Способы поступления веществ в клетку.
Различают пассивный и активный транспорт веществ через клеточную мембрану.
Пассивный транспорт веществ происходит без использования энергии по градиенту концентрации (из области, где их концентрация выше, в область, где их концентрация ниже). Пассивный транспорт осуществляется путем диффузии и осмоса.
Диффузия – это процесс, в ходе которого молекулы (или ионы) переходят через мембрану из области с высокой концентрацией в область низкой концентрации в результате броуновского движения (теплового движения атомов и молекул).
Различают простую и облегченную диффузию веществ через клеточную мембрану.
Простая диффузия происходит через те участки мембран, где преобладают липиды. Характеризуется низкой избирательностью мембраны к веществам, которые переносятся.
При облегченной диффузии специальные мембранные белки-переносчики временно соединяются с молекулой вещества и проводят его через мембрану.
Осмос – диффузия воды через мембрану из менее концентрированного в более концентрированный раствор. Естественно в более разбавленном растворе концентрация воды «выше», чем в концентрированном. В процессе осмоса происходит выравнивание концентраций двух растворов, разделенных избирательно проницаемой мембраной.
Активный транспорт – перенесение веществ против градиента концентрации с использованием энергии. Он осуществляется с помощью белков-переносчиков, образующих так называемые ионные насосы для переноса ионов в сторону более высокого биохимического потенциала. Наиболее известным является Na+/K+– насос в клетках животных, который обуславливает активный транспорт в клетку ионов калия и выведения из нее ионов натрия.
|
|
|
Макромолекулы белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот, липопротеидов поступают в клетку путем эндоцитоза. Эндоцитоз – способность клетки активно поглощать питательные вещества в виде мелких пузырьков (пиноцитоз) или твердых частиц (фагоцитоз). В результате этого образуются мелкие мембранные вакуоли, которые соединяются с лизосомой. Под влиянием ферментов лизосом макромолекулы вакуолей расщепляются до мономеров, которые используются в клетке как пластический и энергетический материал.
Энергетический обмен у анаэробов.
Данный процесс включает в себя несколько этапов:
а) подготовительныей этап (переработка пищевых веществ в органах пищеварения, расщепление полимеров до мономеров);
б) анаэробный этап (расщепление мономеров органических соединений до ещё более простых продуктов, например, пирувата, или пировиноградной кислоты; протекает в цитоплазме):
С6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ + 2НАД → 2C3H4O3 + 2АТФ + 2НАДН+Н+ + 2Н2О
|
|
|
в) возможна в двух вариантах:
- брожение (у анаэробов, в результате не образуется АТФ, остаются с первого этапа 2 молекулы АТФ = 150 кДж энергии):
2C3H4O3 + 2НАДН+Н+ → 2C3H6O3 + 2НАД
При энергетическом обмене у аноэробов происходит выработка 2-х молекул АТВ, то есть 150 кДж энергии.
Обмен энергией и аэробов.
Стадии энергетического обмена:
а) подготовительныей этап (переработка пищевых веществ в органах пищеварения, расщепление полимеров до мономеров);
б) анаэробный этап (расщепление мономеров органических соединений до ещё более простых продуктов, например, пирувата, или пировиноградной кислоты; протекает в цитоплазме):
С6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ + 2НАД → 2C3H4O3 + 2АТФ + 2НАДН+Н+ + 2Н2О
в) возможна в двух вариантах:
- брожение (у анаэробов, в результате не образуется АТФ, остаются с первого этапа 2 молекулы АТФ = 150 кДж энергии):
2C3H4O3 + 2НАДН+Н+ → 2C3H6O3 + 2НАД
- дыхание (характерно для аэробов, в результате образуется 36 молекул АТФ, что в сумме с 2 молекулами первой стадии даёт 38 молекул АТФ = 2850 кДж энергии):
2C3H4O3 + 6O2 + 36H3PO4 + 36АДФ → 6CO2 + 38H2O + 36АТФ
| Этапы | Процессы энергетического обмена | Освобождение и использование энергии |
| Бескислородный этап энергетического обмена С6Н12О6 (глюкоза^ | Расщепление глюкозы с участием АДФ и фосфорной кислоты с образованием 2 молекул пировиноградной кислоты (пируват), АТФ и воды. Процесс протекает в цитоплазме. + 2 АДФ +2Ф —— 2С3Н4О3 (пируват) | Распад одной молекулы глюкозы дает энергию, обеспечивающую синтез двух молекул АТФ. + 2 АТФ + 2 Н2О |
| Кислородный этап энергетического обмена (цикл Кребса) 2С3Н4О3 (пируват) | Процесс идет в митохондриях с помощью ферментов окислительного фосфорилирования при участии кислорода. Расщепление двух молекул пиро- виноградной кислоты (пиру- ват) идет с участием АДФ и фосфорной кислоты с образованием АТФ, воды и углекислого газа. + 6О2 + 36 АДФ + 36Ф — 36АТ< | Распад двух молекул пирувата дает энергию для синтеза 36 молекул АТФ Ф + 6СО2 +42 Н2О |
|
|
|
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 5173; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!