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 Н2О), 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).
№ п/п | Етапи | Місце дії | Процеси енергетичного обміну | Звільнення і використання енергії |
1. | Підготовчий етап | у цитоплазмі клітин усіх організмів (у шлунково-кишковому тракті) | Крупні молекули б, ж. при участі ферментів розпадаються на дрібні молекули (мономери) білки до амінокислот, жири гліцерину і жири кислот, вуглеводи моносахарид??? н.кислоти до нуклеотидів до вільних азотистих основ, пентоз і фосфорної кислоти. | Енергія розсіюється у вигляді теплоти. |
2. | Безкисневий (анаеробний) гліколіз етап неповне розщеплення | в клітинах | Амінокислоти, глюкоза та інші речовини, що утворюються на підготовчому етапі, розщеплюються далі. | Розпад однієї молекули глюкози дає енергію, що забезпечує синтез 2х молекул АТФ (виділяється 200 КДж енергії). |
3. | Кисневий (аеробний) етап | мітохондріамні мембрани. | Дві молекули молочної кислоти розщеплюються за участю АДФ і фосфорної кислоти. | Енергія від розпаду 2х молекул молочної кислоти використовується для синтезу 36 молекул АТФ |
11. Найважливішим на безкисневому етапі енергетичного обміну є розщеплення в клітинах молекул глюкози шляхом гліколізу на дві молекули піровиноградної (С3Н4О3) або молочної кислоти (С3Н6О3) у м’язових клітинах:
С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О
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
(С2Н5ОН) та 2 молекули вуглекислого газу (СО2)
С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ = 2СО2 + 2С2Н5ОН + 2АТФ + 2Н2О
Молочнокисле (молочне) бродіння – вид безкисневого бродіння.
12. Після завершення гліколізу настає друга стадія – кисневе розщеплення.
13. Процес кисневого розщеплення описується рівнянням:
2С3Н6О3 + 6О2 + 36АДФ + 36Н3РО4 36АТФ + 6СО2 + 42Н2О
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.
Бродіння | Дихання |
Глюкоза | Глюкоза |
| |
Піровиноградна кислота | Піровиноградна кислота |
|
| | О2 |
СО2 | СО2 |
| |
спирт | Н2О |
| |
2АТФ | 38АТФ |
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 Н2О, 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
Характер діяльності | Загальні витрати за добу в кДж |
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.
Другие работы по теме:
Насичені одноатомні спирти
Опорний конспект з хімії на тему: “Насичені одноатомні спирти” Виконав: учень 11-А класу середеньої школи № 96 Коркуна Дмитро Насичені одноатомні спирти –
Насичені одноатомні спирти
Опорний конспект з хімії на тему: “ Насичені одноатомні спирти” Виконав: учень 11-А класу середеньої школи № 96 Коркуна Дмитро Насичені одноатомні спирти –
Глюкоза и сахароза
УГЛЕВОДИ(САХАРИДИ) МОНОСАХАРИДИ ДИСАХАРИДИ ПОЛІСАХАРИДИ ексози Альдози Сахароза Крохмаль Целюлоза Глюкоза С6Н12О6 Кетози Фруктоза Вуглеводи — природні сполуки, які відіграють важливу роль у житті людини, тварин і рослин. Вони дуже поширені в природі, особливо в рослинному світі: 80 % сухої маси рослин становлять вуглеводи.
Технологія виробництва пива 2
Вступ. Технологічні санітарно-гігієнічні умови виробництва пива, стійкого до біологічного і колоїдного помутніння протягом тривалого часу, мають деякі специфічні особливості. Проте під час виробництва стійкого пива потрібно передусім ретельно виконувати вимоги технології.
Роберт Кох 3
Роберт Кох (11.12.1843, Клаусталь – 27.05.1910, Баден-Баден) – німецький мікробіолог, один з основоположників бактеріології та епідеміології. Закінчив Геттінгенський університет (1866), після чого працював лікарем у Вольштейні. У 1885-1891 – професор Берлінського університету і директор Інституту гігієни; в 1891-1904 очолював Інститут інфекційних хвороб у Берліні.
