рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Философия
/
Принципы метаболизма и биоэнергетики

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Принципы метаболизма и биоэнергетики

Принципы метаболизма и биоэнергетики - раздел Философия, Лекция 8 Принципы метаболизма и биоэнергетики Все Живые Организмы Представляют Собой Открытые Системы, Которые Спос...

Все живые организмы представляют собой открытые системы, которые способны извлекать, преобразовывать и использовать энергию окружающей среды в двух формах:

- в форме органических питательных веществ - хемотрофы;

- в форме энергии солнечного света – фототрофы.

Метаболизм или обмен веществ - совокупность ферментативных химических реакций в организме, которые обеспечивают его веществами и энергией, необходимыми для жизнедеятельности.

Метаболизм включает две стадии: катаболизм и анаболизм.

Катаболизм – это процесс ферментативного гидролиза биополимеров до простых компонентов с одновременным выделением свободной химической энергии.

Так, поступающие в клетки белки, жиры, углеводы под действием гидролитических ферментов распадаются на более простые составные части - аминокислоты, жирные кислоты и моносахариды.

Анаболизм – это процесс ферментативного синтеза, в ходе которого из простых предшественников строятся сложные компоненты клетки. Процесс сопровождается затратой свободной химической энергии.

Из образовавшихся в результате расщепления аминокислот, жирных кислот и моносахаридов в клетках синтезируются новые клеточные белки, фосфолипиды мембран и полисахариды.

!!!! Таким образом, обмен веществ в клетках тесно связан с обменом энергии.

Прежде, чем мы с вами перейдём к рассмотрению вопросов обмена энергии в клетке, необходимо вспомнить некоторые понятия из термодинамики.

1) Количественной термодинамической характеристикой химической реакции является изменение свободной энергии - DG.

2) Изменение свободной энергии в стандартных условиях (при концентрации 1 моль/л, давлении 1 атм. и температуре 25°С, значение pH 0), называется изменением свободной стандартной энергии и обозначается DG°

3) При определении DG° в биохимических реакциях, для которых стандартным условием является значение pH, равное 7,0, эта величина обозначается как ∆G°´.

4) Свободная энергия- это единственный вид энергии, который может быть использован для выполнения работы, при нормальных условиях: постоянных температуре и давлении.

5) Реакции катаболизма, протекающие в живых клетках, сопровождаются уменьшением стандартной свободной энергии (-∆G°´).

Такие реакции условиях протекают самопроизвольно, так как переход в состояние с более низким уровнем свободной энергии, характеризуется большей стабильностью. Эти реакции называются экзергоническими.

6) Реакции анаболизма сопровождаются увеличением стандартной свободной энергии. Процессы, для которых изменение свободной энергии является величиной положительной (∆G°), называются эндергоническими. Эти процессы не могут происходить самопроизвольно. При протекании эндергонических процессов необходим приток энергии извне.

Клетка получает свободную энергию в результате окисления («сгорания») клеточного «топлива» (как правило, углеводородов и жирных кислот).

Если выделяющаяся при этом свободная энергия не будет каким-либо образом улавливаться и сохраняться, то она перейдет в тепло и будет потеряна.

!!!! Очевидно, что в условиях существования клетки единственным способом сохранения свободной энергии является превращение ее в химическую энергию (энергию химических связей).

В связи с этим для биоэнергетики живых организмов имеют значение два основных принципа:

- химическая энергия запасается путём образования АТФ, сопряжённого с экзергоническими катболическими реакциями окисления органических субстратов;

- химическая энергия утилизируется путём расщепления АТФ, сопряжённого с эндергоническими реакциями анаболизма и другими процессами, требующими затраты энергии.

Например, энергия АТФ затрачивается на сокращение мышечных волокон или транспорт веществ через мембрану против градиента конценртаций.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Лекция 8 Принципы метаболизма и биоэнергетики

Высокоэнергетические биомолекулы... Структура АТФ и е роль в энергетическом обмене... Возникает вопрос почему именно молекула АТФ является основным поставщиком химической энергии для биохимических...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Принципы метаболизма и биоэнергетики

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Дыхательная цеп или цепь переноса электронов
Дыхательной цепью или цепью переноса электронов называется совокупность окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых при участии промежуточных переносчиков эле

Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы
Поскольку каждый переносчик электронов в электрон-транспортной цепи может попеременно выступать в роли, как восстановителя, так и окислителя, то он называется