РОГАТИНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ КОЛЕДЖ © 2012

( від грец. μεταβολή, «перетворення, зміна») надходження в організм поживних речовин із навколишнього середовища, їх перетворення, що забезпечує його ріст, розвиток і життєдіяльність в цілому, а також виведення з нього відпрацьованих продуктів життєдіяльності

ФУНКЦІЇ: Забезпечення клітини (організму) енергією Забезпечення клітини (організму) будівельним матеріалом Виведення відпрацьованих з клітини (організму) продуктів життєдіяльності

Перший етап Другий етап Третій етап Ферментативне розчеплення білків, ліпідів і вуглеводів Транспорт поживних речовин кровю до тканин і клітинний метаболізм Виведення кінцевих продуктів метаболізму в складі сечовини (сечової кислоти), калу, поту, через легені у вигляді CO2 тощо

Обмін речовин Енергетичний обмін (дисиміляція, катаболізм) Енергетичний обмін (дисиміляція, катаболізм) Пластичний обмен (асиміляція, анаболізм ) Пластичний обмен (асиміляція, анаболізм ) Екскреція Сукупність реакцій розчеплення складних органічних речовин до більш простих, які супроводжуються виділенням енергії Сукупність реакцій синтезу складних органічних речовин із більш простих, що супроводжуються накопиченням енергії Сукупність процесів, які забезпечують виведення відпрацьованих продуктів життєдіяльності

Метаболізм Катаболізм (дисиміляція) Катаболізм (дисиміляція) Анаболізм (асиміляция) Анаболізм (асиміляция) Тваринні і рослинні білки, ліпіди, вуглеводи, вода Розпад органічних речовин для отримання енергії Побудова і ріст організму О2О2 Н2ОН2О Утворення низькомолекулярних речовин Утворення високомолекулярних речовин СО2Н2О Продукти розпаду Виділяється енергія Запасаєтьс я енергія (АТФ) Запасаєтьс я енергія (АТФ) Теплова енергія Енергія АТФ використовується для всіх процесів життєдіяльності Енергія хімічних звязків Тепловая енргія Синтез органічних речовин, властивих людині, з поглинанням енергії Отримуємо з їжею Утворюється підчас дихання Виділяється в навколишнє середовища Катаболізм (дисиміляція) Катаболізм (дисиміляція) Катаболізм (дисиміляція) Катаболізм (дисиміляція)

Механічна (скорочення мязів, серця, діафрагми тощо) Хімічна (синтез білків, жирів, вуглеводів) Хімічна (синтез білків, жирів, вуглеводів) Електрична (передача інформації по нервовим волокнам у вигляді імпульсів) Електрична (передача інформації по нервовим волокнам у вигляді імпульсів) Теплова (підтримання сталої температури тіла, виведення надлишку тепла в навколишнє середовище) Теплова (підтримання сталої температури тіла, виведення надлишку тепла в навколишнє середовище)

1.Для асиміляції необхідна енергія, яка утворюється підчас реакцій енергетического обміну 2.Для реакцій дисимиляції необхідні ферменти, які утворюються підчас реакцій пластичного обміну 3.Обидва процеси протікають в клітині одночасно, і завершальні етапи одного обміну, є початковою стадією іншого

фототрофи (енергія світла) і хемотрофи (енергія хімічних звязків) споживають, органічні речовини, синтезовані іншими організмами, але можуть використовувати і енергію світла споживають, органічні речовини, синтезовані іншими організмами, але можуть використовувати і енергію світла споживають органічні речовини, синтезовані іншими організмами споживають органічні речовини, синтезовані іншими організмами

Вене́рина мухоло́вка Євглена Інфузорія

АТФ АДФ + Р + Q АМФ + 2Р + Q Аденозинтрифосфорна кислота – нуклеотид, до складу якого входить азотиста основа аденін, вуглевод рибоза і три залишки фосфорної кислоти і є універсальним хімічним акумулятором енергії в клітинах Залишки фосфорної кислоти звязані макроергічними звязками – коли від молеули відщеплюється один залишок фосфорної кислоти, утворюється АДФ – аденозиндифосфорна кислота та виділяється 42 кДж енергії, коли другий – утворюється АМФ – аденозинмонофосфорна кислота, і знову виділяється 42 кДж енергії:

відбувається в шлунково-кишковому тракті та цитоплазмі клітин – органічні речовини під дією ферментів розщеплюються до мономерів відбувається в клітинах – мономери, які утворилися на попередньому етапі, зазнають подальшого багатоступеневого розщеплення без участі кисню відбувається в мітохондріях – продукти напіврозпаду, які утворилися на попередньому етапі, зазнають остаточного розщеплення до води і вуглекислого газу, за участі кисню

Органічні макромолекули за участю ферментів розпадаються на дрібні молекули: білки амінокислоти; вуглеводи глюкоза; жири гліцерин + жирні кислоти Енергія розсіюється у вигляді тепла Органічні макромолекули за участю ферментів розпадаються на дрібні молекули: білки амінокислоти; вуглеводи глюкоза; жири гліцерин + жирні кислоти Енергія розсіюється у вигляді тепла