Виноградні вина
Основні види експертизи, які виконують експерти митних лабораторій України. Класифікація виноградних вин. Класифікація вин по змісту цукру і спирту. Вимоги стандартів до якості виноградних вин. Особливості пакування та маркування виноградних вин.
Зберігання продуктів. Домашнє консервування
Причини псування харчових продуктів. Способи зберігання та домашнього консервування харчових продуктів. Основні правила консервування. Припинити життєдіяльність мікроорганізмів, зруйнувати ферменти і запобігти псуванню харчових продуктів можна консервуван
Дріжджові вироби у фритюрі
Значення кондитерських виробів для харчування. Рецептура та технологія приготування дріжджових виробів у фритюрі. Особливості організації робочого місця кухаря, характеристика його інвентарю, принципи особистої гігієни, охорони праці та техніки безпеки.
Приготування хліба Столичного формового
Основні технологічні особливості різних видів борошна. Характеристика Столичного хліба: органолептичні та фізико-хімічні властивості. Хімічний склад, харчова цінність та критерії безпеки готового виробу. Рецептура приготування тіста і хліба Столичного.
Зміни під час зберігання м’яса
Дозрівання м'яса, ряд біохімічних процесів внаслідок взаємодії біологічних та фізико-хімічних факторів, що відбуваються після забою сільськогосподарських тварин. Фази дозрівання, смакові властивості дозрілого м'яса. Зміни при зберіганні, санітарна оцінка.
Технологія виробництва пива
Об’єми виробництва пива в Україні. Сировинна база, виробники, асортимент. Експорт/імпорт. Конкуренція. Характеристика виробництва світлого пива. Розрахована собівартість виробництва пива, та визначена економічна ефективність виробництва даної продукції.
Технологія виробництва маринованих огірків
Характеристика та параметри технологічного процесу виробництва маринованих огірків. Аналіз технології виробництва, моделювання технологічного процесу. Склад рецептури солоних огірків. Тепловий розрахунок процесу стерилізації маринованих огірків.
Технологія виготовлення мочених плодів та ягід
Виготовлення продуктів харчування. Переробка плодоовочевої сировини. Молочнокисле, спиртове, маслянокисле, оцтовокисле бродіння. Пліснявіння. Технологічний процес виробництва. Продуктовий розрахунок. Вимоги до сировини. Зберігання. Техніка безпеки.
Системний аналіз складних систем управління
Основні положення системного аналізу, його використання. Характеристика та основні ознаки складних систем. Використання теорії графів для структурного аналізу. Графова потокова модель технологічного комплексу. Виділення внутрішніх комплексів в ТК.
Визначення основних видів забруднення навколишнього середовища
Під забрудненням навколишнього середовища розумітимемо те, що привнесло в екологічну систему не властивих їй живих або неживих компонентів, фізичних або структурних змін, в результаті яких уриваються або порушуються процеси круговороту і обміну речовин, а також відтоки енергії, унаслідок чого знижується продуктивність або руйнується дана екосистема.
Цінність соусів
Цінність соусів, класифікація соусів. Приготування та кулінарне використання соусу майонез та його по осібних (з сметаною, хріном). Вимоги до якості. Приготування і використання в кулінарії салатної заправки.
Виробництво силосу
Силосування. Фази дозрівання силосу. Буферні властивості. Недостатнє ущільнення і погане приховування силосних буртів. Інгібітори, стимулятори ферментації. Роль молочнокислих бактерій в силосних добавках. Додаткові вимоги до мікробіологічних добавок.
Локалізація та розподіл ферментних систем у рослинній клітині
Історія дослідження і вивчення ферментів. Структура і механізм дії ферментів. Крива насичення хімічної реакції (рівняння Міхаеліса-Ментен). Функції, класифікація та локалізація ферментів у клітині. Створення нових ферментів, що прискорюють реакції.
Історичні нариси розвитку мікробіології
Коломийське медичне училище РЕФЕРАТ на тему: Історичні нариси розвитку мікробіології” Виконала: ст. групи 2-А Миронюк Наталія Коломия – 2001 Мікробіологія, як і будь-яка інша наука, має свою історію. Багато тисячоліть налічує історія людської культури. Вже в творіннях стародавніх цивілізацій – єгипетської, вавілонської, грецької, римської, китайської – знаходимо зародки біологічних наук, початки наївних примітивних, але досить конкретних медичних знань.
Інфекційні хвороби
Таке звичне для всіх нас, хоч і неприємне поєднання слів. Хто з нас може похвалитися тим, що ніколи не хворів ні на яку інфекційну хворобу? “Застудні захворювання”, “кишкові розлади”, “температура”, що періодично виникають, уже давно перестали дуже хвилювати тих, хто захворів, привчили їх часто обходитись без допомоги лікарів.
Товста кишка травлення в товстій кишці
МЕТОДРОЗРОБКА Тема: Товста кишка, травлення в товстій кишці. Актуальність теми: Знання будови і функцій органів травлення. Зокрема товстої кишки потрібно як для доклінічних дисциплін (фармакологія, патологічної анатомії), так і для клінічних дисциплін, які будуть вивчатись АН наступних курсах (хірургії, педіатрії, інфекційні хвороби).
Луї Пастер 2
Луї Пастер (1822 - 1895) – видатний французький хімік, один із основоположників сучасної мікробіології, член Паризької Академії наук (з 1862р.), Французької медичної академії (з 1873р.).
Вуглеводи 2
Тема: Вуглеводи. Поширення в природі та застосування. Навчальна мета: Закріпити поняття : високомолекулярні сполуки, просторова будова молекул, ступінчатий гідроліз, речовини з змішаними функціями, реакції бродіння ; перевірити знання властивостей глюкози, сахарози, крохмалю і целюлози на основі їх будови і складу ; поглибити знання практичного значення вуглеводів.
Наркоманія 5
Реферат “ Наркоманія Споконвіку люди прагнули знайти засіб, щоб полегшити біль. Уперше людина випробувала на собі наркотичні властивості багатьох речовин цілком випадково: вдихаючи дим від спалених речовин, використовуючи в їжу продукти бродіння, приправи і напої рослинного походження (вино, медовий напій, мак, кава, чай та ін.).
Царство Гриби Загальна характеристика
Відділ Слизовики Царство Гриби Відділ Гриби Відділ Лишайники Гриби – це група гетеротрофних організмів, безхлорофільні, одно і багатоклітинні, від дрібних мікроскопічних до таких великих, як трутовики і гігантський дощовик. Гриби займають проміжне положення між рослинами і тваринами, оскільки характеризуються рядом ознак:
Видатні мікробіологи 2
РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: ВИДАТНІ МІКРОБІОЛОГИ Луї Пастер (1822-1895 р.) Луї Пастер, хімік за фахом, який присвятив своє життя вивченню мікроорганізмів і розробці методів боротьби з заразними захворюваннями. Французький мікробіолог і хімік, засновник сучасної медичної мікробіології та імунології. Член Французької медичної академії з 1873 р.
Видатний мікробіолог Івановський Дмитро Йосипович
РЕФЕРАТ на тему: Видатний мікробіолог Івановський Дмитро Йосипович Івановський Дмитро Йосипович (9.11.1864 р. – 20.06.1920 р.) Російський ботанік, фізіолог, мікробіолог. Народився в селі Низ Тодовського повіту Петербурзької губернії. Закінчив фізико-математичний факультет, Петербурзький університет у 1888 р., в якому викладав з 1895 р., а з 1915 р. до кінця життя – професор університету в Ростові-на-Дону.
Все про бактерії
Реферат на тему: Все про бактерії Загальна характеристика. До найпростіше побудованих організмів, які можна бачити лише за великого збільшення під мікроскопом, належать бактерії. Традиційно їх вивчає ботаніка, однак це доядерні організми (прокаріоти), які разом з синьозеленими водоростями становлять царство Дроб’янки.
Технологічна картка кекс Травневий
Реферат з кулінарії ТЕХНОЛОГІЧНА КАРТКА КЕКС “ТРАВНЕВИЙ” Найменування сировини Дріжджове тісто Оздоблення поверхні Борошно 5070 Борошно на підсипання
Молоко і молочні продукти
1. Молоко Молоко це біологічна рідина, яка виробляється молочними залозами самок ссавців. Воно багате різноманітними поживними речовинами (табл. Таблиця