Энергетический Катаболизм Диссимиляция Из органических в-в получаются неорганические Высвобождающая энергия запасается в виде молекул АТФ Анаболизм Ассимиляция Из неорганических в-в получаются органические Энергия запасается в виде полимера глюкозы - крахмала Пластический

Совокупность биохимических реакций разложения сложных веществ до более простых, сопровождающихся выделением и запасание энергии АТФ. АТФ – универсальная энергетическая волюта в клетках.

Во-первых живые реакции проводят реакцию окисления в несколько стадий, постепенно окисляя насыщенный углеводород до спирта, альдегида, органической кислоты, углекислого газа. Наиболее богаты энергией жиры. Освобождаемая энергия не рассеивается в виде тепла, а запасается в реакции образования АТФ из АДФ и Ф. Органические в-ва окисляются не полностью. Окисление органических веществ может осуществляться и в отсутствии кислорода.

Подготовительный. Расщепление полисахаридов до глюкозы. Бескислородный. Окисление в-в, отщепление водорода. Синтез НАД + до НАДН, который можно использовать для восстановление других органических в-в или как переносчик протонов в митохондриях. Окисление глюкозы до лактата или ПВК называется гликолизом. Энергетический эффект – 2 м-лы АТФ и по одной НАДН на одну ПВК). Протекает наиболее интенсивно в скелетных мышцах, печени, сердце, эритроцитах, сперматозоидах. Кислородный. Цикл Кребса или цикл трикарбоновых кислот. Окисление ПВК до углекислого газа. На одну ПВК приходится 18 м-л АТФ.

Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса, цитратный цикл) центральная часть общего пути катаболизма, циклический биохимический аэробный процесс, в ходе которого происходит превращение двух- и трёхуглеродных соединений, образующихся как промежуточные продукты в живых организмах при распаде углеводов, жиров и белков, до CO 2. При этом освобождённый водород направляется в цепь тканевого дыхания, где в дальнейшем окисляется до воды, принимая непосредственное участие в синтезе универсального источника энергии АТФ.катаболизмаАТФ

При образовании одной молекулы ацетил-Ко-А из ПВК образуется одна НАДН. В цикле Кребсе из одной м-лы ПВК образуется 3НАДН и 1ФАДН2, и ГТФ. Известно, что из одной НАДН можно получить 3АТФ, а из ФАДН2 – 2АТФ. Тогда получаем. ПВК 2СО2 + НАДН+НАДН+3НАДН+ФАДН2+ГТФ=18АТФ. С учетом выхода глюколиза (2АТФ) получаем: Глюкоза + кислород = 6СО2 + 6Н2О + 38АТФ

Световая Фаза Фотолиз воды, образование НАДФН (восстановительного эквивалента) и АТФ Темновая Фаза Ферментативный синтез глюкозы, цикл Кальвина. 6СО2 + 12НАДФН + 12Н2О 18АТФ глюкоза + 6О2 + 12НАДФН + 18АДФ + 18Ф

6СО2+12NADP*Н2+18АТФ С6Н12О6+12NADP+18АДФ+18Ф+6Н2О.

Энергетический обмен Накопление протонов в межмембранном пространстве митохондрий. АТФ-синтетаза находится во внутреннем пространстве митохондрий (матриксе) Концентрация протонов меньше в матриксе, чем в межмембранном пространстве на порядок. Цикл Кребса (лимонной кислоты) Восстановительные эквиваленты: НАДН и ФАДН2 Накопление протонов во внутреннем пространстве тилакоидов (люмен). АТФ-синтетеза находится во внутреннем пространстве хлоропластов (строме) Концентрация протонов меньше в строме хлоропластов, чем внутри тилакоидов Цикл Кальвина. Восстановительные эквиваленты: НАДФН Пластический обмен

Хемосинтез способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO 2 служат реакции окисления неорганических соединений.автотрофного питания энергиисинтезаорганических веществCO 2

Железобактерии (Geobacter, Gallionella) окисляют двухвалентное железо до трёхвалентного. ЖелезобактерииGeobacterGallionella Серобактерии (Desulfuromonas, Desulfobacter, Beggiatoa) окисляют сероводород до молекулярной серы или до солей серной кислоты. СеробактерииDesulfuromonasDesulfobacterBeggiatoa сероводородсерысерной кислоты Нитрифицирующие бактерии (Nitrobacteraceae, Nitrosomonas, Nitrosococcus) окисляют аммиак, образующийся в процессе гниения органических веществ, до азотистой и азотной кислот, которые, взаимодействуя с почвенными минералами, образуют нитриты и нитраты. НитрифицирующиеNitrobacteraceaeNitrosomonas Nitrosococcusаммиаказотистойазотной кислотминераламинитриты нитраты Тионовые бактерии (Thiobacillus, Acidithiobacillus) способны окислять тиосульфаты, сульфиты, сульфиды и молекулярную серу до серной кислоты (часто с существенным понижением pH раствора), процесс окисления отличается от такового у серобактерий (в частности тем, что тионовые бактерии не откладывают внутриклеточной серы). Тионовые бактерииThiobacillusAcidithiobacillus тиосульфатысульфитысульфиды Водородные бактерии (Hydrogenophilus) способны окислять молекулярный водород, являются умеренными термофилами (растут при температуре 50 °C) Водородные бактерииHydrogenophilusтермофилами