Забезпечення клітін енергією. Джерела енергії

З клітін складаються всі живі організмі, кроме вірусів. Смороду забезпечують всі необхідні для життя рослини або тварини процеси. Клітка и сама может буті окремим організмом. І Хіба может така доладна структура жити без ЕНЕРГІЇ? Звичайний, ні. Так як же відбувається забезпечення клітін енергією? Воно базується на процесах, які ми розглянемо нижчих.

Забезпечення клітін енергією: як це відбувається?

Мало хто Клітини отримуються Енергію ззовні, смороду віробляють ее Самі. еукаріотічні Клітини ма ють своєріднімі "станціямі". І джерела енергії в клітіні є мітохондрія - органоїд, Який ее віробляє. У ньом відбувається процес клітінного дихання. За рахунок него и відбувається забезпечення клітін енергією. Однако Присутні смороду только у рослин, тварин и грібів. У клітінах бактерій мітохондрії відсутні. Тому у них забезпечення клітін енергією відбувається в основному за рахунок процесів бродіння, а не дихання.

будова мітохондрії

Це двумембранній органоїд, Який з`явився в еукаріотічної клітці в процесі еволюції Головна в результате поглінання нею більш дрібної Клітини прокаріотів. Цім можна поясніті, что в мітохондріях присутній власна ДНК и РНК, а такоже мітохондріальні рибосоми, что віробляють потрібні органоидам Білки.

Відео: Забезпечення клітін енергією.

Внутрішня мембрана володіє вирости, Які назіваються Крісті, або гребені. На кристах и відбувається процес клітінного дихання.

Ті, что находится Всередині двох мембран, назівається матрикс. У ньом розташовані Білки, ферменти, необхідні для прискореного хімічніх реакцій, а такоже молекули РНК, ДНК и рибосоми.

Клітінне дихання - основа життя

Воно проходитиме в три етапи. Давайте розглянемо КОЖЕН з них більш детально.

Перший етап - підготовчій

Во время цієї Стадії СКЛАДНІ Органічні сполуки розщеплюються на більш Прості. Так, Білки розпадаються до амінокіслот, жири - до карбонових кислот и гліцеріну, нуклеїнові кислоти - до нуклеотидів, а вуглеводи - до глюкози.

гліколіз

Це безкісневому етап. ВІН Полягає в тому, что Речовини, отрімані во время первого етапу, розщеплюються далі. Головні джерела енергії, Які вікорістовує клітина на даного етапі, - молекули глюкози. Кожна з них в процесі гліколізу розпадається до двох молекул пірувату. Це відбувається під час десяти послідовніх хімічніх реакцій. Внаслідок дерло п`яти глюкоза фосфорілюється, а потім розщеплюється на две фосфотріозі. При Наступний п`яти реакціях утворюється две молекули АТФ (аденозінтріфосфорної кислоти) и две молекули ПВК (піровіноградної кислоти). Енергія Клітини и запасається самє в виде АТФ.

Весь процес гліколізу можна спрощена зобразіті таким чином:

2НАД + 2АДФ + 2Н₃РВ₄ + З₆Н₁₂про₆ 2Н₂Про + 2НАД^.Н₂ +2С₃Н₄про₃ + 2АТФ

Таким чином, вікорістовуючі одну молекулу глюкози, две молекули АДФ и две фосфорної кислоти, клітина отрімує две молекули АТФ (енергія) и две молекули піровіноградної кислоти, якові вона буде використовуват на Наступний етапі.

Третій етап - окислення

Дана стадія відбувається только при наявності кисня. Хімічні Реакції цього етапу відбуваються в мітохондріях. Саме це и є Основна частина клітінного дихання, во время якої вівільняється найбільше ЕНЕРГІЇ. На цьом етапі пировиноградная кислота, вступаючі в реакцію з кисня, розщеплюється до води и вуглекислий газу. Кроме того, при цьом утворюється 36 молекул АТФ. Отже, можна сделать Висновок, что Головні джерела енергії в клітіні - глюкоза и піровіноградна кислота.

Підсумовуючі все хімічні Реакції и опускаючі Подробиці, можна Висловіть весь процес клітінного дихання одним спрощений рівнянням:

6О₂ + З₆Н₁₂про₆ + 38АДФ + 38н₃РВ₄ 6СО₂ + 6Н2О + 38АТФ.

Таким чином, в ході дихання з однієї молекули глюкози, шести молекул кисня, тридцяти восьми молекул АДФ и такой ж кількості фосфорної кислоти клітина отрімує 38 молекул АТФ, у виде якої и запасається енергія.

Відео: Discovery як ми отрімуємо Енергію з кліткі АТФ

Різноманітність ферментів мітохондрій

Енергію для життєдіяльності клітина отрімує за рахунок дихання - окислення глюкози, а потім піровіноградної кислоти. Всі ЦІ хімічні Реакції не могли б проходити без ферментів - біологічних каталізаторів. Давайте розглянемо ті з них, Які знаходяться в мітохондріях - органел, Які відповідають за клітінне дихання. Всі смороду назіваються Оксидоредуктази, тому что потрібні для забезпечення протікання окіслювально-відновних реакцій.

Все оксидоредуктаз можна розділіті на две групи:

• оксидази;
• дегідрогеназі;

Дегідрогеназі, в свою черга, діляться на аеробні та анаеробні. Аеробні містять в своєму складі кофермент рибофлавін, Який організм отрімує з вітаміну В2. Аеробні дегідрогеназі містять в якості коферментів молекули НАД и НАДФ.

Оксидази різноманітніші. У Першу Черга смороду поділяються на две групи:

Відео: ОБМІН Речовини І ЕНЕРГІЇ В КЛЕТКЕ

• ті, Які містять мідь;
• ті, у складі якіх присутній залізо.

До дерло відносяться поліфенолоксідазі, аскорбатоксідазі, до інших - каталаза, пероксидаза, цитохроми. Останні, в свою черга, діляться на Чотири групи:

• цитохроми a;
• цитохроми b;
• цитохроми c;
• цитохроми d.

Цитохроми а містять в своєму складі железоформілпорфірін, цитохроми b - железопротопорфірін, c - заміщеній железомезопорфірін, d - железодігідропорфірін.

Відео: ЄДІ. Біологія 4.1. Обмін Речовини и превращение ЕНЕРГІЇ. Стадії енергетичного обміну.

Чи Можливі інші шляхи Отримання ЕНЕРГІЇ?

Незважаючі на ті что більшість клітін отримуються ее в результате клітінного дихання, існують такоже анаеробні бактерії, для Існування якіх НЕ потрібен кисень. Смороду віробляють необхідну Енергію Шляхом бродіння. Це процес, в ході которого с помощью ферментів вуглеводи розщеплюються без участия кисня, внаслідок чого клітина и отрімує Енергію. Розрізняють декілька відів бродіння в залежності від кінцевого продукту хімічніх реакцій. Воно буває молочнокислих, спиртові, маслянокислое, ацетон-бутанова, лимоннокисле.

Для прикладу розглянемо Спиртова бродіння. Его можна віразіті вісь таким рівнянням:

З₆Н₁₂про₆ З₂Н₅ВІН + 2СО₂

Тобто одну молекулу глюкози бактерія розщеплює до однієї молекули етилового спирту и двох молекул оксиду (IV) карбону.