Процес клітинного дихання та його етапи
Максимальний вихід ATФ
Ми всі потребуємо енергії, щоб нормально функціонувати, і ми отримуємо цю енергію з продуктів, які вживаємо в їжу. Найбільш ефективним способом накопичення енергії клітинами, що зберігається в їжі є клітинне дихання, катаболічний процес для виробництва аденозинтрифосфату (АТФ). АТФ – молекула з високим вмістом енергії, яка використовується робітниками клітинами організму. Клітинне дихання протікає як в еукаріотичних, так і прокаріотичних клітинах. Існують три основні етапи клітинного дихання: гліколіз, цикл лимонної кислоти і окисне фосфорилювання.
Гліколіз
Гліколіз буквально означає “розщеплення цукру”. Процес гліколізу відбувається в цитоплазмі клітини. Глюкоза і кисень подаються в клітини кровотоком. В результаті гліколізу утворюються дві молекули АТФ, дві молекули піровиноградної кислоти і дві “високоенергетичних” молекули НАДН. Гліколіз може відбуватися з киснем або без нього. У присутності кисню гліколіз є першою стадією аеробного клітинного дихання. Без кисню гліколіз дозволяє клітинам виробляти невелику кількість АТФ. Цей процес називається анаеробним диханням або ферментацією. Ферментація також виробляє молочну кислоту, яка може накопичуватися в м’язовій тканині, викликаючи хворобливість і печіння.
Цикл лимонної кислоти
Цикл лимонної кислоти, також відомий як цикл трикарбонових кислот або цикл Кребса, починається після того, як молекули з процесу гліколізу, перетворюються в кілька іншу сполуку – ацетил-КоА.
Через ряд проміжних етапів поряд з двома молекулами АТФ утворюються кілька з’єднань, здатних зберігати “високоенергетичні” електрони. З’єднання, відомі як никотинамидадениндинуклеотид (НАД) і флавінаденіндінуклеотід (ФАД), знижуються в процесі. Ці наведені форми переносять “високоенергетичні” електрони на наступний етап.
Цикл лимонної кислоти відбувається тільки тоді, коли є кисень, але він не використовує кисень безпосередньо. Всі реакції цього циклу протікають в клітинних мітохондріях.
Окислювальне фосфорилювання
Електронний транспорт потребує безпосереднього наявності кисню. Електронно-транспортна ланцюг являє собою ряд електронних носіїв в мембрані мітохондрій еукаріотів. Через серію реакцій електрони з високою енергією передаються в кисень. При цьому утворюється градієнт, і в кінцевому підсумку шляхом окисного фосфолювання виходить АТФ. Фермент АТФ-синтаза використовує енергію, створювану електронно-транспортної ланцюгом для фосфолювання АДФ в АТФ.
Максимальний вихід ATФ
Таким чином, прокаріотичні клітини можуть давати 38 АТФ-молекул, тоді як еукаріотичні клітини дають максимум 36. У клітині молекули НАДН, отримані в гліколізі, проходять через мітохондріальну мембрану, яка “стоїть” двох молекул АТФ.
Related posts:
- Кисневе окислення, або дихання Полягає в повному розщеплюванні піровиноградної кислоти, відбувається в мітохондріях і при обов’язковій присутності кисню. Піровиноградна кислота транспортується в мітохондрії (будову і функції мітохондрій-лекція № 7). Тут відбувається дегидрирование (відщеплення водню) і декарбоксилювання (відщеплення вуглекислого газу) ПВК з утворенням двухуглеродний ацетильной групи, яка вступає в цикл реакцій, що одержали назву реакцій циклу Кребса. Йде подальше окислення, […]...
- Дихання – доповідь Процес поглинання кисню і виділення вуглекислого газу називається диханням. Кисень надходить із зовнішнього середовища в кров і бере участь в більшості обмінних процесів в організмі. Загальна характеристика Що таке дихання, можна розглядати з двох точок зору: Біохімічної; Фізіологічної. З біохімічної точки зору дихання – процес окислення (приєднання кисню), в результаті чого вивільняється енергія. Спрощено кажучи, […]...
- Особливості дихання рослин Рослини, як і всі живі організми, дихають. При цьому вони поглинають атмосферний кисень, а також використовують той кисень, який утворюється у них в процесі фотосинтезу і знаходиться на міжклітинниках. Дихають рослини і вдень, і вночі. Днем велика частина атмосферного кисню надходить в рослину через: Продихи листя і молодих пагонів; Шкірку молодих коренів; А також чечевички […]...
- Дихання рослин Дихання є умовою життя. Саме в процесі дихання звільняється енергія, яка використовується організмами для життєдіяльності. Коротко і зрозуміло про диханні рослин розповімо в даній статті. Що таке дихання Кожна клітина потребує енергії для життя. Отримання енергії відбувається при розщепленні органічних речовин в процесі дихання. Таке розщеплення відбувається під впливом кисню і ще називається окисленням. В […]...
- АТФ як клітинне паливо Не завжди клітці потрібна енергія в той самий час, коли ця енергія витягується з їжі, і в тому місці, де вона витягується. Надлишок енергії накопичується у вигляді палива, яке є для використання в будь-який момент. Це паливо – аденозінт ріфосфат (скорочено АТФ). За своєю хімічною структурою АТФ являє собою аденозин, з’єднаний з трьома фосфатними групами. […]...
- Забезпечення клітин енергією за рахунок окислення органічних речовин Біологічне окислення і горіння. Живі організми, нездатні використовувати світлову енергію, повинні отримувати її за рахунок окислення органічних сполук, що надходять ззовні з їжею. Чому при окислюванні органічних речовин вивільняється енергія? Частина електронів у складі молекул органічних сполук знаходиться на високих енергетичних рівнях. Енергія вивільняється при переміщенні електронів з орбіт високої енергії на низькі енергетичні рівні […]...
- Цикл Кребса і акцептори водню У цей цикл входить близько 10 послідовних реакцій, в результаті яких отщепляются все атоми водню, спочатку належали глюкози, і виділяється енергія, укладена в розриваються зв’язки. Ферменти, які здійснюють гліколіз, знаходяться в цитоплазмі, але для “включення” в цикл Кребса пировиноградная кислота повинна проникнути в мітохондрії, де протікають гликолитические реакції, які не встигли завершитися в цитоплазмі. Складна […]...
- Фотосинтез і дихання Фотосинтез (фотоавтотрофи) – це синтез органічних сполук з неорганічними сполуками за рахунок енергії світла. Сумарне рівняння фотосинтезу: 6СО2 + 6Н2О – С6Н12О6 + 6О2. Фотосинтез протікає за участю фотосинтезуючих пігментів, які володіють унікальною властивістю перетворення енергії сонячного світла в енергію хімічного зв’язку у вигляді АТФ (аденозинтрифосфату). У процесі фотосинтезу, крім моносахаридів (глюкоза та ін.), синтезуються […]...
- Регуляція дихання людини Доросла людина в стані спокою здійснює 16-18 дихальних рухів в 1 хвилину. Під час сну дихання стає рідше, а при напруженій роботі в багато разів частішає. Крім того, в залежності від потреби тканин організму в кисні різко змінюється глибина дихання. Ці процеси регулюються спеціальними центрами, розташованими в довгастому мозку – центром вдиху і центром видиху. […]...
- Дихання і його значення Біг і ходьба, рішення задач з математики та фізики – на все це йде дуже багато енергії. Навіть коли людина спокійно спить у своєму ліжку, енергія витрачається на підтримку постійної температури тіла і різні реакції, що забезпечують постійність внутрішнього середовища організму. Універсальним джерелом енергії в будь-якому живому організмі, у тому числі і людини, є АТФ. […]...
- Дихання мікроорганізмів Дихання мікробів є біологічне окислення різних органічних сполук і деяких мінеральних речовин, в результаті чого утворюється енергія у вигляді (АТФ), частина якої використовується мікробної клітиною в фізіологічних процесах життєдіяльності, а решта виводиться в навколишнє середовище. Біологічне окислення протікає шляхом дегідрування (відщеплення водню) від окисляемого з’єднання і подальшого приєднання його до активного кисню або до іншого […]...
- Біологічне окислення глюкози як основа гетеротрофного харчування Гетеротрофи використовують готові органічні речовини, синтезовані фототрофами або отримані від інших гетеротрофів. Для вивільнення енергії використовуються процеси біологічного окислення в анаеробних і аеробних умовах. Процес протікає в декілька ступенів за участю комплексу ферментів і переносників електронів. Приблизно 50% енергії запасається у вигляді АТФ, інша частина перетворюється в теплоту. Окислення глюкози – найбільш важливий, основний процес. […]...
