Енергетичний обмін

Клітинне дихання. Вивільнення потенційної енергії хімічних зв’язків. Утворені в процесі фотосинтезу органічні речовини і укладена в них хімічна енергія служать джерелом речовин і енергії для здійснення життєдіяльності всіх організмів. Проте використання тваринами, грибами, багатьма бактеріями створюваних зеленими рослинами органічних речовин, синтез на їх основі специфічних для кожного виду сполук можливі лише після попередніх перетворень, які у розщепленні цих складних речовин до мономерів і низькомолекулярних речовин: полісахаридів – до моносахаридів, білків – до амінокислот, нуклеїнових кислот-до нуклеотидів, жирів-до вищих карбонових кислот і гліцерину.

Це ж стосується і що міститься в органічних речовинах енергії. Будучи укладеної в хімічних зв’язках, вона недоступна для безпосереднього використання клітинами, в тому числі і клітинами рослин, які перетворили цю енергію з світловий в хімічну. Для цього потенційна енергія органічних молекул повинна бути вивільнена та переведена в придатну для використання форму.
Читайте також: реакція гліколізу

Освіта та накопичення енергії, доступною клітці, відбувається в процесі клітинного дихання. Для здійснення клітинного дихання більшості організмів необхідний кисень – в цьому випадку говорять про аеробному диханні або аеробному вивільненні енергії. Однак деякі організми можуть отримувати енергію з їжі без використання вільного атмосферного кисню, тобто в процесі так званого анаеробного дихання (анаеробного вивільнення енергії).

Таким чином, вихідними речовинами для дихання служать багаті енергією органічні молекули, на освіту яких свого часу була витрачена енергія. Основним речовиною, використовуваним клітинами для отримання енергії, є глюкоза.

Аеробне (кисневе) дихання. Процес аеробного дихання можна умовно розділити на кілька послідовних етапів. Перший етап-підготовчий, або етап травлення, що включає в себе розщеплення полімерів до мономерів. Ці процеси відбуваються в травній системі тварин або цитоплазмі клітин. На даному етапі не відбувається накопичення енергії в молекулах АТФ.

Наступний етап – бескислородний, або неповний. Він протікає в цитоплазмі клітин без участі кисню.

На даному етапі дихальний субстрат піддається ферментативному розщепленню. Прикладом такого процесу є гліколіз – багатоступеневе бескислородное розщеплення глюкози.

У реакціях гліколізу шестіуглеродних молекула глюкози (С6 розщеплюється на дві молекули піровиноградної кислоти (С3). При цьому від кожної молекули глюкози відщеплюється чотири атома водню і утворюються дві молекули АТФ. Атоми водню приєднуються до переносники НАД (нікотінамідаденінді-нуклеотид), який переходить у свою відновлену форму НАД – Н + Н + (НАД дуже схожий з НАДФ, тобто з переносником атомів водню при фотосинтезі).

Author: Олександр
Фанат своєї справи і просто крутий чувак.