Файл: Строение и функции атф один из источников энергии в клетке аденозинтрифосфатная кислота.pptx

Строение и функции АТФ

Один из источников энергии в клетке- аденозинтрифосфатная кислота.

Связи между фосфатными группами АТФ – макроэргические (обозначаются ̴ )

По химической пироде АТФ относится к нуклеотидам

Содержится 3 остатка фосфорной кислоты
Макроэргические связи – между остатками фосфорной кислоты
При гидролизе АТФ превращается а АДФ

АТФ – универсальный источник энергии для клетки. Она мобильна и может доставлять энергию в любую часть клетки. Для получения энергии требуется гидролиз АТФ.

Цикл АТФ – АДФ основной механизм обмена энергией

АТФ отдает энергию, распадается на АДФ и Ф
Снова синтезируется, за счет энергии окисления жира и углевода
Вновь отдает энергию
Непрерывный синтез АТФ происходит в митохондриях «энергетическая станция» клетки.

Поставщиком для синтеза энергии АТФ является глюкоза

Осуществляется в 2 тапа :
1.Анаэробное расщепление (без участия кислорода)
2.Аэробное расщепление (при участии кислорода)

Более половины энергии, освобождаемой при расщеплении глюкозы, преобразуется в энергию АТФ

КПД энергетических клеток более 50%
КПД паровых машин 12-15%
КПД двигателя внутреннего сгорания -35%

Энергетические системы клетки переходят на бескислородных режим, при нехватке кислорода(отдышка).

Анаэробный распад глюкозы состоит из 10 последовательных реакций
Каждая реакция катализируется ферментом
1 молекула глюкозы расщепляется на 2 молекулы пировиноградной кислоты (ПВК).

---

Существенны 2 этапа:
1.Превращение глюкозы в фруктозо 1,6 бисфосфат
2.Расщепление его на два трехуглеродных сахара (молочная кислота)
Далее превращаются в ПВК

Чистый выход АТФ при анаэробном этапе – 2 молекулы

В процессе аэробного дыхания ПВК может превратиться в оксид углерода и воду
В процессе анаэробного дыхания переходит в молочную кислоту

В мышцах человека и животных 2 ПВК восстанавливаются в молочную кислоту

Этим же продуктом заканчивается анаэробный распад глюкозы у молочнокислых бактерий и грибков, применяемый для брожения молока, простокваши, кефира,
Дрожжевые грибки расщепляют ПВК на этиловый спирт и угл. газ – спиртовое брожение.

Общее количество энергии, высвобождаемой из глюкозы, при превращении в молочную кислоту – 150 кДж/моль

В 2 молях АТФ заключено – 61,2 кДж
Эффективность превращения энергии при молочнокислом брожении – 40,8 %
Полное окисление глюкозы дает -2921 кДж/ моль
Следовательно клеткой извлекается лишь 5% энергии

Анаэробный распад глюкозы:

Составляет основу процессов брожения(у дрожжей, спиртовое)
Химическое превращение глюкозы в мышцах (молочнокислое брожение)
Позволяет клетке выжить при больших затратах энергии, в условиях острого дефицита кислорода.


- Какова роль АТФ в клетке?
- Какова химическая структура АТФ
- Где сосредоточены макроэргические связи?
- Что является поставщиком энергии для синтеза АТФ?
- Какой этап синтеза АТФ называется аэробным, какой анаэробный?

Аэробный этап распада глюкозы

- ПВК не восстанавливается до молочной кислоты
-ПВК переносится в митохондрии, где окисляется до производного уксусной кислоты (двухуглеродная молекула)

---

-Одна молекула НАД+ восстанавливается до НАД(Н) , а 1 атом углерода окисляется до углекислого газа. ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ ПВК С ОДНОВРЕМЕННЫМ ОКИСЛЕНИЕМ ПУТЕМ ДЕГИДРИРОВАНИЯ

Во время этих реакций ПВК соединяется с веществом кофермент А-КоА - образуется ацетил-КоА

-Вступая в цикл Кребса соединяется с щавелевоуксусной кислотой (переносчик уксусной кислоты)
-Начинается окисление уксусной кислоты
-Образуются 2 молекулы СО2 и 4 молекулы НАД(Н)
-На каждую окисленную молекулу ацетил-КоА образуется 1 молекула АТФ, 4 пары атомов водорода, 2 молекулы CO2


В процессе химических реакций окисления глюкозы высвобождается – 2600 кДж/ моль энергии.
55% запасается а АТФ, остальное рассеивается в виде тепла.
За счет окисления 1 молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ

Суммарные реакции аэробного распада глюкозы:

---