Метаболизм и его составные части.

Метаболизм и его составные части.

Обмен веществ и энергии – метаболизм – это важнейшее свойство живых организмов.

Метаболизм включает два процесса

Пластический обменЭнергетический обмен

(ассимиляция, анаболизм) - (диссимиляция, катаболизм)-

это………………………………… это ……………………………

……………………………………. …………………………………

Катаболизм - ________________________________________________________

Анаболизм - _________________________________________________________

Схема. Взаимосвязь обмена веществ и энергии.

Энергетический обмен.

АТФ – универсальный источник энергии в клетке. Уравнение синтеза АТФ: АДФ + H₃PO₄ + 40 кДж = АТФ + H₂O

Откуда берется энергия в 40 кДж?

___________________________________________________________________

Этапы энергетического обмена:

1. ……………………………….…

2. ……………………………….… анаэробы

3. ………………………………….. аэробы

 

1. Подготовительный этап. ……………………………………………………..

………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………….

2. Бескислородный (анаэробный). ………………………………………………

………………………………………………………………………………………..

Гликолиз - ________________________________________________________

Суммарное уравнение гликолиза:

C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃ + 2 АТФ + Q

3. Кислородный (аэробный) – клеточное дыхание.

Уравнение реакции:

2C₃H₆O₃ + O₂ → CO₂ + H₂O + 36 АТФ + Q

Суммарное уравнение распада глюкозы:

____________________________________________________________________

 

 

Схема процессов энергетического обмена.

Живые организмы по способу питания

автотрофы гетеротрофы миксотрофы

…………… ………………..

Фотосинтез

- это _______________________________________________________________

____________________________________________________________________

Процесс фотосинтеза состоит из двух фаз:

Световая Темновая

I. Световая фаза. Фотон (квант видимого света) попадает в молекулу хлорофилла, возбуждая ее. При этом электроны сходят со своих орбит и с помощью переносчиков переправляются на другую сторону мембраны, создавая отрицательно заряженное электрическое поле. Молекула хлорофилла восстанавливает потерю электрона, отбирая его от молекулы воды:

H₂O ↔H⁺ + OH^-; OH^- - 1ē → OH^۰ 4 OH^۰ = 2 H₂O + O₂

Кислород выделяется в атмосферу. Протоны водорода накапливаются внутри хлоропласта, образуя положительно заряженное электрическое поле. Таким образом, по обе стороны мембраны находятся два разноименных поля. При достижении критического уровня активизируется фермент АТФ-синтетаза, внутри которого имеется канал, через который проходят протоны H⁺, а освобождающаяся энергия тратится на синтез АТФ. Образовавшаяся АТФ используется в дальнейшем на синтез углеводов.

Схема фотосинтеза у растений. (СХЕМАТИЧНО ЗАРИСОВАТЬ)

 

II. Темновая фаза …………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Суммарное уравнение реакции фотосинтеза:

 

 

Хемосинтез – это ____________________________________________________

Открыл в 1887 г русский ученый С.Н.Виноградов.

Группы хемотрофных организмов:

v Железобактерии……………………………………………………………….

v Серобактерии………………………………………………………………….

v Нитрифицирующие бактерии…………………………………………………

Лекция

Метаболизм – ряд стадий, на каждой из которых молекула под действием ферментов слегка видоизменяется до тех пор, пока не образуется необходимое организму соединение.

Обмен веществ – последовательное потребление, превращение, использование, накопление и потеря веществ и энергии в живых организмах в процессе их жизни.

Обмен веществ складывается из двух взаимосвязанных процессов – анаболизма и катаболизма.(Схема)

Ассимиляция, или анаболизм (пластический обмен), - совокупность химических процессов, направленных на образование и обновление структурных частей клеток.

1. В ходе ассимиляции происходит биосинтез сложных молекул из простых молекул-предшественников или из молекул веществ, поступивших из внешней среды.

2. Важнейшими процессами ассимиляции являются синтез белков и нуклеиновых кислот (свойственный всем организмам) или синтез углеводов (только у растений, некоторых бактерий и цианобактерий).

3. В процессе ассимиляции при образовании сложных молекул идёт накопление энергии, главным образом в виде химических связей.

Диссимиляция, или катаболизм (энергетический обмен), - совокупность реакций, в которых происходит распад органических веществ высвобождением энергии.

1. При разрыве химических связей в молекулах органических соединений энергия высвобождается и запасается виде молекул аденозинтрифосфорной кислоты(АТФ).

2. Синтез АТФ у эукариот происходит в митохондриях и хлоропластах, а у прокариот - в цитоплазме, на мембранных структурах.

3. Диссимиляция обеспечивает все биохимические процессы в клетке энергией.

Всем живым клеткам постоянно нужна энергия, необходимая для протекания в них различных биологических и химических реакций. Одни организмы для этих реакция используют энергию солнечного света (при фотосинтезе), другие – энергию химических связей органических веществ, поступающих с пищей. Извлечение энергии из пищевых веществ осуществляется в клетке путём их расщепления и окисления кислородом, поступающим в процессе дыхания. Поэтому этот процесс называют биологическим окислением, или клеточным дыханием.

Биологическое окисление с участием кислорода называют аэробным, без кислорода – анаэробным. Процесс биологического окисления идёт многоступенчато. При этом в клетке происходит накопление энергии в виде молекул АТФ и других органических соединений.

