Обмен веществ - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Обмен веществ. Доклад-сообщение содержит 36 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Лекция 2 Обмен веществ к.б.н., доцент И.В. Андреева

Слайд 2

Описание слайда:

План лекции 2 Понятие о метаболизме – обмене веществ и энергии Окислительно-восстановительный потенциал живых систем 3 этапа катаболизма Роль АТФ в клетке Способы получения АТФ в клетке Роль и функции митохондрий в клетке

Слайд 3

Описание слайда:

Обмен веществ (ОВ) - метаболизм Метаболизм представляет собой высоко координированную и целенаправленную клеточную активность, обеспеченную участием многих взаимосвязанных ферментативных систем, и включает два неразрывных процесса анаболизм и катаболизм. ОВ выполняет три специализированные функции: 1. Энергетическая – снабжение клетки химической энергией, 2. Пластическая – синтез макромолекул как строительных блоков, 3. Специфическая – синтез и распад биомолекул, необходимых для выполнения специфических клеточных функций.

Слайд 4

Описание слайда:

Схема взаимосвязи, разнонаправленных процессов метаболизма - анаболизма и катаболизма

Слайд 5

Описание слайда:

Анаболизм и катаболизм – Анаболизм и катаболизм – это два разнонаправленных, но взаимосвязанных процессов живого организма, составляющих метаболизм, или обмен веществ. Анаболизм Анаболизм – это биосинтез белков, полисахаридов, липидов, нуклеиновых кислот и других макромолекул из малых молекул - предшественников. Поскольку он сопровождается усложнением структуры, то требует затрат энергии. Источником такой энергии является энергия АТФ.

Слайд 6

Описание слайда:

Так формируется НАДФ-НАДФН-цикл. Также для биосинтеза некоторых веществ (жирные кислоты, холестерол) требуются богатые энергией атомы водорода – их источником является НАДФН. Молекулы НАДФН образуются в реакциях окисления глюкозо-6-фосфата в пентозном пути и оксалоацетата малик-ферментом. В реакциях анаболизма НАДФН передает свои атомы водорода на синтетические реакции и окисляется до НАДФ.

Слайд 7

Описание слайда:

Катаболизм Катаболизм – расщепление и окисление сложных органических молекул до более простых конечных продуктов. Катаболизм сопровождается высвобождением энергии, заключенной в сложной структуре веществ. Большая часть высвобожденной энергии рассеивается в виде тепла. Меньшая часть этой энергии "перехватывается" коферментами окислительных реакций НАД и ФАД, некоторая часть сразу используется для синтеза АТФ.

Слайд 8

Описание слайда:

Запомнили: Запомнили: НАД и ФАД забирают энергию от окисляемых субстратов. И эти реакции называются окислительно-восстановительными, которые осуществляют ферменты 1 класса - оксидоредуктазы. В этих реакциях субстраты окисляются, отдают свои водороды на НАД или ФАД. А продуктами являются окисленные субстраты и восстановленные НАДН или ФАДН2 . Окислительно-восстановительным эквивалентом живых организмов является атом водорода, или пара Н+ и ӗ

Слайд 9

Описание слайда:

Следует заметить, что атомы водорода, Следует заметить, что атомы водорода, высвобождаемые в реакциях окисления веществ, могут использоваться клеткой только по двум направлениям: на анаболические реакции в составе НАДФН и на образование АТФ в митохондриях при окислении НАДН и ФАДН2. Весь катаболизм условно подразделяется на три этапа: 1й происходит в кишечнике, а 2й и 3й этапы происходят в клетках.

Слайд 10

Описание слайда:

Этапы катаболизма 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.

Слайд 11

Описание слайда:

II этап II этап Вещества, образованные при внутриклеточном гидролизе или проникающие в клетку из крови, на втором этапе обычно превращаются в пировиноградную кислоту, ацетильную группу (в составе ацетил-S-КоА) и в некоторые другие мелкие органические молекулы. Локализация второго этапа – цитозоль и митохондрии. Часть энергии рассеивается в виде тепла и примерно 13% энергии вещества усваивается, т.е. запасается в виде макроэргических связей АТФ.

