SlideShare a Scribd company logo
Тема: Анаэробный и
аэробный гликолиз
Мамыкин И.
Обмен веществ (метаболизм) = ассимиляции + диссимиляции
Органические вещества пищи являются основным источником не
только материи, но и энергии для жизнедеятельности клеток
организма. При образовании сложных органических молекул была
затрачена энергия, потенциально она находится в форме
образованных химических связей. В результате реакций
энергетического обмена происходит окисление сложных молекул
до более простых и разрушение химических связей, при этом
происходит высвобождение энергии.
Биологическое окисление в клетках происходит с участием О2:
А + О2 → АО2
и без его участия, за счет дегидрирования или переноса
электронов от одного вещества к другому:
АН2 + В → А + ВН2, где вещество А окисляется за счет вещества В;
Fe2
+
→ Fe3
+
+ e-
, где двухвалентное железо окисляется до
трехвалентного.
Биологическое окисление и горение
Окисление глюкозы в клетках без
участия кислорода происходит путем
дегидрирования, акцептором Н служит
кофермент НАД+
. Реакции протекают в
цитоплазме, глюкоза с помощью 10
ферментативных реакций
превращается в 2 молекулы ПВК —
пировиноградной кислоты и
образуется восстановленная форма
переносчика водорода НАД·Н2
(никотинамидаденин-динуклеотида).
При этом образуется 200 кДж энергии, 120 рассеивается в форме
тепла, 80 кДж запасается в форме 2 моль АТФ (КПД = 40%):
С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 + 2НАД+
→
2 С3Н4О3 + 2АТФ + 2Н2О + 2НАД·Н2
Гликолиз, или бескислородное окисление, субстратное
фосфорилирование.
Дальнейшая судьба ПВК зависит от
присутствия О2 в клетке.
Если О2 нет, происходит анаэробное
брожение (дыхание), причем у
дрожжей и растений происходит
спиртовое брожение, при котором
сначала происходит образование
уксусного альдегида, а затем
этилового спирта:
I. 2С3Н4О3 → 2СО2 + 2СН3СОН (уксусный альдегид)
II. 2СН3СОН + 2НАД·Н2 → 2С2Н5ОН + 2НАД+
Гликолиз, или бескислородное окисление, субстратное
фосфорилирование.
У животных и некоторых бактерий при
недостатке О2 происходит
молочнокислое брожение с
образованием молочной кислоты:
2С3Н4О3 + 2НАД·Н2 → 2С3Н6О3 + 2НАД+
Гликолиз, или бескислородное окисление, субстратное
фосфорилирование.
Аэробный гликолиз
Окисление глюкозы в аэробных условиях можно условно разделить на 5
этапов:
•1 этап — Окисление глюкозы до ПВК
•2 этап – это окислительное декарбоксилирование ПВК с образованием
АУК
•3 этап – использование 90% АУК в ЦТК, где образуются 3 НАДН2 и
ФПН2, участвующие в следующем этапе.
•4 этап – БО, где образуется энергия и эндогенная вода.
•5 этап – ОФ, при котором образуется АТФ.
Эффект Пастера -
это снижение скорости гликолиза в присутствии
кислорода, т.е. при наличии кислорода окисление
глюкозы происходит аэробно. В результате
скорость потребления глюкозы в присутствии
кислорода снижается. В основе эффекта лежит
уменьшение количества АДФ и неорганического
фосфата и увеличение АТФ (т.к. в аэробных
условиях усиливается процесс ОФ), что ведет к
подавлению гликолиза.

