- •Лекция № 5
- •Вопрос 1
- •Вопрос 2
- •Общая схема потока энергии:
- •Вопрос 3
- •Поток вещества характеризуется пластическим обменом в клетке:
- •Вопрос 4
- •Вопрос 5
- •1. Постмитотический, или пресинтетический период g1.
- •2. Синтетический период s:
- •3. Постсинтетический, или премитотический период g2:
- •Типы и виды деления клеток.
- •Вопрос 6
- •Организационно-методические указания
Общая схема потока энергии:
Световая фаза
Темновая фаза
hυ
Цикл Кребса
Энергетический выход на кислородном этапе - 36 АТФ (цикл Кребса – 2 АТФ, электронтранспортная цепь 34 АТФ).
Процесс энергетического обмена включает: подготовительный этап, бескислородный и кислородный. На первом этапе наблюдается образование мономеров из сложных органических веществ. Во втором - участвует более 10 ферментативных реакций цитоплазмы. На этом этапе завершается энергетический обмен организмов анаэробов. При этом из АДФ и фосфатов клетки синтезируется только 2 молекулы АТФ и 2 молекулы пировиноградной кислоты. Однако энергетический выход составляет только 2 молекулы АТФ.
У высоко организованных животных и человека гликолиз является обязательным дополнительным источником энергии к аэробиозу. При недостатке кислорода в мышцах продолжаются анаэробное расщепление пировиноградной кислоты. При этом пировиноградная кислота превращается в молочную.
(ПВК) (молочная кислота)
Полное извлечение энергии из промежуточного продукта распада пировиноградной кислоты происходит на кислородном этапе, включающем цикл Кребса в матриксе митохондрий и дыхательную цепь на мембранах крист (10 реакций последовательного превращения трикарбоновых кислот). В цикле Кребса в результате последовательного превращения образуется 2 молекулы АТФ, 6СО2, 8НАДН+Н+ и 2ФАДН2. Последние являются переносчиками водорода к мембранам крист. В дыхательной цепи образуются 34 АТФ и конечный продукт распада – вода. Всего на кислородном этапе энергетический выход составляет 36 АТФ. Общий выход энергии – 38 АТФ.
На синтез АТФ клетка использует 67% энергии поступающих в нее органических веществ.
Вопрос 3
Структуры живых организмов непостоянны. Они разрушаются и образуются заново. Процесс обновления осуществляется за счет потока вещества.
Поток вещества характеризуется пластическим обменом в клетке:
1. Фотосинтез - это синтез органического вещества из неорганических с использованием солнечной энергии в хлоропластах.
6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6 + 6О2
2. Хемосинте. При хемосинтезе происходит преобразование энергии окисления неорганических веществ в энергию химических связей органических веществ. Энергия, которая выделяется при окислении соединений: сероводорода (серные бактерии), аммиака (нитрифицирующие бактерии), закиси железа (железобактерии) - используется для восстановления двуокиси углерода до органических соединений.
3. Биосинтез белка: белок → аминокислота → собственный белок.
Последовательность процессов синтеза полипептидных цепей белковой молекулы представляется следующим образом:
1. Транскрипция – процесс синтеза и- РНК в ядре с молекулы ДНК по принципу комплементарности. Процесс включает этапы:
- образование первичного транскрипта;
- процессинг;
- сплайсинг.
Образование зрелой и-РНК включает периоды инициации, элонгации и терминации синтеза.
2. Трансляция - перенос информации о структуре белка с и-РНК на синтезирующийся полипептид. Происходит в цитоплазме на рибосоме. И включает следующие процессы:
- активация аминокислоты специфическим ферментом (аминоацил Т-РНК - синтетаза) в присутствии АТФ с образованием аминоациладенилата (тройной комплекс);
- присоединение активированной аминокислоты к специфической т-РНК с высвобождением аденозинмонофосфата (АМФ);
- связывание этого комплекса с рибосомами;
- включение аминокислот в белок с высвобождением т-РНК.
Рибосома контактирует в каждый момент только с небольшим участком и-РНК, возможно равным одному триплету (кодону). Рибосома движется по и-РНК кодон за кодоном. На и-РНК одновременно может быть несколько рибосом, образующих полисому. В рибосому, движущуюся по и-РНК, т-РНК поставляет активированные аминокислоты. Аминокислота прикреплена на черешок т-РНК, на изгибе последней имеется триплет, получивший название антикодона. При совпадении антикодона т-РНК с кодоном и-РНК, по принципу комплементарности, аминокислота включается в полипептидную цепь.