Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Всякое / 7-8_biologicheskoe_okislenie.pdf
Скачиваний:
387
Добавлен:
17.06.2017
Размер:
2.59 Mб
Скачать

1

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ

Метаболизм представляет собой высококоординированную и целенаправленную клеточную активность, обеспеченную участием многих взаимосвязанных фермента-

тивных систем.

Он выполняет три специализированные функции:

1.Энергетическая – снабжение клетки химической энергией,

2.Пластическая – синтез макромолекул как строительных блоков,

3.Синтез и разрушение биомолекул, необходимых для выполнения специфических клеточных функций.

Весь метаболизм складывается из анаболизма и катаболизма. Оба этих процес-

са идут и регулируются автономно.

Анаболизм

Анаболизм – это биосинтез белков, нуклеиновых кислот и других макромолекул из малых молекулпредшественников. Поскольку он сопровождается усложнением структуры, то требует затрат энергии. Источником такой энергии является энергия АТФ.

Также для биосинтеза некоторых веществ (жирные кислоты, холестерин) требуются богатые энергией атомы во-

дорода – их источником является НАДФН. В ходе реакции

он окисляется до НАДФ. Формируется НАДФН-цикл.

Катаболизм

Катаболизм – расщепление сложных органических молекул до более простых конечных продуктов. Оно сопровождается высвобождением энергии, заключенной в

сложной структуре веществ. Весь катаболизм подразделяется на три этапа:

I этап

Происходит в кишечнике (переваривание пищи) или в лизосомах при расщеплении уже ненужных молекул. При этом освобождается около 1% энергии, заключенной в молекуле. Она рассеивается в виде тепла.

II этап

Вещества, образованные при внутриклеточном гидролизе или проникающие в

клетку из крови, обычно превращаются в пировиноградную кислоту, ацетильную группу (в составе ацетил-S-КоА), и в некоторые другие мелкие органические моле-

кулы. Локализация второго этапа – цитозоль и митохондрии. Часть энергии рассеивается в виде тепла и примерно 13% энергии вещества усваивается.

2

III этап

Все реакции этого эта-

па идут в митохондриях. Ацетил-S-КоА включается

вреакции цикла трикарбоновых кислот и окис-

ляется до углекислого га-

за. Выделенные атомы во-

дорода соединяются с НАД и ФАД и восстанавливают

их. После этого НАДН и

ФАДН2 переносят водород

вцепь дыхательных ферментов, расположенную на внутренней мем-

бране митохондрий. Здесь

врезультате процесса под названием "окислительное фосфорилирование"

образуется вода и главный продукт биологического

окисления – АТФ. Часть выделенной на этом этапе энергии молекулы рассеивается

ввиде тепла и около 46% энергии исходного вещества усваивается.

На втором этапе выделяется около 30% энергии, заключенной в молекуле. При этом запасается около 13% от всей энергии вещества (или примерно 43% от выделенной на этом этапе энергии.

В третьем этапе выделяется до 70% всей энергии вещества. Из этого количества усваивается почти 66%, что составляет около 46% от общей.

Таким образом, из 100% энергии молекулы клетка запасает больше половины

(59%. Ни один современный двигатель не имеет такого высокого КПД!

Соседние файлы в папке Всякое