Расскажите об энергетическом обмене в клетке на примере расщепления глюкозы.
Энергетический обмен в клетках у аэробов (существ, которым для жизни необходим кислород) происходит в три этапа: подготовительный, бескислородный и кислородный.
Подготовительный осуществляется в желудочно-кишечном тракте. Процесс расщепления сложных углеводов до простых сахаров начинается уже в ротовой полости под действием ферментов слюны и продолжается на протяжении всей пищеварительной системы. Энергия, которая выделяется в процессе расщепления углеводов до глюкозы не запасается, организмом а рассеивается в виде тепла.
Бескислородный этап расщепления глюкозы протекает в цитоплазме клеток. Это сложный процесс, который протекает в несколько ступеней, он носит название гликолиз.
На этом этапе происходи процесс окисления глюкозы, при котором из одной молекулы глюкозы образуются две молекулы пировиноградной кислоты и две молекулы АТФ. Таким образом, на втором этапе диссимиляции организм начинает запасать энергию.
В дальнейшем, в присутствии кислорода ПВК поступает в митохондрии, где происходит её полное окисление до углекислого газа и воды и осуществляется третий, кислородный этап энергетического обмена.
При отсутствии кислорода происходит так называемое анаэробное дыхание, которое часто называют брожением.
Например, при напряжённой физической работе в клетках мышечной ткани человека возникает нехватка кислорода, и там начинаются процессы молочнокислого брожения, когда из ПВК образуется молочная кислота, накопление которой вызывает чувство усталости, боль и иногда даже судороги.
Кислородный этап - аэробное окисление (или клеточное дыхание). На данном этапе в присутствии кислорода происходит
окисление продуктов, образовавшихся на втором этапе до углекислого газа и воды. Этот процесс протекает в митохондриях (поэтому их называют "энергетическими станциями клеток"). В результате аэробного окисления из х молекул ПВК выделяется энергия, равная 36 молекул АТФ. таким образом, полное окисление 1 молекулы глюкозы обеспечивает организм 38 молекулами АТФ (2АТФ на втором этапе + 36АТФ на третьем этапе):
С6Н12О6 + 6О2 + 38АДФ + 38Ф 6СО2 > 6Н2О + 38АТФ.
Решебник
"Общая биология - Учебник" по предмету Биология за 10 класс.
Aвторы:
Агафонова И.Б., Захарова Е.Т., Сивоглазов В.И.
Задание
Расскажите об энергетическом обмене в клетке на примере расщепления глюкозы.