- Споживання кисню клітинами Ще однією формою споживання кисню клітинами є процеси гідроксилювання, при яких кисень приєднується до молекули, формуючи в ній гідроксильну групу. Ці реакції широко використовуються для боротьби з гідрофобними молекулами, які надають несприятливий вплив на клітини. Їх гідрокислювання дозволяє в подальшому приєднати гідрофільні молекули (глюкуронової кислоти, сульфат) і, підвищивши розчинність, вивести їх з організму нирками. Регуляцією […]...
- Дихання людини Дихання – це процес надходження повітря в легені і його вихід з легких. Дихання також називається вентиляцією легенів. Дихання є одним з життєво необхідних фізіологічних процесів. Процес дихання забезпечує збагачення організму киснем і позбавляє організм від діоксиду вуглецю. Процес газообміну під час дихання відбувається в легеневих альвеолах шляхом пасивної дифузії газів між альвеолярним газом і […]...
- Розвиток дихання в онтогенезі У пренатальному періоді органи дихання плода практично не функціонують, а необхідний для життя кисень він отримує через плаценту. Легені мають щільну консистенцію і слабо розвинену еластичну тканину. З першим вдихом новонародженого легкі розправляються і встановлюється ритмічне дихання, частота якого коливається від 40 до 60 в хвилину. Механізм першого вдиху пов’язаний з дією на нервові клітини […]...
- Чому після фізичного навантаження частішає дихання У більшості людей частота дихання становить 8-15 раз на хвилину в стані спокою. Однак цей темп може збільшуватися (або зменшуватися) в залежності від ступеня фізичного навантаження. Причини прискореного дихання при фізичних навантаженнях укладені в прагненні організму підтримати необхідний для життєдіяльності рівень кисню. В результаті цього відбувається прискорення дихальних скорочень. Сигнал про нестачу кисню, основними постачальниками […]...
- Легеневе дихання У ссавців і людини газообмін майже повністю відбувається в легенях, а через шкіру і травний канал тільки 1-2 %, але у деяких тварин, наприклад у коня, під час роботи шкірне дихання зростає до 8%. Філіпченковий розвиток органів дихання супроводжувалося розвитком спеціальної дихальної мускулатури, своїми скороченнями забезпечуючи постійну зміну повітря чи води, що стикаються з дихальної […]...
- Механізм і регуляція дихання, штучне дихання Легені знаходяться в грудній порожнині. Рухи м’язів, які змінюють обсяг цієї порожнини, викликають рух повітря в легені і з легких, поперемінно збільшуючи або зменшуючи об’єм грудної клітини. Це обумовлюється ритмічними скороченнями дихальних м’язів, внаслідок чого і здійснюються вдих і видих – надходження і видалення з легких повітря, їх вентиляція. При вдиху міжреберні м’язи піднімають ребра, […]...
- Дихання при зниженому атмосферному тиску Атмосферний тиск знижується при підйомі на висоту. Це супроводжується одночасним зниженням парціального тиску кисню в альвеолярному повітрі. На рівні моря воно складає 105 мм. рт. ст. На висоті 4000 м вже в 2 рази менше. В результаті зменшується напруга кисню в крові. Виникає гіпоксія. При швидкому падінні атмосферного тиску спостерігається гостра гіпоксія. Вона супроводжується ейфорією, […]...
- Життєдіяльність клітин – біологія 1. Які процеси характерні для живих клітин? Живі клітини споживають речовини з навколишнього середовища, утворюють властиві їм нові речовини, а непотрібні виділяють в навколишнє середовище. 2. Як речовини надходять у клітку? У клітину надходять вода, кисень, мінеральні солі й органічні речовини. Молекули різних речовин проходять через цитоплазматичну мембрану з області, де їх міститься більше (наприклад, […]...
- Класицизм – провідний напрям літератури XVII ст. – Етапи його розвитку – ІСТОРИКО – ЛІТЕРАТУРНИЙ ПРОЦЕС XVII СТОЛІТТЯ Проголосивши культ розуму, класицизм вимагав розумної регламентації художньої творчості. Звідси в ньому чіткість, простота і переконливість в усьому: в ідеях, життєвих ситуаціях, людських характерах. Ідеал прекрасного, який класицизм вбачав у античності, він намагався поєднати із розумним. У своїх пошуках розумних правил творчості класицизм звертався до античних теоретиків літератури – Аристотеля, Горація, брав за взірець їхні […]...
