Процессы дыхания, или биологического окисления, и горения схожи по конечному результату, но не по сберегаемости энергии. При горении вся энергия переходит в световую и тепловую, при этом ничего не запасается. В процессе дыхания часть энергии сберегается в молекулах АТФ, которые впоследствии используются в реакциях пластического обмена при синтезе органических веществ.
Важно помнить, что на всех этапах энергетического обмена в виде АТФ запасается только часть полезной энергии (гликолиз 5%, окисление 3540%). Остальная энергия рассеивается в виде тепла.
5) целостность митохондриальных мембран.
4) наличие молекулпереносчиков, коферментов (они обеспечивают процесс в митохондриях);
3) наличие кислорода для процессов в митохондриях;
2) наличие необходимых ферментов;
1) наличие субстрата (глюкозы или другого органического вещества);
Условия, необходимые для дыхания, следующие:
Появление аэробного дыхания стало возможным лишь после того, как в результате фотосинтеза в атмосфере Земли появился молекулярный кислород. Аэробное дыхание по сравнению с анаэробным (гликолиз) позволяет клетке получить намного больше энергии, запасенной в АТФ. При полном окислении молекулы глюкозы синтезируются 38 молекул АТФ. В ходе этого процесса выделяются С02 и Н20.
Аэробное дыхание происходит в митохондриях, которые являются своеобразными энергетическими станциями клетки.
Энергетический результат гликолиза у всех групп организмов одинаков две молекулы АТФ. Далее ПВК попадает в митохондрию. На этой стадии используется кислород.
Если кислорода не хватает, молочная кислота накапливается в мышцах и является одной из причин утомления. Так происходит при интенсивной физической нагрузке. Сигнал нехватки кислорода учащенное дыхание одышка. Количество молочной кислоты важный показатель, который во время тренировок измеряют у спортсменов. По нему можно судить о способности организма обеспечивать себя энергией. Все эти реакции контролируются ферментами гликолиза.
Второй этап бескислородное окисление. Он протекает на клеточном уровне в цитоплазме клетки. Гликолиз это цепь превращений, состоящая из 9 или 10 реакций. В ходе последовательных превращений молекула глюкозы разлагается на две молекулы пировиноградной кислоты (ПВК) (С3Н403). Гликолиз может образовать две молекулы молочной кислоты (С3Н603).
Первый этап подготовительный, это собственно пищеварение. Эту организменную стадию вы изучали в 8 классе.
Этапы дыхания. В процессе энергетического обмена органические вещества расщепляются, и энергия химических связей освобождается. Часть ее рассеивается в виде тепла, а часть запасается в молекулах АТФ. Весь процесс разложения органики в живых организмах протекает в три этапа.
Растения обладают аэробным дыханием, идущим параллельно с фотосинтезом. Они дышат и поглощают кислород. При освещении они выделяют намного больше кислорода, чем поглощают. При снижении освещения может наступить так называемая точка компенсации, при которой растение поглощает и выделяет одинаковое количество кислорода. В ночное время растения только поглощают кислород (подробнее найдёте в статье под номером 34).
Конечным отделом клеточного дыхания и пищеварения в организме человека являются митохондрии. В них под действием кислорода органика пищи окончательно превращается в углекислый газ и воду. Но кислородному разложению предшествует бескислородный процесс, называемый гликолизом. Подобный бескислородный процесс происходит у некоторых микроорганизмов и называется брожением, разновидностями которого являются спиртовое, уксуснокислое, молочнокислое и др. В пищевом производстве широко используются микроорганизмы и грибы с этими типами брожения. Именно гликолиз бескислородный способ получения энергии при разложении органических веществ и был эволюционно (исторически) первым. Он протекал в первичной атмосфере Земли, которая содержала меньше 1% кислорода. Поэтому такой биохимический путь (его реакции, результаты и ферменты) присущ большинству живых организмов.
Процессы диссимиляции (расщепление органических веществ для получения энергии) у организмов различаются. Одним из них (большинство животных и человек, грибы, растения, некоторые бактерии) для процессов жизнедеятельности необходим кислород аэробы. Другие могут существовать в бескислородной среде анаэробы.
Что вы помните об особенностях строения хлоропластов и митохондрий? Что у них общего? При каких условиях и в каких организмах происходит фотосинтез? Что является результатом фотосинтеза? Какие условия нужны для дыхания?
Ученые о живой природе нашей планеты
Комментариев нет:
Отправить комментарий