Обмен веществ. Энергетический обмен. Роль АТФ
Сложность статьи
Подготовиться к ЕГЭ
МЕТАБОЛИЗМ. КАТАБОЛИЗМ И АНАБОЛИЗМ
Совокупность реакций обмена веществ, протекающих в организме, называется метаболизмом.
Процессы синтеза специфических собственных веществ из более простых называется анаболизмом, или ассимиляцией, или пластическим обменом. В результате анаболизма образуются ферменты, вещества, из которых построены клеточные структуры, и т.п. Этот процесс, как правило, сопровождается большим потреблением энергии.
Эта энергия получается организмом в других реакциях, в которых более сложные вещества расщепляются до простых. Эти процессы называются катаболизмом, или диссимиляцией, или энергетическим обменом. Продуктами катаболизма у аэробных организмов являются СО2, Н2О, АТФ и
восстановленные переносчики водорода (НАД∙Н и НАДФ∙Н), которые принимают атомы водорода, отщепляемые от органических веществ в процессах окисления. Некоторые низкомолекулярные вещества, которые образуются в ходе катаболизма, в дальнейшем могут служить предшественниками необходимых клетке веществ (пересечение катаболизма и анаболизма).
Катаболизм и анаболизм тесно связаны: анаболизм использует энергию и восстановители, образующиеся в реакциях катаболизма, а катаболизм осуществляется под действием ферментов, образующихся в результате реакций анаболизма.
Как правило, катаболизм сопровождается окислением используемых веществ, а анаболизм — восстановлением.
пластический обмен (анаболизм) энергетический обмен (катаболизм)
синтез и накопление (ассимиляция) сложных веществ распад сложных веществ на простые (диссимиляция)
идет с затратой энергии (расходуется АТФ) выделяется энергия (синтезируется АТФ)
может быть источником органических веществ для энергетического обмена является источником энергии для пластического обмена
Пример:
биосинтез белков, жиров, углеводов;
фотосинтез (синтез углеводов растениями и сине-зелеными водорослями);
хемосинтез
Пример:
анаэробное дыхание ( = гликолиз = брожение);
аэробное дыхание (окислительное фосфорилирование)
Реакции анаболизма у разных организмов могут иметь некоторые отличия (см. тему " получения энергии живыми организмами").
АТФ — аденозинтрифосфат
В процессе катаболизма выделяется энергия в виде тепла и в виде АТФ.
АТФ — единый и универсальный источник энергообеспечения клетки.
АТФ нестабильна.
АТФ является "энергетической валютой", которую можно потратить на синтезы сложных веществ в реакциях анаболизма.
Гидролиз (распад) АТФ:
АТФ +
Н
О
= АДФ +
Н
Р
О
+ 40 кДж/моль
Энергетический обмен
Живые организмы получают энергию в результате окисления органических соединений.
Окисление — процесс отдачи электронов.
Расход полученной энергии:
50% энергии выделяется в виде тепла в окружающую среду;
50% энергии идет на пластический обмен (синтез веществ).
В клетках растений:
крахмал → глюкоза → АТФ
В клетках животных:
гликоген → глюкоза → АТФ
Подготовительный этап
Ферментативное расщепление сложных органических веществ до простых в пищеварительной системе:
белковые молекулы — до аминокислот
липиды — до глицерина и жирных кислот
углеводы — до глюкозы
Распад (гидролиз) высокомолекулярных органических соединений осуществляется или ферментами желудочно-кишечного тракта или ферментами лизосом.
Вся высвобождающаяся при этом энергия рассеивается в виде тепла.
Простые вещества всасываются ворсинками тонкого кишечника:
аминокислоты и глюкоза — в кровь;
жирные кислоты и глицерин — в лимфу;
и переносятся к клеткам тканей организма.
Образовавшиеся небольшие органические молекулы могут быть использованы в качестве «строительного материала» или могут подвергаться дальнейшему расщеплению (гликолизу).
На подготовительном этапе может происходить гидролиз запасные вещества клеток: гликогена — у животных (и грибов) и крахмала — у растений. Гликоген и крахмал являются полисахаридами и распадаются на мономеры — молекулы глюкозы
1. Какое размножение обеспечивает генетическое разнообразие растений?
1) семенами
2. К вегетативным органам растений относят:
3) стебель
3. Что свидетельствует о более высокой организации папоротников по
сравнению со мхами?
1) наличие у них корней
4. Каждый отдел растений подразделяют на:
4) классы
5. У голосеменных растений, в отличие от покрытосеменных, отсутствуют:
2)плоды
6. Хвойные вытеснили древних папоротникообразных благодаря
преимуществу – наличию:
3)семян
7. При половом размножении растений образуются
3) семена
8. Семена хвойных растений, в отличие от цветковых:
1)развиваются на чешуйках шишек
9.У голосеменных растений, в отличие от папоротников, отсутствует:
4) размножение спорами
10. Семя, в отличие от споры, представляет собой:
4) зародыш с запасом питательных веществ
11. Шишка голосеменных растений – это:
2)видоизменённый побег с семенами
В1.Установите соответствие между признаком растения и систематической
группой, для которой он характерен.
ПРИЗНАК
А) в цикле развития преобладает гаметофит 1) Моховидные
Б) взрослое растение – спорофит 2) Голосеменные
В) образует семена 2) Голосеменные
Г) споры образуются в коробочках 1) Моховидные
Д) размножение не зависит от воды 2) Голосеменные
Е) размножение зависит от воды 1) Моховидные
В2. Какие растения относят к Голосеменным?
2) пихту сибирскую
3) ель сибирскую
6) лиственницу европейскую
С1.Зависит ли размножение Голосеменных от наличия воды? Почему?
Нет. Так как передвижение спермиев происходит по пыльцевой трубке. И из-за того, что не нужна вода для передвижения, мужские клетки (сперматозоиды) утратили жгутик и стали спермиями (без жгутиков)
Кажется, 6- Сатбаев
7-География