�ݺ�ߣ

Editor's Notes

• #3: 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.
• #4: 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.
• #5: 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.
• #6: **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.