- Функціональні особливості дихання у дітей Механізм першого вдиху у новонародженого пояснюється тим, що в момент пологів припиняється пуповинної кровообіг. Парціальний тиск кисню (pO2) знижується, підвищується тиск вуглекислого газу (рСO2), знижується кислотність крові (рН). Виникає імпульс від периферичних рецепторів сонної артерії і аорти до дихального центру ЦНС. Поряд з цим в центр дихання йдуть імпульси від шкірних рецепторів, так як змінюються […]...
- Асиміляція і дисиміляція – біологія Процес перетворення зовнішніх речовин в енергію і сукупність реакцій, в результаті яких утворюються складні органічні речовини, необхідні для життєдіяльності організму, називається метаболізмом або обміном речовин. Основні процеси метаболізму – асиміляція і дисиміляція, тісно взаємопов’язані між собою. Метаболізм Обмін речовин відбувається на клітинному рівні, але починається з процесу: Травлення; Дихання. В обміні речовин беруть участь органічні […]...
- Гігієна дихання і профілактика захворювань органів дихання Необхідність гігієни дихання дуже добре і точно висловив В. В. Маяковський: Не можна людини закупорити в ящик, Житло провітрюй чистіше і частіше. Для збереження здоров’я необхідно підтримувати нормальний склад повітря в житлових, навчальних, громадських та робочих приміщеннях, постійно їх провітрювати. Зелені рослини, вирощувані в приміщеннях, звільняють повітря від надлишку вуглекислого газу і збагачують його киснем. […]...
- Повідомлення про фотосинтез і його роль На Землі живе безліч живих істот – птиці, риби, різні комахи, плазуни, ссавці та інші, в тому числі і людина. І майже всі вони дихають киснем – газом, що дає життя живому і мертвому – вулканам і пожеж, газом, який споживають все, виділяючи непридатний для дихання вуглекислий газ! Так звідки ж він береться в атмосфері […]...
- Механізми зовнішнього дихання Диханням називається комплекс фізіологічних процесів, що забезпечують обмін кисню і вуглекислого газу між клітинами організму і зовнішнім середовищем. Воно включає наступні етапи: 1. Зовнішнє дихання або вентиляція. Це обмін дихальних газів між атмосферним повітрям і альвеолами. 2. Дифузія газів у легенях. Тобто їх обмін між повітрям альвеол і кров’ю. 3. Транспорт газів кров’ю. 4. Дифузія […]...
- Внутрішньоклітинне дихання Окислення в тканинах відбувається в клітинах і неклітинні речовина. Воно складається з: 1) віддачі водню або дегідрування, 2) приєднання О2 і 3) перенесення позов фону або зміни валентності. Окислення починається з дегідрування, тобто з того, що ферменти дегідрази активують водень, що входить до складу окисляющегося речовини. Потім відбувається окислення водню до утворення води за участю […]...
- Обмін речовин і енергії в клітині. Енергетичний обмін Загальна характеристика обміну речовин і енергії. Обмін речовин і енергії, або метаболізм (від грец. Metabole – зміна), – процес, який лежить в основі всіх явищ життя. Всі відомі науці живі організми являють собою відкриті системи, постійно обмінюються речовиною і енергією з навколишнім середовищем. Енергія потрібна для біосинтезу складних органічних речовин, властивих кожній клітині (амінокислоти, цукру, […]...
- Світлова фаза Ця фаза відбувається тільки в присутності світла в мембранах тилакоїдів за участю хлорофілу, білків-переносників електронів і ферменту-АТФ-синтетази. Під дією кванта світла електрони хлорофілу збуджуються, залишають молекулу і потрапляють на зовнішню сторону мембрани тилакоида, яка в підсумку заряджається негативно. Окислені молекули хлорофілу відновлюються, відбираючи електрони у води, що знаходиться під внутрітілакоідном просторі. Це призводить до розпаду […]...
- Процес електролізу Вся суть процесу електролізу полягає в перетворенні іонів розчину (розплаву) в атоми через додавання або відібрання електронів. Така зміна відбувається завдяки зовнішній електричного кола, в якій існує електричний струм. В такому колі обов’язково є джерело електрики, який є постачальником електронів на одному електроді – катоді, і своєрідним насосом викачувати електрони на іншому електроді – аноді. […]...
- Засоби для лікування захворювань органів дихання Процес дихання, надходження кисню в організм при вдиху і видалення з нього вуглекислого газу і водяної пари при видиху. Продуктивний і непродуктивний кашель. Протикашльові і відхаркувальні засоби. Ліки, що зменшують набряк слизових оболонок. Правильне лікування застуди та грипу. Для нормального протікання обмінних процесів в організмі людини і тварин абсолютно необхідний кисень. Він, як ми вже […]...
- Біологічне окислення Часто можна чути про калорійність того чи іншого продукту. Це означає, що він здатний дати при окислюванні певну кількість необхідної для організму енергії. Зазвичай під окисленням розуміють з’єднання з киснем. Саме так і окислюється ряд молекул в організмі під впливом ферментів – оксигеназ. Однак при біологічному окислюванні від органічної молекули під дією відповідного ферменту отщепляются […]...
- Фотосинтез і хемосинтез – конспект Фотосинтез. Слово “фотосинтез” буквально означає з’єднання, створення під дією світла. Фотосинтез – це утворення клітинами вищих рослин, водоростей і деякими бактеріями органічних речовин з води і вуглекислого газу з участю енергії світла. За допомогою хлорофілу (або інших пігментів), що міститься в хлоропластах і хроматофорах, вони здійснюють перетворення світлової енергії в енергію хімічних зв’язків. Це складний, […]...
- Фотосинтез як анаболічний процес пластичного обміну Фотосинтез (від гр. Фотос – світло + гр. Синтез – з’єднання) – процес створення зеленими рослинами, що містять хлорофіл, органічних речовин з неорганічних (вода, CO2), завдяки енергії сонячних променів, що поглинаються хлорофілом. Фотосинтез – складний багатоступінчастий процес. У ньому розрізняють дві фази: світлову та темновую. Продуктивність фотосинтезу зростає з підвищенням певного рівня вмісту CO2 і […]...
- Легені. Легеневе і тканинне дихання Питання 1. Як розташовуються легкі в грудній порожнині? Легкі займають весь вільний простір грудної порожнини. Розширена частину легенів прилягає до діафрагми. Головні бронхи, легеневі артерії та вени входять в легені з внутрішньої сторони, що межує з серцем. Місце їх входу називають “воротами легенів”. Питання 2. Яке їхнє будову? Кожне легке оточене оболонкою – плеврою. Зовнішній […]...
- Регуляція дихання Людина за одну хвилину здійснює 16 – 18 дихальних рухів. Ритмічне, автоматичне чергування вдихів і видихів регулюється з дихального центру, розташованого в довгастому мозку. З цього центру імпульси надходять до рухових нейронів блукаючих і міжреберних нервів, іннервують діафрагму і інші дихальні м’язи. Роботу дихального центру координують вищі відділи головного мозку. Тому людина може на короткий […]...
- Метаболізм – доповідь У біології метаболізм – це сукупність тісно взаємопов’язаних процесів, що забезпечують зв’язок живих організмів з навколишнім середовищем. Мета метаболізму – створення складних речовин і постачання організму енергією. Визначення Метаболізм клітини включає безліч хімічних реакцій, що відбуваються в органелах і необхідних для підтримки життя. Обмін речовин включає два процеси: Катаболізм (дисиміляція, енергетичний обмін) – сукупність хімічних […]...
- Як харчуються організми-гетеротрофи Під час харчування гетеротрофов відбуваються суцільні процеси дисиміляції (руйнування (розщеплення речовин)) і виділення енергії. У травному тракті ферменти розщеплюють високомолекулярні органічні сполуки до низькомолекулярних (наприклад, білки до амінокислот, з яких вже можна щось побудувати в організмі). В процесі розщеплення активно бере участь вода. При цьому процесі виділяється тепло: Білки + H₂O (вода) → амінокислоти + […]...
- Правильне дихання при бігу Біг – це тренування, при якій організм починає відчувати кисневе голодування і потребує більшої його обсязі. Щоб не збитися з ритму і не почати хапати повітря ротом вже на другій хвилині занять, необхідно навчитися правильному диханню при бігу. Існує декілька технік дихання, з яких спортсмен може вибрати ту, яка краще для нього, враховуючи особливості свого […]...
- Етапи та механізм процесу розмноження вірусів Віруси є внутрішньоклітинними облігатними паразитами, а це означає, що вони не можуть реплікувати або передавати свої гени без допомоги живої клітини. Єдина вірусна частка (віріон) сама по собі є інертною. Коли вірус заражає клітку, він використовує рибосоми, ферменти і основну частину клітинної структури для реплікації. На відміну від того, що ми спостерігаємо при процесах клітинного […]...