Энергетический обмен
Первый
этап – подготовительный.
Место
действия: лизосомы. Нужно: ферменты.
Идет
расщепление ферментами сложных полимеров до мономеров, крахмал до глюкозы,
гликоген до жирных кислот и глицерина
АТФ НЕ
образуется. вся энергия рассеивается в виде тепла.
Второй этап – гликолиз
или бескислородное расщепление
Место
действия: цитоплазма. Нужно:
ферменты, переносчики водорода, АДФ и фосфатыНеполное
бескислородное ферментативное расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты. Суммарно
реакция гликолиза имеет вид С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 +
2НАД+ → 2С3Н4О3 + 2АТФ + 2Н2О + 2НАД·Н2.
Энергетический
выход: 2 молекулы АТФ на 1 молекулу глюкозы; остальное - в виде теплоты; КПД
около 40%.
Брожение –
анаэробный ферментативный окислительно-восстановительный процесс. Продуктами
брожения являются различные кислоты (молочная, масляная, уксусная, муравьиная),
спирты (бутиловый, этиловый, амиловый), ацетон, а также углекислый газ и вода.
В основе молочнокислого брожения лежит гликолиз. Образовавшаяся в процессе
гликолиза ПВК восстанавливается атомами водорода, связанными с НАД-Н2+, и
образуется молочная кислота.
Процесс молочнокислого
брожения осуществляют молочнокислые бактерии и животные.
Процесс спиртового
брожения, который осуществляют дрожжи, идет аналогично молочнокислому брожению,
но последние реакции приводят к образованию этилового спирта.
С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 + 2НАД+ = С2Н5ОН+2СО2 + 2АТФ + 2Н2О
Третий этап – аэробное дыхание
или кислородное расщепление
Место
действия: митохондрии. Нужно: кислород, неповрежденные мембраны,
ферменты, переносчики водорода, АДФ и фосфаты.
Происходит
полное кислородное расщепление пировиноградной кислоты до углекислого газа и
воды, но поэтапно:
1)
окислительное декарбоксилирование ПВК:
С3Н6О3 + 6О2 + 36Н3РО4 +
36АДФ→6СО2
+ 38Н2О+ 36АТФ.Суммарное
уравнение аэробного дыхания можно выразить следующим образом С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 +
2НАД+ → 2С3Н4О3 +
2АТФ + 2НАД-Н2+ + 2Н2О.С3Н6О3 +
6О2 + 36Н3РО4 + 36АДФ→6СО2
+ 38Н2О+ 36АТФ.
___________________________________________________________________
С6Н12О6+
6 О2 +38АДФ + 38Н3РО4 →6СО2 + 44Н2О+ 38АТФ.