Энергетический обмен презентация

Содержание

Слайд 1ТЕМА: Энергетический обмен

Слайд 2Общие сведения
Метаболизм - это совокупность реакций, идущих в организме (обмен веществ)


Катаболизм - это расщепление сложных органических соединений до более простых
Анаболизм - это синтез сложных соединений из более простых с использованием энергии

Слайд 3Общие сведения
Окисление - это процесс отщепления электронов
Восстановление - это

процесс присоединения электронов
Биологическое окисление – это совокупность окислительно-восстановительных реакций, идущих в организме

Слайд 4Способы передачи электрона

1. Прямой перенос между участниками редокс-пары

Fe2+ + Cu2+ ⇨ Fe3+ + Cu+

2. Передача в составе атома Н (Флавинзависимые дегидрогеназы)
Н-субстрат-Н + НАД+⇄субстрат + НАДН+Н+
восстановл. s кофермент окисл. S кофермент
окисл. восстановл.
З. В составе гидрид-иона (Нˉ) (НАД-зависимые дегидрогеназы)
Субстрат-Н2 + ФАД ⇄ субстрат + ФАДН2
восстановитель окислитель восстановитель окислитель
4. Прямое взаимодействие вещества с кислородом
R – СН3 + 1/2 О2 ⇨ R - СН2ОН

Слайд 5Способы передачи электронов
1. Прямой перенос между участниками редокс-пары
Fe2+

+ Cu2+ ⇨ Fe3+ + Cu+
2. Передача в составе гидрид-иона (Нˉ) (НАД-зависимые ДГ)

S-Н2 + НАД+⇄S + НАДН+Н+

Слайд 6Способы передачи электронов
3. Передача в составе атома Н (Флавинзависимые ДГ)

S-Н2 + ФАД ⇄ S + ФАДН2

4. Прямое взаимодействие вещества с кислородом
R – СН3 + 1/2 О2 ⇨ R - СН2ОН

Слайд 7Отличия биологического окисления от окисления в неживой природе
Процесс

передачи Н2 на О2 носит ступенчатый характер, т. Е. между О2 и Н2 имеются промежуточные акцепторы
Большая часть выделяющейся в ходе окисления энергии используется на синтез АТФ, меньшая – рассеивается в виде тепла

Слайд 8Отличия биологического окисления от окисления в неживой природе
3. Реакции

БО катализируются ферментами и протекают в мягких условиях
4. Реакции БО регулируются

Слайд 9I этап катаболизма
Жирные кислоты
Жиры
Углеводы
Белки
Моносахариды
Аминокислоты
Глицерин

Слайд 10ǁ этап катаболизма
Жирные кислоты
Моносахариды
Аминокислоты
Глицерин
Пируват
Оксалоацетат
2-оксоглутарат
Ацетил-KoA

Слайд 11Iǁ этап катаболизма

Цикл Кребса

Дыхательная цепь
Пируват
Оксалоацетат
2-оксоглутарат
HS-KoA
Ацетил-KoA
АТФ
АТФ
СО2
2Н
Н2О

Слайд 12Этапы катаболизма (схема)

Цикл Кребса

Дыхательная цепь
Жирные кислоты
Жиры
Углеводы
Белки
Моносахариды
Аминокислоты
Глицерин
Пируват
Оксалоацетат
2оксоглутарат
HS-KoA
Ацетил-KoA
АТФ
АТФ
СО2
2Н
Н2О

Слайд 13Строение митохондрии

Слайд 14Окислительное декарбоксилирование пирувата


НS--КоА

НАД+
НАДН + Н+
Пируватдегидрогеназа
+
Ацетил-КоА
Пируват


Слайд 15 ПДГ – надмолекулярный мультиферментный комплекс, включающий 3 фермента и 5

кофакторов:

В1 – тиамин
В2 – рибофлавин (ФАД)
РР – никотинамид (НАД+)
В5 – пантотеновая кислота (НS-КоА)
Липоевая кислота

Пируватдегидрогеназа

Слайд 16Молекулярная масса около 6 млн
Содержит 2 регуляторные единицы
Может подвергаться химической

модификации путем фосфорилирования (инактивация) и дефосфорилирования (активация)

Пируватдегидрогеназа

Слайд 17Регуляция ПДГ

Слайд 18Продукты ПДГ-реакции и их дальнейшие превращения

СО2
выделяется с выдыхаемым воздухом
используется для карбоксилирования субстратом
Ацетил-КоА
расщепляется в цикле Кребса до СО2 и Н2
используется на синтез жирных кислот, кетоновых тел и холестерина
НАДН
окисляется в дыхательной цепи до НАД+ с образованием 3-х АТФ