More Related Content

What's hot

кислород
кислородкислород
кислород
school982
 
Урок по химии: В мире кислот!
Урок по химии: В мире кислот!Урок по химии: В мире кислот!
Урок по химии: В мире кислот!
rvroman
 
Презентация для урока химии в 8 классе: Основания
Презентация для урока химии в 8 классе: ОснованияПрезентация для урока химии в 8 классе: Основания
Презентация для урока химии в 8 классе: Основания
rvroman
 
кроссворды по хмии
кроссворды по хмиикроссворды по хмии
кроссворды по хмииerygina_anna
 
органические вещества. уровни жизни
органические вещества. уровни жизниорганические вещества. уровни жизни
органические вещества. уровни жизниdefender_
 
единство химической организации живых организмов
единство химической организации живых организмовединство химической организации живых организмов
единство химической организации живых организмов
Елена Пономарева
 
углевод глюкоза
углевод глюкозауглевод глюкоза
углевод глюкоза
natalytptk
 
благородные газы
благородные газыблагородные газы
благородные газы
Kirrrr123
 
удивительный мир химии
удивительный мир химии удивительный мир химии
удивительный мир химии Andrey Ielkin
 
типы реакций в органической химии
типы реакций в органической химиитипы реакций в органической химии
типы реакций в органической химииAlex Sarsenova
 
классификация химических реакций
классификация химических реакцийклассификация химических реакций
классификация химических реакцийhtub yfcf
 
строение органических соединений
строение органических соединенийстроение органических соединений
строение органических соединенийerlond
 
Тахтаулова_Ирина_Сергеевна
Тахтаулова_Ирина_Сергеевна Тахтаулова_Ирина_Сергеевна
Тахтаулова_Ирина_Сергеевна
YuliyaVladimirovna
 
копилка загадок по химии
копилка загадок по химиикопилка загадок по химии
копилка загадок по химииerygina_anna
 

What's hot (17)

урок 5
урок 5урок 5
урок 5
 
кислород
кислородкислород
кислород
 
Урок по химии: В мире кислот!
Урок по химии: В мире кислот!Урок по химии: В мире кислот!
Урок по химии: В мире кислот!
 
Презентация для урока химии в 8 классе: Основания
Презентация для урока химии в 8 классе: ОснованияПрезентация для урока химии в 8 классе: Основания
Презентация для урока химии в 8 классе: Основания
 
кроссворды по хмии
кроссворды по хмиикроссворды по хмии
кроссворды по хмии
 
органические вещества. уровни жизни
органические вещества. уровни жизниорганические вещества. уровни жизни
органические вещества. уровни жизни
 
единство химической организации живых организмов
единство химической организации живых организмовединство химической организации живых организмов
единство химической организации живых организмов
 
углевод глюкоза
углевод глюкозауглевод глюкоза
углевод глюкоза
 
благородные газы
благородные газыблагородные газы
благородные газы
 
удивительный мир химии
удивительный мир химии удивительный мир химии
удивительный мир химии
 
типы реакций в органической химии
типы реакций в органической химиитипы реакций в органической химии
типы реакций в органической химии
 
классификация химических реакций
классификация химических реакцийклассификация химических реакций
классификация химических реакций
 
строение органических соединений
строение органических соединенийстроение органических соединений
строение органических соединений
 
1 единство
1 единство1 единство
1 единство
 
Тахтаулова_Ирина_Сергеевна
Тахтаулова_Ирина_Сергеевна Тахтаулова_Ирина_Сергеевна
Тахтаулова_Ирина_Сергеевна
 
Him Reak
Him ReakHim Reak
Him Reak
 
копилка загадок по химии
копилка загадок по химиикопилка загадок по химии
копилка загадок по химии
 

Viewers also liked

Строение эукариотической клетки
Строение эукариотической клеткиСтроение эукариотической клетки
Строение эукариотической клетки
olik5sch
 
Генная инженерия и мутации
Генная инженерия и мутацииГенная инженерия и мутации
Генная инженерия и мутации
olik5sch
 
Вирусы
ВирусыВирусы
Вирусы
olik5sch
 
Механизмы эволюционного процесса
Механизмы эволюционного процессаМеханизмы эволюционного процесса
Механизмы эволюционного процесса
olik5sch
 
