли недостача кисню, або пошкодження мітохондри, то клітина, щоб дістати необхідну для життя кількість АТФ використовує безкисневий процес. Для цього їй потрібно в 20 разів більше глюкози, ніж у нормі. Процес виділення з організму продуктів обміну називають екскреція
. Кінцевими продуктами розщеплення вуглеводів
і жирів
є СО2
і Н2
О, які виводяться з організму. ІІ. Закріплення знань. ІІІ. Домашнє завдання. Схема процесів перетворення речовин і енергії.
Енергетичні потреби організму 15. Організм витрачає енергію у 2х
напрямках: І – на забезпечення процесів життєдільності в умовах фізіологічного спокою; ІІ – на виконання різних видів фізичної роботи. 16. Для підтримання життєдіяльності організму необхідна значна кількість енергії. Для людини віком 20 років і вагою 70 кг необхідно 1700 ккал (7140 кДж) на добу. (при фізіологічному спокої) На виконання фізичної роботи ще додатково витрачає людина 4200-5040 кДж енергії на добу. Таблиця Добові витрати енергії у людей різних процесі Розумова праця Легка фізична праця Праця середньої важкості Важка фізична праця 13 474 15 050 17 270 19 940 17. Роль печінки в обміні речовин Вона бере участь у процесах: травлення, обміну речовин, захисну функцію. Тут в печінці білки і вуглеводи перетворюються на жири. Жири на вуглеводи. Але вуглеводи і жири не можуть
перетворюватись на білки
, бо їх молекули не містять азоту, який є у білках. 18. Регуляція обміну речовин Гормони залоз регулюють усі види обміну речовин: білків, жирів, вуглеводів, води і мінеральних речовин. Щитовидні залози регулюють ріст і розумовий розвиток дітей. Обмін води Вода виділяється з потом, сечею, водяною парою при диханні. За добу треба споживати » 2л. води. При високій температурі і важкій роботі – 4-5 л. води. Обмін мінеральних речовин В організмі людини виявлено 88 хімічних елементів таблиці Менделєєва. Всі вони є у їжі, крім NaCl (кухонна сіль). Тому її додають до їжі. ТЕСТИ
до теми
“ОБМІН РЕЧОВИН ТА ЕНЕРГІЇ”
1. Енергетичний обмін – це: а) сукупність реакцій біосинтезу речовин у клітині; б) сукупність реакцій окислення і розпаду речовин у клітині. 2. Органоїди клітини, в яких відбувається біосинтез білка, - це: а) мітохондрії б) рибосоми в) ядро. 3. Процеси, в результаті яких відбувається синтез органічних сполук, називають: а) асиміляцією б) дисиміляцією в) метаболізмом. 4. Вода в організмі: а) підтримує постійний склад крові; б) основний будівельний матеріал клітини; в) розчинник і середовище для хімічних реакцій. 5. Хімічні сполуки, які є джерелом енергії в клітині, - це: а) вода; б) жири; в) білки; 6. при нестачі в організмі вітамінів розвивається… а) авітаміноз; б) гіпервітаміноз; в) гіповітаміноз.
|