Энергетический обмен. Кислородный этап.
презентация к уроку по биологии (10 класс)

Слайд 1

Слайд 2

Полное кислородное расщепление ( клеточное дыхание) — завершающая фаза энергетического обмена. Этот многоэтапный процесс проходит в митохондриях клетки и заключается в расщеплении органических молекул, образовавшихся в анаэробной фазе до конечных продуктов — углекислого газа и воды .

Слайд 3

Биологическое окисление 1.Прямое окисление молекулярным О 2 А+О 2 = АО 2 2. Реакции в которых А окисляется за счёт В АН 2 + В = А + ВН 2 (дегидрогенирование, ферменты – дегидрогеназы)) 3. Реакции, при которых происходит перенос электронов е , например, окисление одной ионной формы Fe 3 + в другую Fe 2+ Fe ³ Fe ² + е Все эти три типа окисления встречаются в последовательности реакций аэробного дыхания

Слайд 4

Гликолиз При аэробном дыхании окисление происходит путём последовательных реакций дегидрогенирования. При каждом дегидрогенировании отщепляется Н , который используется для восстановления кофермента. Большая часть этих реакций происходит в митохондриях, где акцептором водорода служит НАД (никотинамиддинуклеотид) НАД +2Н = НАД·Н2 Поступает затем в дыхательную цепь и здесь снова подвергается окислению 6С – сахар окисляется до 3с-сахара (пировиноградная или молочная кислота). При этом параллельно идёт процесс окислительного фосфорилирования и образуется 2АТФ

Слайд 5

Гликолизом называют последовательность реакций, в результате которых одна молекула глюкозы расщепляется на две молекулы ПВК (пировиноградной кислоты) С 3 Н 4 О 3 Если О 2 достаточно , то пировиноградная кислота переходит в митохондрии для полного окисления - до СО 2 и Н 2 О. Если же не достаточно, то ПВК превращается в этанол (у растений) или молочную кислоту С 3 Н 6 О 3 (у животных)

Слайд 7

3 ЭТАП- кислородное (аэробное) расщепление. Где происходит ?

Слайд 8

Аэробное дыхание – 1 фаза ПВК соединяется с веществом, которое называется коферментом А – Ко А В результате образуется ацетилкофермент А (ацетил-Ко А). Количество выделяющейся при этом энергии достаточно для образования высокоэнергетической связи. В действительности участвует пять коферментов и три фермента. Суммарное уравнение С 3 Н 4 О 3 + КоА +НАД = СН 3 СО~ S -КоА + СО 2 +НАД·Н 2 +ацетил-КоА НАД·Н 2 направляется в дыхательную цепь митохондрий

Слайд 9

2 фаза – цикл Кребса НАД·Н 2 вновь окисляется до НАД, а отщепившийся от него Н передается не менее, чем через пять переносчиков к концу цепи, где соединяется с молекулярным кислородом, образуя воду. Переход водорода по этой дыхательной цепи состоит из ряда окислительно-восстановительных реакций. В некоторых из них выделяется достаточно энергии для образования АТФ. Идет процесс окислительного фосфорилирования.

Слайд 10

НАД И НАДФ - коферменты Молекулы того и другого коферментов электроположительны ( у них отсутствует один е ) и могут играть роль переносчиков е и Н. Когда акцептируется пара атомов Н, один из атомов диссоциирует на протон и электрон Н Н+ и е-, а второй присоединяется к НАД или НАДФ, свободный водород позднее используется для обратного окисления кофермента

Слайд 11

Цикл Кребса – циклический ферментативный процесс полного окисления активированной уксусной кислоты до углекислого газа и воды.

Слайд 12

Цикл Кребса – цикл лимонной кислоты или цикл трикарбоновых кислот Сложный многоступенчатый процесс окислительно-восстановительных реакций, в результате которых остаток уксусной кислоты, получаемый от ацетил – Ко А, полностью окисляется до двух молекул СО 2 , с образование трёх молекул НАД·Н 2 , одной молекулы ФАД·Н 2 и одной молекул ГТФ. Все атомы Н, при этом, окисляются О 2 с одновременным фосфорилированием. Происходит это, когда водород отделившийся от НАД·Н 2 или ФАД·Н 2 передаётся по цепи переносчиков (флавопротеины, кофермент Q и цитохромы – белковые компоненты с железосодержащей группой).

Слайд 13

ПВК 3С Ацетил-КоА 2С Лимонная кислота 6С Глутаровая кислота 5С Янтарная кислота 4С Фумаровая кислота 4С Яблочная кислота 4С ЩУК 4С СО 2 2Н СО 2 СО 2 2 Н 2 Н 2 Н 2 Н АТФ

Слайд 14

В результате клеточного дыхания из двух молекул молочной кислоты синтезируется 36 молекул АТФ: 2С 3 Н 6 О 3 + 6О 2 + 36АДФ+36Н 3 РО 4 → → 6СО 2 + 42Н 2 О + 36АТФ III этап - Полное кислородное расщепление глюкозы ( клеточное дыхание)

Слайд 15

Ещё две молекулы АТФ образовались в ходе анаэробной фазы, поэтому суммарное уравнение энергетического обмена можно выразить следующим образом: С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 + 38АДФ+38Н 3 РО 4 → → 6СО 2 + 44Н 2 О + 38АТФ Суммарное уравнение реакций энергообмена

Слайд 19

Для образования энергии необходим чистый воздух, т.е. кислород . 2. Для образования энергии необходимы питательные вещества . 3. Для образования энергии необходимы биологические катализаторы, т.е ферменты. 4. Для образования энергии необходимы биологические активаторы, т.е. витамины

Слайд 20

Значение дыхания В результате окисления сохраняется равновесие между синтезом органики и её распадом. СО 2 используется для образования карбонатов, накапливается в осадочных породах, для процесса фотосинтеза. Сохраняется равновесие между кислородом и углекислым газом в атмосфере

Слайд 21

Рекомендации: 1.Постоянно проветривать помещение, больше гулять на свежем воздухе. 2.Употреблять полноценную пищу, богатую белками, углеводами, жирами. 3.Не исключать из рациона питания молочно-кислые продукты. 4.Не забывать о витаминах.

Слайд 22

Энергия, вырабатываемая и запасаемая клеткой в процессе диссимиляции, используется, в том числе, для сборки молекул органических веществ, необходимых для жизнедеятельности как самой клетки, так и организма в целом.

Слайд 23

Подумай и ответь Почему при разрушении митохондрий в клетке будет наблюдаться снижение уровня активности , а затем приостановка жизнедеятельности клетки? Сколько всего молекул АТФ образуется в результате энергетического обмена?