Глюкоза молочная кислота

Энергетический обмен

Выделяют три этапа:

Первый этап — подготовительный

Молекулы ди- и полисахаридов, жиров, белков распадаются на мелкие молекулы - глюкозу, глицерин и жирные кислоты, аминокислоты; крупные молекулы нуклеиновых кислот - на нуклеотиды. На этом этапе выделяется небольшое количество энергии, которая рассеивается в виде теплоты.

Второй этап — бескислородный, или неполный, осуществля­ющийся в цитоплазме клеток.

Он называется также анаэробным дыханием (гликолизом) или брожением.

Термин «брожение» обычно применяют по отношению к процессам, протекающим в клетках микроорганизмов или растений. Образующиеся на этом этапе вещества при участии ферментов подвергаются дальнейшему расщеплению.

Например, в мышцах в результате анаэробного дыхания молекула глюкозы распадается на две молекулы пировиноградной кислоты (С3Н4О3), которые затем восстанавлива­ются в молочную кислоту (С₃Н₆О₃). В реакциях расщепления глюкозы участвуют фосфорная кислота и АДФ.

В суммарном виде это выглядит так:

С₆Н₁₂0₆ + 2Н₃РО₄ + 2АДФ → 2С₃Н₆0₃ + 2АТФ + 2Н₂0

Глюкоза молочная кислота

У дрожжевых грибов молекула глюкозы без участия кислорода превращается в этиловый спирт и диоксид углерода (спиртовое брожение):

С₆Н₁₂0₆ + 2Н₃РО₄ + 2АДФ → 2C₂H₅OH + 2С0₂ + 2АТФ + 2Н₂О

У других микроорганизмов гликолиз может завершаться образованием ацетона, уксусной кислоты и т.д.

Процессами, аналогичными гликолизу, являются молочнокислое, маслянокислое, спиртовое и др.. виды брожения, протекающего в растительных, дрожжевых и бактериальных клетках

Гликолиз имеет большое значение для мышечных клеток, сперматозоидов, растущих (в т. ч. опухолевых) тканей, т.к. обеспечивает накопление энергии в отсутствии кислорода. Продукты, образующиеся при гликолизе, являются субстратами последующих окислительных превращений.

Во всех случаях распад одной молекулы глюкозысопровождается образованием двух молекул АТФ.

В ходе бескислородного расщепления глюкозы в виде химической связи в молекуле АТФ сохраняется 40 % энергии 60 % рассеивается в виде теплоты.

Третий этап — аэробное дыхание, или кислородное расщепление.

Реакции этой стадии энергетического обмена также катализируются ферментами.

При доступе кислорода в клетке образовавшиеся во время предыдущего этапа вещества окисляются до конечных продуктов — Н₂О и СО₂.

Кислородное дыхание сопровождается выделением большого количества энергии и аккумуляцией ее в молекулах АТФ.

Суммарное уравнение аэробного дыхания:

2С₃Н₆0₃ + 60₂ + З6 Н₃РО₄ + 36АДФ → 6С0₂ + 6Н₂0 + З6 АТФ + 36 Н₂0

При окислении 2 молекул молочной кислоты образуются 36 молекул АТФ.

Следовательно, основную роль в обеспечении клетки энергией играет аэробное дыхание.

По способу получения энергии все организмы делятся на две группы:

· автотрофные

· гетеротрофные.

Автотрофы — это организмы, осуществляющие питание (т.е. получающие энергию) за счет неорганических соединений. К ним относятся некоторые бактерии и все зеленые растения.

В зависимости используемого автотрофными организмами источника энергии для синтеза органических соединений выделяют две группы:

фототрофы (источником энергии служит свет)

хемотрофы. (используют энергию освобождающуюся при окислительно-восстановительных реакциях)

Гетеротрофы – организмы, использующие для своего питания готовые органические вещества. К ним относятся животные, некоторые растения, большинство бактерий, грибы.