Обмен веществ и превращения энергии. Свойства живых организмов (метаболизм)

Вид материала

Документы

Содержание Пластический обмен (анаболизм) Фотосинтез, его значение, космическая роль Биосинтез белков. Код ДНК

Подобный материал:

• Лекция 10. Обмен веществ. Биосинтез белков Общая характеристика, 90.08kb.
• Ли метаболизм, лежащий в основе жизни закономерный порядок превращения веществ и энергии, 172.9kb.
• Тема 5 Обмен веществ и энергии Обмен веществ, 229.42kb.
• Основой жизнедеятельности клетки и организма яв­ляются обмен веществ и превращение, 36.92kb.
• Тестовое задание Билет№2 Строение и жизнедеятельность растительной клетки. Обмен веществ, 34.84kb.
• Одним из факторов устойчивости биосферы и существования ее как единой целостной системы, 96.41kb.
• Лекция 1 Углеводы, липиды, минеральные вещества, 68.17kb.
• Урок №15: «Обмен веществ и энергии в клетке. Энергетический обмен в клетке». (Тему, 43.38kb.
• Научные основы процесса пиролиза углеводородов термодинамика пиролиза углеводородов, 238.08kb.
• Лекция Химический состав клеток. Вода, соли Общая биология, 128kb.

Тема: «Обмен веществ и превращения энергии. Свойства живых организмов (метаболизм)

Энергетический обмен – синтез АТФ в митохондриях (катаболизм). Три этапа:

Подготовительный этап	Гликолиз-бескислородное расщепление	Кислородное расщепление
Белки→амитокислоты жиры→глицирин+жирная кислота Сложные углеводы→глюкоза Энергия рассеивается в виде тепла	С6Н12О6→С3Н6О3 + 2 АТФ молочная кислота анаэробное дыхание	С3Н6О3 + О2→СО2 + Н2О + 36 АТФ 2АТФ+36АТФ=38АТФ аробное дыхание

Диссимиляция – катаболизм (разрушение).

Второй этап – бескислородный, или неполный. Он называется также анаэробным дыханием (гликолизом) или брожением. У дрожжевых грибов молекула глюкозы без участия О₂ превращается в этиловый спирт и СО₂ (спиртовое брожение). Итак, энергетический обмен – расщепление сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов) до простых с освобождением энергии, используемой в процессах жизнедеятельности. Дыхание – пример энергетического обмена, в процессе которого кислород, поступивший в клетку окисляет органические вещества и при этом освобождается энергия. Участие в энергетическом обмене ферментов в ускорении реакций окисления.


Пластический обмен (анаболизм)

Это совокупность реакций синтеза органических веществ, из которых образуются структуры клетки, обновляется состав, синтезируются ферменты. Синтез белка из аминокислот – пример пластического обмена. Взаимосвязь пластического и энергетического обмена:

- пластический обмен поставляет для энергетического органические вещества и ферменты, а энергетический поставляет для пластического – энергию для реакций синтеза. Нарушение одного из видов клеточного обмена ведёт к нарушению всех процессов жизнедеятельности, к гибели организма.

Фотосинтез, его значение, космическая роль

По способу синтеза органических веществ, необходимых для жизнедеятельности, все живые организмы делятся на 2 группы:

- автотрофные;

- гетеротрофные.

Автотрофные клетки организмов (зелёные растения, синезелёные водоросли, цианобактерии) синтезируют органические вещества из неорганических (Н₂О, СО₂, минеральных солей…). Гетеротрофные организмы (грибы, животные, микроорганизмы) используют готовые органические вещества. Процесс образования органических соединений, идущий за счёт световой энергии, называется фотосинтезом. Фотосинтез происходит в хлоропластах листа, зелёного стебля. Суммарное уравнение фотосинтеза: 6СО₂ + 6Н₂О^{энергия света}→ С₆Н₁₂О₆ + 6О₂↑.

В процессе фотосинтеза выделяется 2 фазы: световая и темновая. Световая фаза предшествует темновой. Основные события световой фазы:

- возбуждение электронов хлорофилла световой энергией.

- расходование энергии электронов на синтез АТФ.

- фотолиз молекул воды;

- катионы водороды соединяются с молекулами НАДФ (никотинамидадениндинуклетидфосфат).

Темновая фаза. В темновой фазе фотосинтеза осуществляется связывание СО₂, Н и энергии, запасаемой в молекулах АТФ, в органические соединения (например, углеводы). Процесс фотосинтеза был открыт в 1771 году английским учёным Д. Пристли.

Хемосинтез

Осуществляется за счёт энергии, освобождаемой, например, при окислении аммиака в азотистую кислоту или азотистой кислоты в азотную – нитрифицирующие бактерии, двухвалентного железа в трёхвалентное – железа бактерии, сероводорода до серной кислоты –серобактерии. Значение хемосинтетиков велико. Нитрифицирующие бактерии, например способствуют образованию в почве солей азотной кислоты, необходимых зелёным растениям.

Биосинтез белков. Код ДНК

Информация о первичной структуре молекул белка содержится в ДНК. Ген- это участок ДНК, несущий информацию о строении белка. Таким образом, в молекуле ДНК записан код о последовательности аминокислот в белке в виде последовательности нуклеотидов. Каждой аминокислоте в будущей белковой молекуле соответствует участок из 3 нуклеотидов (триплет) в молекуле ДНК.

Транскрипция

Синтез И-РНК происходит в ядре. Процесс переписывания информации, содержащейся в генах ДНК на И-РНК называется транскрипцией. Нить ДНК в этом случае является матрицей. Далее молекулы И-РНК выходят из ядра через поры и направляются в цитоплазму к рибосомам. Сюда же Т-РНК доставляют аминокислоты.

Т – РНК

Общий вид молекулы Т_РНК напоминает лист клевера. На верхушке листа расположен антикодон (кодовый триплет), который соответствует определённой аминокислоте.

Трансляция

Процесс сборки молекулы белка идёт в рибосомах и называется трансляцией. Закончив синтез белка, рибосомы «сползают» с И-РНК, а молекулы белка перемещаются в ЭПС. Все реакции катализируются. Реакции редупликации ДНК, синтез РНК относятся к реакциям матричного синтеза. Матрицей (формой) служат макромолекулы ДНК или РНК.