Слайд 19 Цикл Кребса

Слайд 20Ацетил-КоА
ФАДН2

Оксалоацетат
Малат
Цитрат
Изоцитрат
α-Кетоглутарат
Сукцинил-КоА
Сукцинат
Фумарат
НАДН + Н+
АТФ
НАДН + Н+
НАДН + Н+
СО2
СО2

2СО2 + 3НАДН + 3Н+

+ ФАДН2 + АТФ

Цикл Кребса

Слайд 23Суммарное уравнение цикла Кребса
Ацетил-КоА + 3 НАД+ + ФАД

+
+2 Н2О + АДФ + Н3РО4 =

= 2 СО2 + 3 (НАДН+Н+)+ФАДН2 + АТФ + НS-КоА

Слайд 24Пути использования АТФ
механическая работа (сокращение мышц, движение сперматозоидов, лейкоцитов)
осмотическая работа

(активный транспорт, т. е. движение против градиента концентрации)

Слайд 25Пути использования АТФ
химическая работа (использование энергии АТФ в биосинтетических процессах и

для активации субстратов)
электрическая работа (генерация биотоков)
передача гормонального сигнала (обеспечение работы аденилатциклазы и протеинкиназы)

Слайд 26Регуляция цикла Кребса


Слайд 27Гормональная регуляция цикла Кребса

Активируют

цикл Кребса:
инсулин
катехоламины
глюкагон
йодтиронины

Слайд 28Значение цикла Кребса
Катаболическое и энергетическое

Общий заключительный этап распада всех классов

органических соединений
Образование АТФ (субстратное фосфорилирование)
Главный поставщик водорода для дыхательной цепи


Слайд 29Значение цикла Кребса
2. Анаболическое или биосинтетическое

Промежуточные метаболиты цикла Кребса используются для синтеза других соединений.
Например, из оксалоацетата, 2-оксоглутарата и сукцината образуются аминокислоты
из оксалоацетата - глюкоза и другие углеводы
сукцинил-КоА – необходим для синтеза гема

Слайд 30Анаболическое значение цикла Кребса
Аминокислоты
Пируват
Аминокислоты
Ацетил-КоА
Оксалоацетат
Цитрат
а-Кетоглутарат
Сукцинил-КоА


Гем

Малат

Сукцинат

Глюкоза

Жирные кислоты

Аминокислоты

Слайд 31Значение цикла Кребса
3. Регуляторное
Метаболиты цикла Кребса -

цитрат и АТФ - регуляторы других процессов:
- активируют синтез жирных кислот - ингибируют гликолиз

Слайд 32Дыхательная цепь
Дыхательная цепь (цепь

переноса электронов) - это цепь сопряженных окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых водород, отщепленный от субстратов, переносится на кислород с образованием воды и выделением энергии.
Назначение дыхательной цепи - генерирование энергии.

Слайд 33Схема дыхательной цепи

Слайд 34
Дыхательная цепь
Субстраты НАД-зависимых ДГ
Субстраты ФАД-зависимых ДГ

Слайд 35Организация компонентов дыхательной цепи митохондрий
2ẽ
1/2О2
2ẽ
Н2О
АТФ



2Н+
2Н+
2Н+
2Н+
2Н+
АТФ-
синтетаза

Фосфорилирование
МАТРИКС
Внутренняя мембрана
митохондрий

Слайд 36Характеристика дыхательных переносчиков
Компоненты дыхательной цепи называются дыхательными переносчиками. Большинство

из них (кроме убихинона) являются сложными белками.

Слайд 37Характеристика дыхательных переносчиков

НАДН-ДГ
НАДН + Н+ + КоQ НАД+ + КоQН2

Слайд 38Характеристика дыхательных переносчиков


Fe3+ +

e Fe2+

Fe2+ - e Fe3+

Слайд 39Характеристика дыхательных переносчиков

УбихинолДГ (КоQН2-ДГ)
КоQН2 + 2c(Fe3+) KoQ +2Н+ +
+ 2c(Fe2+)


Слайд 40Характеристика дыхательных переносчиков

цитохромоксидаза
2c(Fe2+) + 1/2 О2 2c(Fe3+) + О2-

Слайд 41Характеристика дыхательных переносчиков


Сu2+ + е

Сu+
Сu+ - е Сu2+

Слайд 42Ферментные комплексы дыхательной цепи
I - НАДН-ДГ осуществляет перенос электронов с НАДН

на убихинон
II – СДГ осуществляет перенос электронов от сукцината на убихинон
Таким образом, убихинон получает электроны от комплексов I и II и передает их комплексу III.