послідовність з десяти реакцій, які призводять до перетворення глюкози в піровиноградну чи молочну кислоти, або етиловий спирт, з утворенням АТФ C 6 H 12 O 6 + 2Ф + 2АДФ 2С 3 H 4 O H 2 O + 2АТФ кДж C 6 H 12 O 6 + 2АДФ + 2Ф 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 + 2АТФ + 2H 2 O C 6 H 12 O 6 + 2Ф + 2АДФ 2С 3 H 6 O H 2 O + 2АТФ кДж характерне для багатьох грибів (в т.ч. дріжджових), водоростей, найпростіших та деяких бактерій характерне для молочнокислих бактерій

суть перетворень полягає у ступінчастому декарбоксилюванні й дегідруванні піровиноградної кислоти, під час яких утворюються АТФ, НАД*Н і ФАД*Н 2 ; у подальших реакціях багаті на енергію НАД*Н і ФАД*Н 2 передають свої електрони в електронно­ транспортний ланцюг, що являє собою ферментативний комплекс внутрішньої поверхні мембран мітохондрій – цикл Кребса (описаний Г.А. Кребсом, 1937 р. ) суть перетворень полягає у ступінчастому декарбоксилюванні й дегідруванні піровиноградної кислоти, під час яких утворюються АТФ, НАД*Н і ФАД*Н 2 ; у подальших реакціях багаті на енергію НАД*Н і ФАД*Н 2 передають свої електрони в електронно­ транспортний ланцюг, що являє собою ферментативний комплекс внутрішньої поверхні мембран мітохондрій – цикл Кребса (описаний Г.А. Кребсом, 1937 р. ) Піровиноградна (молочна) кислота реагує із щавлевооцтовою (оксалоацетатом), утворюючи лимонну кислоту (цитрат), яка проходить ряд послідовних реакцій, перетворюючись на інші кислоти у результаті цих перетворень виникає щавлевооцтова кислота (оксалоцетат), яка знову реагує з піровиноградною: С 3 Н 6 О 3 + 3Н 2 О 3СО Н; вільний водень зєднується з НАД, утворюючи сполуку НАД*H

НАД*H окиснюється до НАД +, Н + та електрона За допомогою переносників електрони транспортуються на внутрішню поверхню мембрани мітохондрій, а іони Н + накопичуються на зовнішній поверхні, завдяки чому виникає різниця електричних потенціалів Досягнувши критичного рівня – 200 мВт, сила електричного струму проштовхує протони водню із зовнішньої мембрани на внутрішню через канал ферментативної системи АТФ­синтетази, яка локалізована на мембрані Завдяки енергії перенесення протонів водню з АДФ і фосфорної кислоти синтезується АТФ (енергії одного протону вистачає на синтез трьох молекул АТФ) На внутрішній мембрані протони водню зєднуються з електронами та киснем, який вдихаємо – таким чином глюкоза повністю розчеплюється до води і вуглекислого газу НАД*H окиснюється до НАД +, Н + та електрона За допомогою переносників електрони транспортуються на внутрішню поверхню мембрани мітохондрій, а іони Н + накопичуються на зовнішній поверхні, завдяки чому виникає різниця електричних потенціалів Досягнувши критичного рівня – 200 мВт, сила електричного струму проштовхує протони водню із зовнішньої мембрани на внутрішню через канал ферментативної системи АТФ­синтетази, яка локалізована на мембрані Завдяки енергії перенесення протонів водню з АДФ і фосфорної кислоти синтезується АТФ (енергії одного протону вистачає на синтез трьох молекул АТФ) На внутрішній мембрані протони водню зєднуються з електронами та киснем, який вдихаємо – таким чином глюкоза повністю розчеплюється до води і вуглекислого газу C 6 Н 12 О 6 + 6O АДФ +36Ф 6CO H 2 O + 36АТФ кДж Схема електронно­транспортного ланцюга мітохондрій (дихальний ланцюг): 1 – НАД*Н­дегідрогеназа, 2 – убіхінон, 3 – цитохром В, 4 – цитохром С, 5 – цитохромоксидаза, 6 – АТФ­синтетаза, 7 – пасивна дифузія АТФ із мітохондрії

Розумова праця – кДж/ добу Фізична праця механізована – кДж/добу Фізична праця немеханізована – кДж/добу Важка фізична праця немеханізована – кДж/добу Синтезується в організмі людини – понад 60 кг АТФ за добу Витрачається підчас роботи мязів – 24 кДж за хвилину

М'язи ніг за 1хв витрачають 24кДж енергії. Скільки грамів глюкози витратять м'язи ніг за 50 хв, якщо 1 моль АТФ акумулює 42 кДж енергії?

1)Вивчити матеріал з підручника, Л.2, ст , § 21-23; 1)Розв'язати задачу. Під час плавання плавець за 50 хв витрачає 1200 кДж енергії. Скільки часу він зможе плавати з такою затратою енергії, якщо розчепилось 135 г глюкози?