Слайд 12

Описание слайда:

Общая Общая схема окисления

Слайд 13

Описание слайда:

III этап III этап Все реакции этого этапа идут в митохондриях. Ацетил-SКоА включается в реакции цикла Кребса (или трикарбоновых кислот) и окисляется до углекислого газа. Выделенные атомы водорода соединяются с НАД и ФАД и восстанавливают их. После этого НАДН и ФАДН2 переносят водород в цепь дыхательных ферментов, расположенную на внутренней мембране митохондрий. Здесь в результате процесса под названием "окислительное фосфорилирование" образуется вода и главный продукт биологического окисления – АТФ. Часть выделенной на этом этапе энергии молекулы рассеивается в виде тепла и около 46% энергии исходного вещества усваивается, т.е. запасается в связях АТФ и ГТФ.

Слайд 14

Описание слайда:

Роль АТФ Роль АТФ Энергия, высвобождаемая в реакциях катаболизма, запасается в виде связей, называемых макроэргическими. Основной и универсальной молекулой, которая запасает энергию и при необходимости отдает ее, является АТФ. Все молекулы АТФ в клетке непрерывно участвуют в каких-либо реакциях, постоянно расщепляются до АДФ и вновь регенерируют. Существует три основных способа использования АТФ 1 - биосинтез веществ, 2 - транспорт веществ через мембраны, 3 - изменение формы клетки и ее движение. 4 - Эти процессы вкупе с процессом образования АТФ получили название АТФ-цикл:

Слайд 15

Описание слайда:

Кругооборот АТФ в жизни клетки

Слайд 16

Описание слайда:

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ)

Слайд 17

Описание слайда:

Цикл АТФ-АДФ

Слайд 18

Описание слайда:

Общая схема обмена веществ и энергии 1 - пищеварение; 2 - катаболизм; 3 - анаболизм; 4 - распад структурно- функциональных веществ; 5 - экзергонические реакции; 6,7 - эндергонические реакции; 8 - выведение из организма

Слайд 19

Описание слайда:

Откуда в клетке АТФ? Способы получения энергии в клетке В клетке существуют четыре основных процесса, обеспечивающих высвобождение энергии из химических связей при окислении веществ и ее запасание: 1. Гликолиз (2 этап биологического окисления) 2. β-Окисление жирных кислот (2 этап биологического окисления) 3. Цикл трикарбоновых кислот (ЦТК, 3 этап биологического окисления 4. Окислительное фосфорилирование (3 этап биологического окисления) –

Слайд 20

Описание слайда:

1. Гликолиз (2 этап биологического окисления) – 1. Гликолиз (2 этап биологического окисления) – окисление молекулы глюкозы до двух молекул пировиноградной кислоты, при этом образуется 2 молекулы АТФ и НАДН. Далее пировиноградная кислота в аэробных условиях превращается в ацетил-SКоА, в анаэробных условиях – в молочную кислоту. 2. β-Окисление жирных кислот (2 этап биологического окисления) – окисление жирных кислот до ацетил-SКоА, здесь образуются молекулы НАДН и ФАДН2. Молекулы АТФ "в чистом виде" не появляются.

Слайд 21

Описание слайда:

3. Цикл трикарбоновых кислот (ЦТК, 3. Цикл трикарбоновых кислот (ЦТК, цикл Кребса 3 этап биологического окисления) – окисление ацетильной группы (в составе ацетил-SКоА) или иных кетокислот до углекислого газа. Реакции полного цикла сопровождаются образованием 1 молекулы ГТФ (что эквивалентно одной АТФ), 3 молекул НАДН и 1 молекулы ФАДН2. 4. Окислительное фосфорилирование (3 этап биологического окисления) – окисляются НАДН и ФАДН2, полученные в реакциях катаболизма глюкозы, аминокислот и жирных кислот. При этом ферменты дыхательной цепи на внутренней мембране митохондрий обеспечивают образование большей части клеточного АТФ.

Слайд 22

Описание слайда:

Два способа синтеза АТФ АДФ + Н3РО4 = АТФ 1. Окислительное фосфорилирование 2. Субстратное фосфорилирование 1 способ основной Основным способом получения АТФ в клетке является окислительное фосфорилирование, протекающее в структурах внутренней мембраны митохондрий. При этом энергия атомов водорода молекул НАДН и ФАДН2, образованных в гликолизе, ЦТК, окислении жирных кислот, преобразуется в энергию связей АТФ.