Источником энергии для всех видов активности служит химическая энергия молекул, запасённая в связях между атомами. При разрыве связей эта энергия высвобождается, при этом она аккумулирует в форме АТФ (содержащей макроэнергетические связи, во время разрыва которых высвобождается около 40 кДж/моль энергии) и в этой форме используется затем для выполнения различной работы в клетке.

Этапы биосинтеза белков.

Биосинтез белков происходит на рибосомах – особых органеллах клетки, находящихся в цитоплазме. Молекул ДНК в рибосомах нет – они содержатся в ядре. Найдите ядро на схеме. Что происходит в ядре?(Раскручивание ДНК и образование и-РНК матрицы)

Для биосинтеза белка необходимо:

1)аминокислоты

2)энергия

3)информация(ДНК – и –РНК)

 

БИОСИНТЕЗ БЕЛКА – важнейший процесс в живой природе, создание молекул белка на основе информации о последовательности аминокислот в его первичной структуре, заключенной в структуре ДНК, содержащейся в ядре.

 

Этапы биосинтеза	Особенности протекания этапов
Транскрипция, или переписывание	Осуществляется в хромосомах на молекулах ДНК по принципу матричного синтеза. При участии ферментов РНК- полимеразы на соответствующих участках молекулы ДНК (генах) синтезируются все виды РНК(и-РНК,р-РНК, т-РНК). В цитоплазму через ядерную оболочку перемещаются и-РНК и т-РНК, в субъединицы рибосом встраиваются р-РНК
Трансляция, или передача генетической информации	Рибосома вступает на один из концов и-РНК(именно на тот, с которого начинается ее синтез в ядре) и начинается перемещаться прерывисто по и-РНК, триплет за триплетом, соответственно наращивается полипептидная цепочка, одна за другой соединяются аминокислоты, поднесенные к соответствующим участкам и –РНК транспортными РНК. Каждой аминокислоте соответствует свой фермент, присоединяющий ее к т-РНК.

 

 

Информационное обеспечение:

1. В.М. Константинов, Общая биология: учеб. для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования., Изд. Центр «Академия», стр.30-39.

2. Интернет ресурсы

 

Выполненное задание сдать преподавателю

До 04.10.2017г, каб. №16

Метаболизм и его составные части.

Обмен веществ и энергии – метаболизм – это важнейшее свойство живых организмов.

Метаболизм включает два процесса

Пластический обменЭнергетический обмен

(ассимиляция, анаболизм) - (диссимиляция, катаболизм)-

это………………………………… это ……………………………

……………………………………. …………………………………

Катаболизм - ________________________________________________________

Анаболизм - _________________________________________________________

Схема. Взаимосвязь обмена веществ и энергии.

Энергетический обмен.

АТФ – универсальный источник энергии в клетке. Уравнение синтеза АТФ: АДФ + H₃PO₄ + 40 кДж = АТФ + H₂O

Откуда берется энергия в 40 кДж?

___________________________________________________________________

Этапы энергетического обмена:

1. ……………………………….…

2. ……………………………….… анаэробы

3. ………………………………….. аэробы

 

1. Подготовительный этап. ……………………………………………………..

………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………….

2. Бескислородный (анаэробный). ………………………………………………

………………………………………………………………………………………..

Гликолиз - ________________________________________________________

Суммарное уравнение гликолиза:

C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃ + 2 АТФ + Q

3. Кислородный (аэробный) – клеточное дыхание.

Уравнение реакции:

2C₃H₆O₃ + O₂ → CO₂ + H₂O + 36 АТФ + Q

Суммарное уравнение распада глюкозы:

____________________________________________________________________

 

 

Схема процессов энергетического обмена.

Живые организмы по способу питания

автотрофы гетеротрофы миксотрофы

…………… ………………..

Фотосинтез

- это _______________________________________________________________

____________________________________________________________________

Процесс фотосинтеза состоит из двух фаз:

Световая Темновая

I. Световая фаза. Фотон (квант видимого света) попадает в молекулу хлорофилла, возбуждая ее. При этом электроны сходят со своих орбит и с помощью переносчиков переправляются на другую сторону мембраны, создавая отрицательно заряженное электрическое поле. Молекула хлорофилла восстанавливает потерю электрона, отбирая его от молекулы воды:

H₂O ↔H⁺ + OH^-; OH^- - 1ē → OH^۰ 4 OH^۰ = 2 H₂O + O₂

Кислород выделяется в атмосферу. Протоны водорода накапливаются внутри хлоропласта, образуя положительно заряженное электрическое поле. Таким образом, по обе стороны мембраны находятся два разноименных поля. При достижении критического уровня активизируется фермент АТФ-синтетаза, внутри которого имеется канал, через который проходят протоны H⁺, а освобождающаяся энергия тратится на синтез АТФ. Образовавшаяся АТФ используется в дальнейшем на синтез углеводов.

Схема фотосинтеза у растений. (СХЕМАТИЧНО ЗАРИСОВАТЬ)

 

II. Темновая фаза …………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Суммарное уравнение реакции фотосинтеза:

 

 

Хемосинтез – это ____________________________________________________

Открыл в 1887 г русский ученый С.Н.Виноградов.

Группы хемотрофных организмов:

v Железобактерии……………………………………………………………….

v Серобактерии………………………………………………………………….

v Нитрифицирующие бактерии…………………………………………………