Мезозой
МезозойМезозой
Мезозой
olik5sch
 
Развитие теории Дарвина
Развитие теории ДарвинаРазвитие теории Дарвина
Развитие теории Дарвина
olik5sch
 
Цитология
ЦитологияЦитология
Цитология
olik5sch
 
Основные направления эволюционного_процесса
Основные направления эволюционного_процессаОсновные направления эволюционного_процесса
Основные направления эволюционного_процесса
olik5sch
 
Доказательство эволюции
Доказательство эволюцииДоказательство эволюции
Доказательство эволюции
olik5sch
 
Палеозой
ПалеозойПалеозой
Палеозой
olik5sch
 
Загрязнение мирового океана
Загрязнение мирового океанаЗагрязнение мирового океана
Загрязнение мирового океана
olik5sch
 
Карл Линней
Карл ЛиннейКарл Линней
Карл Линней
olik5sch
 
Напрвления эволюции
Напрвления эволюцииНапрвления эволюции
Напрвления эволюции
olik5sch
 
Направления и пути эволюционного процесса
Направления и пути эволюционного процессаНаправления и пути эволюционного процесса
Направления и пути эволюционного процесса
olik5sch
 
Химическая организация клетки
Химическая организация клеткиХимическая организация клетки
Химическая организация клетки
olik5sch
 
Способы и типы питания животных
Способы и типы питания животныхСпособы и типы питания животных
Способы и типы питания животных
olik5sch
 
Протерозой
ПротерозойПротерозой
Протерозой
olik5sch
 
Жан Батист Ламарк
Жан Батист ЛамаркЖан Батист Ламарк
Жан Батист Ламарк
olik5sch
 
Популяция. Вид. Критерии вида.
Популяция. Вид. Критерии вида.Популяция. Вид. Критерии вида.
Популяция. Вид. Критерии вида.
olik5sch
 
Все о курсе
Все о курсеВсе о курсе
Все о курсеolik5sch
 

Viewers also liked (20)

Строение эукариотической клетки
Строение эукариотической клеткиСтроение эукариотической клетки
Строение эукариотической клетки
 
Генная инженерия и мутации
Генная инженерия и мутацииГенная инженерия и мутации
Генная инженерия и мутации
 
Вирусы
ВирусыВирусы
Вирусы
 
Механизмы эволюционного процесса
Механизмы эволюционного процессаМеханизмы эволюционного процесса
Механизмы эволюционного процесса
 
Мезозой
МезозойМезозой
Мезозой
 
Развитие теории Дарвина
Развитие теории ДарвинаРазвитие теории Дарвина
Развитие теории Дарвина
 
Цитология
ЦитологияЦитология
Цитология
 
Основные направления эволюционного_процесса
Основные направления эволюционного_процессаОсновные направления эволюционного_процесса
Основные направления эволюционного_процесса
 
Доказательство эволюции
Доказательство эволюцииДоказательство эволюции
Доказательство эволюции
 
Палеозой
ПалеозойПалеозой
Палеозой
 
Загрязнение мирового океана
Загрязнение мирового океанаЗагрязнение мирового океана
Загрязнение мирового океана
 
Карл Линней
Карл ЛиннейКарл Линней
Карл Линней
 
Напрвления эволюции
Напрвления эволюцииНапрвления эволюции
Напрвления эволюции
 
Направления и пути эволюционного процесса
Направления и пути эволюционного процессаНаправления и пути эволюционного процесса
Направления и пути эволюционного процесса
 
Химическая организация клетки
Химическая организация клеткиХимическая организация клетки
Химическая организация клетки
 
Способы и типы питания животных
Способы и типы питания животныхСпособы и типы питания животных
Способы и типы питания животных
 
Протерозой
ПротерозойПротерозой
Протерозой
 
Жан Батист Ламарк
Жан Батист ЛамаркЖан Батист Ламарк
Жан Батист Ламарк
 
Популяция. Вид. Критерии вида.
Популяция. Вид. Критерии вида.Популяция. Вид. Критерии вида.
Популяция. Вид. Критерии вида.
 
Все о курсе
Все о курсеВсе о курсе
Все о курсе
 

More from olik5sch

приказ об утверждении составов, мест и графика работы предметных комиссий
приказ об утверждении составов, мест и графика работы предметных комиссийприказ об утверждении составов, мест и графика работы предметных комиссий
приказ об утверждении составов, мест и графика работы предметных комиссий
olik5sch
 
Компетентностный подход. Петрова Г.Б.
Компетентностный подход. Петрова Г.Б.Компетентностный подход. Петрова Г.Б.
Компетентностный подход. Петрова Г.Б.
olik5sch
 
Ганеева Л.Р.
 Ганеева Л.Р. Ганеева Л.Р.
Ганеева Л.Р.
olik5sch
 
Опыт решения проектных задач
Опыт решения проектных задачОпыт решения проектных задач
Опыт решения проектных задач
olik5sch
 
Приемы и методы развития творческого воображения с использованием ТРИЗ
Приемы и методыразвития творческого воображенияс использованием ТРИЗПриемы и методыразвития творческого воображенияс использованием ТРИЗ
Приемы и методы развития творческого воображения с использованием ТРИЗ
olik5sch
 
Вебинар. Начало
Вебинар. НачалоВебинар. Начало
Вебинар. Начало
olik5sch
 
Шишина В.В. История, обществознание
Шишина В.В. История, обществознаниеШишина В.В. История, обществознание
Шишина В.В. История, обществознание
olik5sch
 
мезозой
мезозоймезозой
мезозойolik5sch
 
Итоги и перспективы взаимодействия ГБОУ ДПО ЧИППКРО и МОУ "СОШ №5 УИМ" г. ...
Итоги и перспективы взаимодействия ГБОУ ДПО ЧИППКРО и МОУ "СОШ №5 УИМ" г. ...Итоги и перспективы взаимодействия ГБОУ ДПО ЧИППКРО и МОУ "СОШ №5 УИМ" г. ...
Итоги и перспективы взаимодействия ГБОУ ДПО ЧИППКРО и МОУ "СОШ №5 УИМ" г. ...
olik5sch
 

More from olik5sch (9)

приказ об утверждении составов, мест и графика работы предметных комиссий
приказ об утверждении составов, мест и графика работы предметных комиссийприказ об утверждении составов, мест и графика работы предметных комиссий
приказ об утверждении составов, мест и графика работы предметных комиссий
 
Компетентностный подход. Петрова Г.Б.
Компетентностный подход. Петрова Г.Б.Компетентностный подход. Петрова Г.Б.
Компетентностный подход. Петрова Г.Б.
 
Ганеева Л.Р.
 Ганеева Л.Р. Ганеева Л.Р.
Ганеева Л.Р.
 
Опыт решения проектных задач
Опыт решения проектных задачОпыт решения проектных задач
Опыт решения проектных задач
 
Приемы и методы развития творческого воображения с использованием ТРИЗ
Приемы и методыразвития творческого воображенияс использованием ТРИЗПриемы и методыразвития творческого воображенияс использованием ТРИЗ
Приемы и методы развития творческого воображения с использованием ТРИЗ
 
Вебинар. Начало
Вебинар. НачалоВебинар. Начало
Вебинар. Начало
 
Шишина В.В. История, обществознание
Шишина В.В. История, обществознаниеШишина В.В. История, обществознание
Шишина В.В. История, обществознание
 
мезозой
мезозоймезозой
мезозой
 
Итоги и перспективы взаимодействия ГБОУ ДПО ЧИППКРО и МОУ "СОШ №5 УИМ" г. ...
Итоги и перспективы взаимодействия ГБОУ ДПО ЧИППКРО и МОУ "СОШ №5 УИМ" г. ...Итоги и перспективы взаимодействия ГБОУ ДПО ЧИППКРО и МОУ "СОШ №5 УИМ" г. ...
Итоги и перспективы взаимодействия ГБОУ ДПО ЧИППКРО и МОУ "СОШ №5 УИМ" г. ...
 

Гликолиз

  • 1. Тема: Анаэробный и аэробный гликолиз Мамыкин И.
  • 2. Обмен веществ (метаболизм) = ассимиляции + диссимиляции Органические вещества пищи являются основным источником не только материи, но и энергии для жизнедеятельности клеток организма. При образовании сложных органических молекул была затрачена энергия, потенциально она находится в форме образованных химических связей. В результате реакций энергетического обмена происходит окисление сложных молекул до более простых и разрушение химических связей, при этом происходит высвобождение энергии. Биологическое окисление в клетках происходит с участием О2: А + О2 → АО2 и без его участия, за счет дегидрирования или переноса электронов от одного вещества к другому: АН2 + В → А + ВН2, где вещество А окисляется за счет вещества В; Fe2 + → Fe3 + + e- , где двухвалентное железо окисляется до трехвалентного. Биологическое окисление и горение
  • 3. Окисление глюкозы в клетках без участия кислорода происходит путем дегидрирования, акцептором Н служит кофермент НАД+ . Реакции протекают в цитоплазме, глюкоза с помощью 10 ферментативных реакций превращается в 2 молекулы ПВК — пировиноградной кислоты и образуется восстановленная форма переносчика водорода НАД·Н2 (никотинамидаденин-динуклеотида). При этом образуется 200 кДж энергии, 120 рассеивается в форме тепла, 80 кДж запасается в форме 2 моль АТФ (КПД = 40%): С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 + 2НАД+ → 2 С3Н4О3 + 2АТФ + 2Н2О + 2НАД·Н2 Гликолиз, или бескислородное окисление, субстратное фосфорилирование.
  • 4. Дальнейшая судьба ПВК зависит от присутствия О2 в клетке. Если О2 нет, происходит анаэробное брожение (дыхание), причем у дрожжей и растений происходит спиртовое брожение, при котором сначала происходит образование уксусного альдегида, а затем этилового спирта: I. 2С3Н4О3 → 2СО2 + 2СН3СОН (уксусный альдегид) II. 2СН3СОН + 2НАД·Н2 → 2С2Н5ОН + 2НАД+ Гликолиз, или бескислородное окисление, субстратное фосфорилирование.
  • 5. У животных и некоторых бактерий при недостатке О2 происходит молочнокислое брожение с образованием молочной кислоты: 2С3Н4О3 + 2НАД·Н2 → 2С3Н6О3 + 2НАД+ Гликолиз, или бескислородное окисление, субстратное фосфорилирование.
  • 6. Аэробный гликолиз Окисление глюкозы в аэробных условиях можно условно разделить на 5 этапов: •1 этап — Окисление глюкозы до ПВК •2 этап – это окислительное декарбоксилирование ПВК с образованием АУК •3 этап – использование 90% АУК в ЦТК, где образуются 3 НАДН2 и ФПН2, участвующие в следующем этапе. •4 этап – БО, где образуется энергия и эндогенная вода. •5 этап – ОФ, при котором образуется АТФ.
  • 7. Эффект Пастера - это снижение скорости гликолиза в присутствии кислорода, т.е. при наличии кислорода окисление глюкозы происходит аэробно. В результате скорость потребления глюкозы в присутствии кислорода снижается. В основе эффекта лежит уменьшение количества АДФ и неорганического фосфата и увеличение АТФ (т.к. в аэробных условиях усиливается процесс ОФ), что ведет к подавлению гликолиза.

Editor's Notes

  1. I. С3Н4О3  СО2 + СН3СОН (уксусный альдегид) II. СН3СОН + НАД·Н2  С2Н5ОН + НАД+ У животных и некоторых бактерий при недостатке О2 происходит молочнокислое брожение с образованием молочной кислоты: С3Н4О3 + НАД·Н2  С3Н6О3 + НАД+ Третий этап энергетического обмена — кислородное окисление, или дыхание, происходит в митохондриях. Пировиноградная кислота проникает в митохондрии, происходит ее дегидрирование (отщепление водорода) и декарбоксилирование (отщепление углекислого газа) с образованием двухуглеродной ацетильной группы, которая вступает в цикл реакций, получивших название реакций цикла Кребса (рис. 299). Здесь происходит дальнейшее окисление, связанное с дегидрированием и декарбоксилированием. В результате на каждую разрушенную моль ПВК из митохондрии удаляется 3 моль СО2, образуется 5 пар атомов водорода, связанных с переносчиками (4 НАДН2, ФАДН2), а также моль АТФ. Суммарная реакция гликолиза и разрушения ПВК в митохондриях до водорода и углекислого газа выглядит следующим образом: С6Н12О6 + 6Н2О  6СО2 + 4АТФ + 12Н2 2АТФ образуются при гликолизе, две — в цикле Кребса; 2 пары атомов (2НАД·Н2)образовались при гликолизе, 10 пар — в цикле Кребса. Рис.299. Цикл Кребса. Последним этапом является окисление пар атомов водорода с участием О2 до Н2О с одновременным фосфорилированием АДФ до АТФ. Этот процесс происходит на внутренней мембране митохондрий. Водород передается по трем большим ферментным комплексам дыхательной цепи (флавопротеин, кофермент Q, цитохромы), расположенным во внутренней мембране митохондрий. У водорода отбираются электроны, а протоны закачиваются в межмембранное пространство митохондрий, в «протонный резервуар». Внутренняя мембрана непроницаема для ионов водорода. Электроны передаются по ферментам дыхательной цепи на цитохромоксидазу. Когда разность потенциалов на внешней и внутренней стороне внутренней мембраны достигает 200 мВ, протоны (12Н2) проходят через канал фермента АТФ-синтетазы и с помощью цитохромоксидазы происходит восстановление кислорода до воды (12Н2О) с выделением энергии, часть которой (55%) запасается в форме 34АТФ (рис. 300). Рис. 300. Дыхательная цепь и АТФ-синтетаза. Суммарная реакция энергетического обмена выглядит так: С6Н12О6 + 6О2  6СО2 + 6Н2О + 38АТФ + Qт Если внутренняя мембрана повреждена, то окисление НАДН2 продолжается, но не работает АТФ-синтетаза и образования АТФ не происходит, вся энергия выделяется в форме тепла.
  2. Процесс энергетического обмена можно разделить на три этапа: на первом этапе происходит пищеварение, то есть сложные органические молекулы расщепляются до мономеров, на втором происходит бескислородное окисление этих мономеров — гликолиз, и на последнем этапе происходит окисление с участием кислорода в митохондриях. Подготовительный этап. Под действием ферментов пищеварительного тракта или ферментов лизосом белковые молекулы расщепляются до аминокислот, жиры — до глицерина и карбоновых кислот, углеводы — до глюкозы, нуклеиновые кислоты — до нуклеотидов. Вся энергия при этом рассеивается в виде тепла. Гликолиз, или бескислородное окисление. Окисление глюкозы в клетках без участия кислорода происходит путем дегидрирования, акцептором Н служит кофермент НАД+. Реакции протекают в цитоплазме, глюкоза с помощью 10 ферментативных реакций превращается в 2 молекулы ПВК — пировиноградной кислоты и образуется восстановленная форма переносчика водорода НАД·Н2 никотинамидаденин-динуклеотида. При этом образуется 200 кДж энергии, 120 рассеивается в форме тепла, 80 кДж запасается в форме 2 моль АТФ: С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 + 2НАД+ 2 С3Н4О3 + 2АТФ + 2Н2О + 2НАД·Н2 Дальнейшая судьба ПВК зависит от присутствия О2 в клетке, если О2 нет, происходит анаэробное дыхание, причем у дрожжей и растений происходит спиртовое брожение, при котором сначала происходит образование уксусного альдегида, а затем этилового спирта: I. С3Н4О3  СО2 + СН3СОН (уксусный альдегид) II. СН3СОН + НАД·Н2  С2Н5ОН + НАД+ У животных и некоторых бактерий при недостатке О2 происходит молочнокислое брожение с образованием молочной кислоты: С3Н4О3 + НАД·Н2  С3Н6О3 + НАД+ Третий этап энергетического обмена — кислородное окисление, или дыхание, происходит в митохондриях. Пировиноградная кислота проникает в митохондрии, происходит ее дегидрирование (отщепление водорода) и декарбоксилирование (отщепление углекислого газа) с образованием двухуглеродной ацетильной группы, которая вступает в цикл реакций, получивших название реакций цикла Кребса (рис. 299). Здесь происходит дальнейшее окисление, связанное с дегидрированием и декарбоксилированием. В результате на каждую разрушенную моль ПВК из митохондрии удаляется 3 моль СО2, образуется 5 пар атомов водорода, связанных с переносчиками (4 НАДН2, ФАДН2), а также моль АТФ. Суммарная реакция гликолиза и разрушения ПВК в митохондриях до водорода и углекислого газа выглядит следующим образом: С6Н12О6 + 6Н2О  6СО2 + 4АТФ + 12Н2 2АТФ образуются при гликолизе, две — в цикле Кребса; 2 пары атомов (2НАД·Н2)образовались при гликолизе, 10 пар — в цикле Кребса. Рис.299. Цикл Кребса. Последним этапом является окисление пар атомов водорода с участием О2 до Н2О с одновременным фосфорилированием АДФ до АТФ. Этот процесс происходит на внутренней мембране митохондрий. Водород передается по трем большим ферментным комплексам дыхательной цепи (флавопротеин, кофермент Q, цитохромы), расположенным во внутренней мембране митохондрий. У водорода отбираются электроны, а протоны закачиваются в межмембранное пространство митохондрий, в «протонный резервуар». Внутренняя мембрана непроницаема для ионов водорода. Электроны передаются по ферментам дыхательной цепи на цитохромоксидазу. Когда разность потенциалов на внешней и внутренней стороне внутренней мембраны достигает 200 мВ, протоны (12Н2) проходят через канал фермента АТФ-синтетазы и с помощью цитохромоксидазы происходит восстановление кислорода до воды (12Н2О) с выделением энергии, часть которой (55%) запасается в форме 34АТФ (рис. 300). Рис. 300. Дыхательная цепь и АТФ-синтетаза. Суммарная реакция энергетического обмена выглядит так: С6Н12О6 + 6О2  6СО2 + 6Н2О + 38АТФ + Qт Если внутренняя мембрана повреждена, то окисление НАДН2 продолжается, но не работает АТФ-синтетаза и образования АТФ не происходит, вся энергия выделяется в форме тепла.
  3. У животных и некоторых бактерий при недостатке О2 происходит молочнокислое брожение с образованием молочной кислоты: С3Н4О3 + НАД·Н2  С3Н6О3 + НАД+ Третий этап энергетического обмена — кислородное окисление, или дыхание, происходит в митохондриях. Пировиноградная кислота проникает в митохондрии, происходит ее дегидрирование (отщепление водорода) и декарбоксилирование (отщепление углекислого газа) с образованием двухуглеродной ацетильной группы, которая вступает в цикл реакций, получивших название реакций цикла Кребса (рис. 299). Здесь происходит дальнейшее окисление, связанное с дегидрированием и декарбоксилированием. В результате на каждую разрушенную моль ПВК из митохондрии удаляется 3 моль СО2, образуется 5 пар атомов водорода, связанных с переносчиками (4 НАДН2, ФАДН2), а также моль АТФ. Суммарная реакция гликолиза и разрушения ПВК в митохондриях до водорода и углекислого газа выглядит следующим образом: С6Н12О6 + 6Н2О  6СО2 + 4АТФ + 12Н2 2АТФ образуются при гликолизе, две — в цикле Кребса; 2 пары атомов (2НАД·Н2)образовались при гликолизе, 10 пар — в цикле Кребса. Рис.299. Цикл Кребса. Последним этапом является окисление пар атомов водорода с участием О2 до Н2О с одновременным фосфорилированием АДФ до АТФ. Этот процесс происходит на внутренней мембране митохондрий. Водород передается по трем большим ферментным комплексам дыхательной цепи (флавопротеин, кофермент Q, цитохромы), расположенным во внутренней мембране митохондрий. У водорода отбираются электроны, а протоны закачиваются в межмембранное пространство митохондрий, в «протонный резервуар». Внутренняя мембрана непроницаема для ионов водорода. Электроны передаются по ферментам дыхательной цепи на цитохромоксидазу. Когда разность потенциалов на внешней и внутренней стороне внутренней мембраны достигает 200 мВ, протоны (12Н2) проходят через канал фермента АТФ-синтетазы и с помощью цитохромоксидазы происходит восстановление кислорода до воды (12Н2О) с выделением энергии, часть которой (55%) запасается в форме 34АТФ (рис. 300). Рис. 300. Дыхательная цепь и АТФ-синтетаза. Суммарная реакция энергетического обмена выглядит так: С6Н12О6 + 6О2  6СО2 + 6Н2О + 38АТФ + Qт Если внутренняя мембрана повреждена, то окисление НАДН2 продолжается, но не работает АТФ-синтетаза и образования АТФ не происходит, вся энергия выделяется в форме тепла.
  4. **Тест 1. На подготовительном этапе энергетического обмена происходит: Гидролиз белков до аминокислот. Гидролиз жиров до глицерина и карбоновых кислот. Гидролиз углеводов до моносахаридов. Гидролиз нуклеиновых кислот до нуклеотидов. Тест 2. Обеспечивают гликолиз: Ферменты пищеварительного тракта и лизосом. Ферменты цитоплазмы. Ферменты цикла Кребса. Ферменты дыхательной цепи. Тест 3. В результате бескислородного окисления в клетках у животных при недостатке О2 образуется: ПВК. Молочная кислота. Этиловый спирт. Ацетил-КоА. Тест 4. В результате бескислородного окисления в клетках у растений при недостатке О2 образуется: ПВК. Молочная кислота. Этиловый спирт. Ацетил-КоА. Тест 5. При гликолизе моль глюкозы образуется всего энергии: 200 кДж. 400 кДж. 600 кДж. 800 кДж. Тест 6. Три моль глюкозы подверглось гликолизу в животных клетках при недостатке кислорода. При этом углекислого газа выделилось: 3 моль. 6 моль. 12 моль. Углекислый газ в животных клетках при гликолизе не выделяется. ***Тест 7. К биологическому окислению относятся: Окисление вещества А в реакции: А + О2  АО2. Дегидрирование вещества А в реакции: АН2 + В  А + ВН2. Потеря электронов (Fe2+ в реакции Fe2+  Fe3+ + е-). Приобретение электронов (Fe3+ в реакции Fe2+  Fe3+ + е-). **Тест 8. Реакции подготовительного этапа происходят: В пищеварительном тракте. В митохондриях. В цитоплазме. В лизосомах. Тест 9. Энергия, которая выделяется в реакциях подготовительного этапа: Рассеивается в форме тепла. Запасается в форме АТФ. Большая часть рассеивается в форме тепла, меньшая — запасется в форме АТФ. Меньшая часть рассеивается в форме тепла, большая — запасется в форме АТФ. Тест 10. Энергия, которая выделяется в реакциях гликолиза: Рассеивается в форме тепла. Запасается в форме АТФ. 120 кДж рассеивается в форме тепла, 80 кДж — запасется в форме АТФ. 80 кДж рассеивается в форме тепла, 120 кДж — запасется в форме АТФ.