Слайд 23

Описание слайда:

2 способ 2 способ Однако также есть другой способ фосфорилирования АДФ до АТФ – субстратное фосфорилирование. Этот способ связан с передачей макроэргического фосфата или энергии макроэргической связи какого-либо вещества (субстрата) на АДФ. К таким веществам относятся метаболиты - гликолиза (1,3-дифосфоглицериновая кислота, фосфоенолпируват), - цикла трикарбоновых кислот (сукцинил-SКоА) и креатинфосфат. Энергия гидролиза их макроэргической связи выше, чем 7,3 ккал/моль в АТФ, и роль указанных веществ сводится к использованию этой энергии для фосфорилирования молекулы АДФ до АТФ. Иными словами во втором способе происходит синтез АТФ без участия митохондрий (митохондриальной цепи окисления), без участия кислорода.

Слайд 24

Описание слайда:

Свободная энергия гидролиза некоторых органических фосфатов

Слайд 25

Описание слайда:

Дополнения Дополнения Понятие о сободной энергии Строение и роль митохондрий Аэробы и анаэробы

Слайд 26

Описание слайда:

Распад питательных веществ и высвобождение из Распад питательных веществ и высвобождение из них свободной энергии происходит постепенно в несколько этапов. Под свободной энергией понимают ту часть химической энергии питательных веществ, которая в организме может использоваться для выполнения полезной работы при постоянной температуре и постоянном давлении. Свободная энергия в клетках не может использоваться непосредственно в процессах жизнедеятельности. Она в большей степени аккумулируется в химических связях высокоэнергетических (макроэргических) соединений в основном в молекулах АТФ. Эта энергия способна превращаться в другие формы энергии.

Слайд 27

Описание слайда:

Карта Карта основных путей метаболизма

Слайд 28

Описание слайда:

Митохондрии внутриклеточные органеллы эукариот, окруженные двойной мембраной. Внутренняя мембрана имеет выросты – кристы. В ней находятся ферменты, обеспечивающие окисление субстратов и синтез АТФ. Митоходрии имеют собственную кольцевую молекулу ДНК и рибосомы. Функция митохондий – обеспечение клеток энергией в виде АТФ и др.

Слайд 29

Описание слайда:

Дополнение Дополнение - количество Мтх в клетке - гомеостатическая функция Мтх, (примеры печеь, мышцы, старение)

Слайд 30

Описание слайда:

Слайд 31

Описание слайда:

Слайд 32

Описание слайда:

Слайд 33

Описание слайда:

Под ОВ (метаболизмом) понимают строго Под ОВ (метаболизмом) понимают строго упорядоченную систему биохимических и физиоло- гических процессов, которые обеспечивают поступление питательных и других веществ в организм, их усвоение, превращение внутри клеток, а также выведение образовавшихся продуктов обмена во внешнюю среду. ОВ обеспечивает процессы роста и развития, cамовозобновление всех клеточных структур, энергообеспечение функций, постоянство внутренней среды, приспособление к воздействующим факторам среды. Поэтому при прекращении ОВ нарушается и прекращается жизнедеятельность организма.

Слайд 34

Описание слайда:

Окисляемые различные органические вещества Окисляемые различные органические вещества (S – субстраты), представляют собой метаболиты катаболизма, их дегидрирование является экзорганическим процессом. Энергия, высвобождаемая в ходе реакций окисления, либо полностью рассеивается в виде тепла, либо частично тратится на фосфорилирование AТФ с образованием АТФ. Организм превращает около 40% энергии, выделяющейся при окислении, в энергию макроэргических связей АТФ. Большинство организмов биоты использует этот способ или очень сходный с ним как основной источник энергии, необходимый для синтеза внутриклеточной АТФ (объяснить: в качестве терминального акцептора водорода может быть не кислород, а другое соединение)

Слайд 35

Описание слайда:

Таким путем клетка превращает химическую энергию питательных веществ, поступивших извне, в утилизируемую метаболическую энергию. Реакция дегидрирования и способ превращения выделившейся энергии путем синтеза АТР - это энергетически сопряженные реакции. Целиком весь сопряженный процесс называется окислительным фосфорилированием АТФ: