Суммарное уравнение кислородного этапа

2С₃Н₄О₃ + 36Н₃РО₄ + 6О₂ + 36 АДФ = 6СО₂ + 42 Н₂О + 36АТФ + 2600кДж

1440 (40·36) Аккумулируется в атф

1160 КДж выделяются в виде тепла

Суммарное уравнение кислородного дыхания, включающее бескислородный и кислородный этапы:

С₆Н₁₂О₆ + 38АДФ + 38Н₃РО₄ + 6О₂ = 38АТФ +6СО₂ + 44Н₂О

Конечные продукты энергетического обмена (СО₂, Н₂О, NH₃), а также избыток энергии выделяются из клетки через клеточную мембрану, строение и функции которой заслуживают особого внимания.

5.4. Клеточные мембраны, их строение и функции

Возникновение биологических мембран сыграло определяющую роль на последнем этапе химической эволюции пробионтов – в их превращении в прокариотичекие клетки.

Мембраны отграничивают содержимое клетки от окружающей среды (других клеток, межклеточного вещества). Большинство органоидов клетки имеет мембранное строение. Мембраны формируют оболочку ядер, митохондрий и пластид. Они образуют лизосомы, аппарат Гольджи, эндоплазматическую сеть, вакуоли растительных и грибных клеток, пульсирующие вакуоли простейших и другие органоиды. Все эти структуры представляют собой компартменты (отсеки), в которых осуществляются специфические биохимические процессы.

Благодаря компартментации цитоплазмы обеспечивается разделение функций между разными структурами клетки. Одновременно создаются условия для закономерного взаимодействия различных структур цитоплазмы между собой.

Мембраны (за исключением мембран митохондрий и пластид) связаны между собой структурно и функционально могут превращаться друг в друга (течение мембран). Например, из эндоплазматического ретикулюма образуются мембраны комплекса Гольджи, а последние служат материалом для регенерации плазмалеммы, образования лизосом. После деления клетки, из мембран ЕПС образуется ядерная мембрана. Внешняя мембрана ядра является продолжением мембраны ЕПС.

Среди биологических мембран наиболее постоянной универсальной для всех эу- и прокариот являются плазматическая мембрана, которая ограничивает цитоплазму.

Функции биологической мембраны:

1. Структурная – является структурным компонентом плазмалеммы, большинства органоидов кариолеммы;

2. Разделительная – разделяет цитоплазму клетки на отсеки;

3. Транспортная – обеспечивает транспорт веществ;

4. Рецепторная – узнает определенные вещества;

5. Ферментативная – некоторые белки являются ферментами.

Плазматическая мембрана, или плазмалемма.

Это биологическая мембрана толщиной 6-10 нм, покрывающая цитоплазму, через которую происходит обменные процессы между клеткой и окружающей средой.

Она состоит из липидов (в основном фосфолипидов), белков и углеводов, которые образуют комплексы с белками и липидами (гликопротеины и гликолипиды соответственно).

На рис. 5.5. представлена общепринятая в настоящее время так называемая жидкостно-мозаичная модель строения биологических мембран.

Основу биологической мембраны составляет фосфолипидный двойной слой (билипидный слой). Мембранные липиды имеют гидрофобную (водоотталкивающую) часть и гидрофильную (водорастворимую) часть.

Рис. 5.5. Схема строения мембраны

В бислое молекулы липидов расположены таким образом, что их неполярные водоотталкивающие концы обращены внутрь мембраны, а полярные водорастворимые концы ориентированы к внутренней и внешней среде. Белки, входящие в мембрану, не составляют сплошного слоя на внешней и внутренней поверхности билипидного слоя.

Мембранные белки представлены тремя разновидностями:

- периферические белки расположены на поверхности билипидного слоя;

- интегральные белки пронизывают всю толщу молекул. Эти белки образуют каналы – поры. Через которые проходят водорастворимые вещества;

- полуинтегральные белки погружены в мембрану лишь наполовину.

Эту модель мембраны называют «жидкостно-мозаичной» поскольку в мембране имеется много различных белков, образующих своего рода мозаику, и что многие из них перемещаются в жидких липидных слоях мембраны.

Углеводы не входят самостоятельно в состав мембраны. Они связаны с периферическими белками или липидами, образуя гликопротеины и гликолипиды. Гликопротеиновый комплекс толщиной 10-20 нм покрывающий сверху плазмолемму получил название гликокаликс. В гликокаликсе происходит внеклеточное пищеварение, в нем располагаются многие рецепторы клетки. С его помощью происходит адгезия клеток. Адгезия клеток – способность их слипаться друг с другом и субстратами.