Презентация на тему Обмен веществ и энергии в клетке

Обмен веществ и энергии (

метаболизм) - совокупность реакций синтеза и распада, протекающих в организме, связанных с выделением и поглощением энергии.

окисления органических веществ, связанные с выделением энергии и синтезом

молекул АТФ

Пластический обмен
(Анаболизм. Ассимиляция)

Совокупность реакций синтеза органических веществ, сопровождающихся поглощением энергии за счет распада молекул АТФ

Э


АТФ

Высокомолекулярные органические вещества

н

Низкомолекулярные органические и неорганические вещества

Е

СО2, Н2О,
NH3

Е – общая энергия, выделяемая
в процессе энергетического обмена;
Q – тепловая энергия.

Конечные продукты распада:
вода, диоксид углерода, соединения аммиака

Q

действием ферментов. Сущность процесса:

ферменты
Сложные вещества простые вещества + Q (тепловая)
белки углеводы жиры



аминокислоты глюкоза глицерин + жирные
кислоты
Энергетическая ценность:
Небольшое количество энергии рассеивается в виде тепла.

в цитоплазме при участии ферментов.
Сущность процесса:
глюкоза

2 пировиноградная кислота:
С6Н12О6+2Н3РО4 + 2АДФ 2 С3Н4О3+2Н2О+ 2АТФ
ПВК
теплота 60%
синтез 2 АТФ 40%

Энергетическая ценность:
60% - дает тепло;
40% - идет на синтез 2 молекул АТФ, эта часть энергии запасается.

ПВК до конечных продуктов, осуществляется на внутренних мембранах митохондрий.
Уравнение

кислородного процесса:
2С3Н4О3 + 6О2 + 36 АДФ + 36 Н3РО4
36 АТФ + 6СО2 + 38Н2О
Молекулы АТФ выходят за пределы митохондрии и участвуют во всех процессах жизнедеятельности.
Энергетическая ценность:
2 молекулы ПВК окисляясь образует 36 молекул АТФ.

СО2

Н2О

Выделение
энергии
Простые химические вещества
Продукты распада
Жирные

кислоты

Глюкоза

Аминокислоты

Азотистые соединения

СО2; Н2О

Хемоавтотрофы

Энергия солнечного света

Энергия окисления неорганических соединений.


Используемая энергия
Зеленые растения,

пурпурные и зеленые бактерии

Нитрифицирующие , серо-, железобактерии

представители

разлагать все вещества, которые синтезируются автотрофами, а также минеральные

вещества, созданные в результате производственной деятельности людей;
Совместно с автотрофами составляют на Земле единую биологическую систему, объединенную трофическими отношениями.
Голозофобы Сапрофобы Паразиты
поедают целые поглощают питаются за счет
организмы неорганические вещества хозяев
через клеточные стенки
________________________________________________________
животные большинство вирусы, фаги, бактерии,
бактерий паразитические животные,
грибы

солнечного света и готовые органические вещества.
Эвглена зеленая, росянка, омела

и др.

углеводов

организма
Глицерин и жирные кислоты
Жиры организма

солнечный свет
6СО2 + 6Н2О С6Н12О6 + 6О2
Процесс характерен для растений, протекает в хлоропластах
солнечный свет Н2О СО2

Световая фаза:
фотолиз воды; синтез АТФ на гранах хлоропластов

О2

Н

АТФ

Темновая фаза:
Фиксация углерода. Синтез глюкозы в строме хлоропластов

Глюкоза
С6Н12О6

белка закодирован в ДНК, которая непосредственного участия в синтезе

белка не принимает.
Формула биосинтеза белка:
ДНК РНК белок
(транскрипция) (трансляция)
транскрипция в ядре
I. ДНК синтез и-РНК
II. и-РНК

т-РНК + аминокислота

+ рибосомы

синтез
белка

трансляция

в цитоплазме на гранулярной ЭПС

была проведена расшифровка всех триплетов (кодонов) генетического кода.

Из 64: 61 – смысловой и 3 – бессмысленных (нонсенс) кодона.
Бессмысленные кодоны являются терминаторами синтеза белка.
УАА – охра,
УАГ – амбер,
УГА – опал.

порядок аминокислот в молекуле белка.
Генетический код – это система

записи генетической информации в ДНК(и-РНК) в виде определенной последовательности нуклеотидов.
Код триплетен (каждой аминокислоте соответствует сочетание из 3 нуклеотидов)
Код однозначен (каждый триплет соответствует только одной аминокислоте)

сочетание из 3 нуклеотидов).
Код однозначен (каждый триплет соответствует только
одной аминокислоте).
Код универсален (все живые организмы имеют
одинаковый код аминокислот).
Код непрерывен (между кодами нет промежутков).
Код вырожден ( каждая аминокислота имеет более чем
один код (в основном 2 – 3 кода)).

матрице ДНК

Процесс протекает в ядре

Синтез идет только на одной

цепи ДНК

Обслуживает процесс РНК – полимераза

на рибосомах. и -РНК является посредником в передаче информации

о структуре белка.

Синтез требует очень
большого количества
ферментов и других
специфических
макромолекул, общее
количество которых
доходит до трёхсот.
Синтез протекает с
чрезвычайно высокой
скоростью (десятки
аминокислотных
остатков в секунду).

немного отличаются друг от друга.
Прокариотический тип
Первый тип характерен

для клеток бактерий и зеленых водорослей, то есть прокариотических организмов. Ее название - 70S рибосома, функции она выполняет все те же. Число в названии означает коэффициент седиментации (величина, которая определяет размер и форму макромолекул, а также скорость осаждения определенной микрочастицы, в данном случае рибосомы, в достаточно сильном гравитационном поле). Для этого типа он составляет 70 единиц Сведберга. Данные рибосомы состоят из двух неравноправных частиц: 30S и 50S. В первой составляющей находится одна молекула белка, во второй – две молекулы РНК. Основная функция, которую выполняют молекулы белка, входящие в состав рибосомы – структурная.
Эукариотический тип
Второй тип рибосом был обнаружен в клетках эукариотов (растительные или же животные организмы, у которых в клетках присутствует четко выраженное ядро). Название этой субчастицы – 80S. Рибосомы, функции которых заключаются в синтезе белка данного класса, состоят из равных частей РНК и белка. Но все те же две неравные субъединицы есть и в них (60S и 40S).

( 1922 – 2010)
Ученые расшифровали генетический код

и установили его роль в синтезе белка. Х. Г. Хорани в 1969 году первым синтезировал ген.

(1905 – 1993)
Ученые микробиологи, занимающиеся генетической

инженерии, биотехнологией.
Установили механизм биосинтеза РНК и ДНК.