Этапы диссимиляции в биологии?

Медведева Ирина Николаевна

Кандидат биологических наук

Проверено учителем

Диссимиляция (энергетический обмен, или катаболизм) — это совокупность реакций расщепления органических веществ, сопровождающаяся высвобождением энергии и её запасанием в виде молекул АТФ. У аэрообных организмов (использующих кислород) процесс диссимиляции протекает в три основных этапа. 1. Подготовительный этап Этот этап происходит в желудочно-кишечном тракте (у многоклеточных) или в лизосомах и цитоплазме (у одноклеточных).

  • Суть процесса: Крупные органические полимеры расщепляются до простых мономеров под действием ферментов.
    • Белки аминокислоты.
    • Жиры глицерин и жирные кислоты.
    • Полисахариды (крахмал, гликоген) глюкоза.
  • Энергетический выход: Вся высвобождаемая энергия рассеивается в виде тепла. АТФ на данном этапе не синтезируется.

2. Бескислородный этап (Гликолиз) Этот этап протекает непосредственно в цитоплазме клетки без участия кислорода. Основным субстратом здесь является глюкоза.

  • Суть процесса: Молекула глюкозы ( C6H12O6cap C sub 6 cap H sub 12 cap O sub 6) расщепляется до двух молекул пировиноградной кислоты (ПВК, или пируват) ( C3H4O3cap C sub 3 cap H sub 4 cap O sub 3). Химизм: Процесс включает многоступенчатые ферментативные реакции, в ходе которых также образуются восстановленные переносчики водорода ( 2NADH2 center dot cap N cap A cap D cap H). Энергетический выход: Из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ. Продолжение (в отсутствие O2cap O sub 2): Если клетка находится в анаэробных условиях, продукты гликолиза подвергаются брожению (спиртовому, молочнокислому и др.).

3. Кислородный этап (Клеточное дыхание) Этот этап происходит внутри митохондрий и требует обязательного наличия кислорода. Это наиболее эффективная стадия диссимиляции. Процесс делится на два основных подэтапа:

  1. Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот): ПВК поступает в матрикс митохондрий, где полностью окисляется до углекислого газа ( CO2cap C cap O sub 2). При этом выделяются атомы водорода, которые фиксируются переносчиками ( NADcap N cap A cap D и FADcap F cap A cap D). Окислительное фосфорилирование: Происходит на внутренних мембранах митохондрий (кристах). Атомы водорода передаются по цепи переноса электронов, что создает протонный градиент. Энергия этого градиента используется ферментом АТФ-синтазой для синтеза АТФ.
  • Конечные продукты: Углекислый газ ( CO2cap C cap O sub 2) и вода ( H2Ocap H sub 2 cap O). Энергетический выход: В расчете на одну исходную молекулу глюкозы синтезируется 36 молекул АТФ.

Итоговый баланс При полном окислении одной молекулы глюкозы суммарно образуется 38 молекул АТФ:

  • 2 молекулы на этапе гликолиза.
  • 36 молекул на кислородном этапе.

Общее уравнение диссимиляции глюкозы: C6H12O6+6O2+38ADP+38Pi6CO2+6H2O+38ATP+Qcap C sub 6 cap H sub 12 cap O sub 6 plus 6 cap O sub 2 plus 38 cap A cap D cap P plus 38 cap P sub i right arrow 6 cap C cap O sub 2 plus 6 cap H sub 2 cap O plus 38 cap A cap T cap P plus cap QЯ могу составить таблицу сравнения гликолиза и клеточного дыхания или подробнее расписать механизм работы цепи переноса электронов.

Форма ответа

Ваш аватар