Слайд 43Ферментные комплексы дыхательной цепи
III – КоQH2-ДГ (комплекс цитохромов b-c1) осуществляет

перенос электронов от убихинола на цитохром с
IV- цитохромоксидаза (цитохром аа3) осуществляет перенос электронов от цитохрома с на кислород

Слайд 44Ферментные комплексы дыхательной цепи

Слайд 45Принцип организации электрон-транспортной системы
ОВП характеризует способность сопряженной окислительно-восстановительной пары обратимо

отдавать электроны

Слайд 46Принцип организации электрон-транспортной системы
Чем более отрицательна величина ЕО, тем выше способность

данной пары отдавать электроны
Чем более положительна величина ЕО - тем выше способность принимать электроны
Перенос электронов по дыхательной цепи происходит по градиенту окислительно-восстановительного потенциала (Ео)

Слайд 47Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы некоторых сопряженных пар

Слайд 48Изменение окислительно-восстановительных потенциалов дыхательной цепи

Слайд 49Пункты сопряжения окисления и фосфорилирования
Синтез АТФ, сопряженный

с переносом электронов по дыхательной цепи, называется окислительным фосфорилированием
Участки ДЦ, где есть такой синтез, называют пунктами сопряжения окисления с фосфорилированием

Слайд 50Пункты сопряжения окисления и фосфорилирования
1. между НАДН и КоQ,
2. на

участке цитохромов b - c1
на участке цитохромов a - a3
Таким образом, окисление 1 молекулы НАДН приводит к синтезу 3 молекул АТФ, окисление 1 молекулы ФАДН2 - к образованию 2 молекул АТФ

Слайд 51
Е΄0
Сопряжение окисления
и фосфорилирования

Слайд 53Сопряжение и разобщение в дыхательной цепи
Сопряжение в ДЦ- это такое

состояние, когда окисление (перенос электронов) сопровождается фосфорилированием, т.е. синтезом АТФ
Разобщение - это такое состояние, когда окисление идет, а фосфорилирование не происходит. Энергия выделяется в виде тепла

Слайд 54Сопряжение и разобщение в дыхательной цепи
Разобщители:
2,4-динитрофенол
яды промышленного производства
токсины
ионофоры
жирные кислоты

(естественные разобщители)
набухание митохондрий

Разобщители повышают скорость переноса электронов по дыхательной цепи и выводят ее из под контроля АТФ.


Слайд 55Сопряжение и разобщение в дыхательной цепи
Сопряженность дыхательной цепи можно оценить по

коэффициенту Р/О.

Коэффициент Р/О равен числу молей АТФ, образующихся из АДФ и Н3РО4 , на 1 грамм-атом поглощенного кислорода.

Слайд 56Регуляция дыхательной цепи
АДФ стимулирует работу дыхательной цепи. Это явление называется

дыхательным контролем
АТФ тормозит работу дыхательной цепи и потребление кислорода
Адреналин и глюкагон активируют работу дыхательной цепи

Слайд 57Блокаторы дыхательной цепи
Ротенон блокирует дыхательную цепь на участке НАДН –

КоQ
Амитал, антимицин - на участке между цитохромами b и c1
Цианиды, сероводород и окись углерода блокируют цитохромоксидазу, при этом вся дыхательная цепь не работает

Слайд 58 Блокаторы дыхательной цепи

Слайд 59Нефосфорилирующее (свободное) окисление
Это окисление без образования АТФ
Ферменты свободного

окисления:
- оксидазы
- оксигеназы
- некоторые ДГ

Слайд 60Значение свободного окисления:
терморегуляция
образование биологически важных соединений (КА, стероидных гормонов, коллагена,

активного витамина Д и т.д)
обезвреживание ксенобиотиков (ядов, токсинов, лекарств, веществ бытовой химии)

Слайд 61Микросомальное окисление:
Суммарное уравнение реакции гидроксилирования вещества:

RН + О2

+ НАДФН + Н+ = RОН + Н2О + НАДФ+

Слайд 62


Схема микросомального окисления:
НАДФН+Н
ФП
Р450
О2
ROН
R
H2 O
+

Слайд 63Тканевые и возрастные особенности окислительных процессов
Анаэробные ткани получают энергию без

кислорода

Анаэробные ткани:
Скелетные мышцы, эритроциты, периферические нервы, мозговое вещество почек, кость, хрящ, соединительная ткань

Слайд 64Тканевые и возрастные особенности окислительных процессов
Аэробные ткани получают энергию

с использованием кислорода и полностью зависят от кровотока
Аэробные ткани:
Головной мозг, сетчатка глаза, сердце, кора почек, печень,
слизистая тонкого кишечника

Слайд 65Возрастные особенности окислительных процессов
Потребление кислорода, а значит,

и интенсивность окислительных процессов с возрастом падают

Похожие презентации

Индивидуальные параметры тела. Таблица оптимального веса 939
Ветеринарно-санитарная экспертиза рыбы и рыбных продуктов 816
Ознаки захворювань капусти білоголової 358
Гладкая мышечная ткань. Мочевой пузырь 573
Доказательства эволюции. Синтетическая теория эволюции 560
Семейство Злаки 422

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика