- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Клеточное дыхание презентация
Содержание
- 1. Клеточное дыхание
- 2. Overview: Life Is Work Живые организмы нуждаются
- 3. Fig. 9-1
- 4. Энергия заходит в экосистему, в виде солнечного
- 5. Fig. 9-2 Энергия света ЭКОСИСТЕМА Фотосинтез CO2
- 6. Катаболические пути и образование АТФ Разрушение органических
- 7. Клеточное дыхание включает в себя как аэробных
- 8. Окисление и восстановление молекул Перенос электронов при
- 9. Принцип окислительно-восстановительных реакции Химические реакции, которые передают
- 10. Fig. 9-UN1 окисляется (теряет электрон) Восстанавливается (приобретает электрон)
- 11. Fig. 9-UN2 Окисляется Восстанавливается
- 12. Донором электронов называется- восстановитель Электронный акцептор называется
- 13. Fig. 9-3 Reactants becomes oxidized becomes reduced
- 14. Окисление органических молекул во время дыхания Во
- 15. Fig. 9-UN3 окисляется восстанавливается
- 16. Fig. 9-UN4 Дегидрогеназа
- 17. Переносчики электронов В клеточном дыхании, глюкоза и
- 18. Fig. 9-4 Дегидрогеназа Восстановление НАД+ Oкисление НАДН
- 19. НАДН передает электроны электрон-транспортной цепи В отличие
- 20. Fig. 9-5 Свободная энергия, G Free energy,
- 21. Этапы клеточного дыхания Клеточное дыхание состоит из
- 22. Fig. 9-6-1 Фосфорилирование на уровне субстрата ATФ Цитозоль Глюкоза Пируват Гликолиз Электроны переносятся через НАДН
- 23. Fig. 9-6-2 Митохондрия Substrate-level phosphorylation ATP Cytosol
- 24. Fig. 9-6-3 Mitochondrion Substrate-level phosphorylation ATP Cytosol
- 25. Процесс, который генерирует большую часть АТФ называют
- 26. Окислительного фосфорилирования приходится почти 90% от АТФ,
- 27. Fig. 9-7 Фермент AДФ Ф Субстрат Фермент ATФ + Продукт
- 28. Гликолиз ("расщепление сахара") расщипление глюкозы на 2
- 29. Fig. 9-8 Инвестиционная фаза гликолиза Глюкоза 2
- 31. Fig.
- 32. В присутствии О2 пируват заходит в митохондрию
- 33. Fig. 9-10 Цитоплазма Митохондрия
- 34. Цикл кребса протекает в матриксе митохондрии При
- 35. Fig. 9-11 Пируват НАД+ НАДН + H+
- 37. Fig. 9-13 NADH NAD+ 2 FADH2 2
- 38. Электроны передаются от НАДН или FADH2 в
- 39. Перенос электрона в цепи транспорта электронов заставляет
- 40. Fig. 9-14 Мемжмембранное пространсвто Ротор H+ Статор
- 41. Fig. 9-16 Белковый комплекс переносчиков электронов H+
- 42. Fig. 9-17 Maximum per glucose: About 36
- 43. Concept 9.5: Fermentation and anaerobic respiration
- 44. Anaerobic respiration uses an electron transport chain
- 45. Types of Fermentation Fermentation consists of glycolysis
- 46. In alcohol fermentation, pyruvate is converted to
- 47. Fig. 9-18 2 ADP + 2 Pi
- 48. Fig. 9-18a 2 ADP + 2 P
- 49. In lactic acid fermentation, pyruvate is reduced
- 50. Fig. 9-18b Glucose 2 ADP + 2
- 51. Fermentation and Aerobic Respiration Compared Both processes
- 52. Obligate anaerobes carry out fermentation or anaerobic
- 53. Fig. 9-19 Glucose Glycolysis Pyruvate CYTOSOL No
- 54. The Evolutionary Significance of Glycolysis Glycolysis occurs
- 55. Concept 9.6: Glycolysis and the citric acid
- 56. The Versatility of Catabolism Catabolic pathways funnel
- 57. Fats are digested to glycerol (used in
- 58. Fig. 9-20 Proteins Carbohydrates Amino acids Sugars
- 59. Biosynthesis (Anabolic Pathways) The body uses small
- 60. Regulation of Cellular Respiration via Feedback Mechanisms
- 61. Fig. 9-21 Glucose Glycolysis Fructose-6-phosphate Phosphofructokinase Fructose-1,6-bisphosphate
Слайд 2Overview: Life Is Work
Живые организмы нуждаются в потоке энергии из окружающей
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 4Энергия заходит в экосистему, в виде солнечного света и выходит из
Фотосинтез образует O2 и органические молекулы, которые используются в клеточном дыхании
Клетки используют химическую энергию, запасенную в органических молекулах, чтобы восстановить АТФ, которые работают как переносчики энергии
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 5Fig. 9-2
Энергия света
ЭКОСИСТЕМА
Фотосинтез
CO2 + H2O
Дыхание
Органические молекулы
+ O2
АТФ осуществляет работу в клетке
Энергия
ATФ
Слайд 6Катаболические пути и образование АТФ
Разрушение органических молекул является экзэргонической реакцией
Брожение является
Аэробные дыхания потребляет органические молекулы и O2 и дает АТФ
Анаэробного дыхания похож на аэробного дыхания, но не использует O2
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 7Клеточное дыхание включает в себя как аэробных и анаэробных дыхания, но
Хотя углеводы, жиры и белки, все потребляется в качестве топлива, полезно, проследить клеточное дыхание с глюкозы:
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + Энергия (ATФ + тепло)
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 8Окисление и восстановление молекул
Перенос электронов при химических реакциях высвобождает энергию которая
Это выделяемая энергия в конечном счете, используется для синтеза АТФ
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 9Принцип окислительно-восстановительных реакции
Химические реакции, которые передают электроны между реактантами называются окислительно-восстановительными
В окислении, вещество теряет электроны, или окисляется
В восстановлении, вещество приобретает электроны, или уменьшается (величина положительного заряда уменьшается)
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 12Донором электронов называется- восстановитель
Электронный акцептор называется окислителем
Некоторые окислительно-восстановительные реакции, не передавают
Примером может служить реакция между метаном и O2
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 13Fig. 9-3
Reactants
becomes oxidized
becomes reduced
Products
Methane
(reducing
agent)
Oxygen
(oxidizing
agent)
Carbon dioxide
Water
Слайд 14Окисление органических молекул во время дыхания
Во время клеточного дыхание, топливо (например,
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 17Переносчики электронов
В клеточном дыхании, глюкоза и другие органические молекулы расщепляются в
Электроны из органических соединений, как правило, в первую очередь передаются к НАД +, кофермента
В качестве акцептора электронов, НАД + функционирует в качестве окислителя в процессе клеточного дыхания
Каждый НАДН (восстановленная форма НАД +) представляет собой переносчик электронов, который используется для синтеза АТФ
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 18Fig. 9-4
Дегидрогеназа
Восстановление НАД+
Oкисление НАДН
2 e– + 2 H+
2 e– + H+
НАД+
+
2[H]
НАДH
+
H+
H+
Никотинамид
(окисленная
Никотинамид
(восстановленная форма)
Слайд 19НАДН передает электроны электрон-транспортной цепи
В отличие от неконтролируемого реакции, цепь транспорта
О2 тянет электроны по цепи в энергетическо уступающему механизму
Образованная энергия используется для регенерации АТФ
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 20Fig. 9-5
Свободная энергия, G
Free energy, G
(a) Неконтролируемая реакция
H2O
H2 + 1/2 O2
Выделение энергии в виде тепла
(b) Клеточное дыхание
Контролированное высвобождение энергии
2 H+ + 2 e–
2 H
+
1/2 O2
(из пищи через НАДН)
ATP
ATP
ATP
1/2 O2
2 H+
2 e–
ЭТЦ
H2O
Слайд 21Этапы клеточного дыхания
Клеточное дыхание состоит из трех этапов:
Гликолиз (расщипление глюкозы на
Цикл Кребса (полное расщипление глюкозы)
Окислительное фосфорилирование (место где образуется основная масса АТФ)
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 22Fig. 9-6-1
Фосфорилирование на уровне субстрата
ATФ
Цитозоль
Глюкоза
Пируват
Гликолиз
Электроны переносятся через НАДН
Слайд 23Fig. 9-6-2
Митохондрия
Substrate-level
phosphorylation
ATP
Cytosol
Glucose
Pyruvate
Glycolysis
Electrons
carried
via NADH
Фосфорилирование на уровне субстрата
ATФ
Электроны переносятся через НАДН и
Цикл Кребса
Слайд 24Fig. 9-6-3
Mitochondrion
Substrate-level
phosphorylation
ATP
Cytosol
Glucose
Pyruvate
Glycolysis
Electrons
carried
via NADH
Substrate-level
phosphorylation
ATP
Electrons carried
via NADH and
FADH2
Окислительное фосфорилирование
ATФ
Citric
acid
cycle
Окислительное фосфорилирование (ЭТЦ), хемоосмос
Слайд 25Процесс, который генерирует большую часть АТФ называют окислительным фосфорилированием, так как
BioFlix: Cellular Respiration
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 26Окислительного фосфорилирования приходится почти 90% от АТФ, порожденные в процессе клеточного
Меньшее количество АТФ образуется в гликолизе и цикле Кребса на уровне субстратного фосфорилирования
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 28Гликолиз ("расщепление сахара") расщипление глюкозы на 2 молекулы пирувата
Гликолиза происходит в
Инвестиционная фаза энергии
Фаза выплаты энергии
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 29Fig. 9-8
Инвестиционная фаза гликолиза
Глюкоза
2 ADP + 2
P
2 ATP
используется
образуется
4 ATP
Фаза выплаты (возврата)
4 ADP + 4
P
2 НАД+ + 4 e– + 4 H+
2 НАДН
+ 2 H+
2 Пируват + 2 H2O
2 Пируват + 2 H2O
Глюкоза
Итого
4 ATP образование – 2 ATP использывание
2 ATP
2 НАД+ + 4 e– + 4 H+
2 НАДН + 2 H+
Слайд 30
Fig. 9-9-4
Глюкоза
ATP
ADP
Гексокиназа
Глюкоза-6-фосфат
Фосфоглюкоизомераза
Фруктоза-6-фосфат
ATP
ADP
Фосфофруктокиназа
Фруктоза-1,6-бмсфосфат
Альдолаза
Изомераза
Дигидроксиацето-фосфат
Глицеральдегид-3-фосфат
1
2
3
4
5
Альдолаза
Изомераза
Фруктоза-1,6-бисфосфат
Дигидроксиацетон-фосфат
Глицеральдегид-3- фосфат
4
5
Слайд 31
Fig. 9-9-9
Триоза-фосфат дегидрогеназа
2 NAD+
NADH
2
2
2
2
2
2
2 ADP
2 ATP
Пируват
Пируват киназа
Фосфоенолпируват
Энолаза
2 H2O
2-Фосфоглицерат
Фосфоглицеромутаза
3-Фосфоглицерат
Фосфоглицерокиназа
2 ATP
2 ADP
1, 3-Бисфосфоглицерат
+
6
7
8
9
10
2
2 ADP
2 ATP
Фосфоенолпируват
Пируват киназа
2
Пируват
10
2
P
i
Слайд 32В присутствии О2 пируват заходит в митохондрию
Перед началом цикоа Кребса пируват
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Цикл Кребса
Слайд 33
Fig. 9-10
Цитоплазма
Митохондрия
НАД+
НАДН
+ H+
2
1
3
Пируват
Транспортный протеин
CO2
Кофермент A
Ацетил КоА
Слайд 34Цикл кребса протекает в матриксе митохондрии
При окислении одного пирувата в процессе
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 35Fig. 9-11
Пируват
НАД+
НАДН
+ H+
Ацетил КоА
CO2
КоA
КоA
КоA
Цикл Кребса
ФАДН2
ФАД
CO2
2
3
3 НАД+
+ 3 H+
ADP +
P
i
ATP
НАДН
Слайд 36
Fig. 9-12-8
Acetyl CoA
CoA—SH
Citrate
H2O
Isocitrate
NAD+
NADH
+ H+
CO2
α-Keto-
glutarate
CoA—SH
CO2
NAD+
NADH
+ H+
Succinyl
CoA
CoA—SH
P
i
GTP
GDP
ADP
ATP
Succinate
FAD
FADH2
Fumarate
Citric
acid
cycle
H2O
Malate
Oxaloacetate
NADH
+H+
NAD+
1
2
3
4
5
6
7
8
Слайд 37Fig. 9-13
NADH
NAD+
2
FADH2
2
FAD
Multiprotein
complexes
FAD
Fe•S
FMN
Fe•S
Q
Fe•S
Ι
Cyt b
ΙΙ
ΙΙΙ
Cyt c1
Cyt c
Cyt a
Cyt a3
IV
Free energy (G) relative to
50
40
30
20
10
2
(from NADH
or FADH2)
0
2 H+ + 1/2
O2
H2O
e–
e–
e–
Слайд 38Электроны передаются от НАДН или FADH2 в электрон-транспортную цепь
Электроны проходят через
Электрон-транспортной цепи не генерирует АТФ
Функция цепи является разбить большую спад свободной энергии из пищи в O2 на более мелкие шаги, которые высвобождают энергию
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 39Перенос электрона в цепи транспорта электронов заставляет белки выкачивать Н +
Н +, возвращается через мембрану в матрикс, проходя через каналы в АТФ-синтазы
АТФ-синтаза использует экзэргонических поток H + и запускает фосфорилирования АТФ
Это является примером хемиосмоса, использование энергии в Н + градиента для управления работой клетки
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Хемоосмотическая теория
Слайд 40Fig. 9-14
Мемжмембранное пространсвто
Ротор
H+
Статор
Внутренняя палочка
Каталитическая часть
ADP
+
P
ATP
i
матрикс
Слайд 41Fig. 9-16
Белковый комплекс переносчиков электронов
H+
H+
H+
Cyt c
Q
Ι
ΙΙ
ΙΙΙ
ΙV
ФАДН2
ФАД
НАД+
НАДН
(переносчики электронов)
Электрон-транспортная цепь
2 H+ + 1/2O2
H2O
ADP
P
i
Хемоосмос
Oкислительное фосфорилирование
H+
H+
АТФ синтетаза
ATP
2
1
Слайд 42Fig. 9-17
Maximum per glucose:
About
36 or 38 ATP
+ 2 ATP
+ 2 ATP
+
Oxidative
phosphorylation:
electron transport
and
chemiosmosis
Citric
acid
cycle
2
Acetyl
CoA
Glycolysis
Glucose
2
Pyruvate
2 NADH
2 NADH
6 NADH
2 FADH2
2 FADH2
2 NADH
CYTOSOL
Electron shuttles
span membrane
or
MITOCHONDRION
Слайд 43Concept 9.5: Fermentation and anaerobic respiration enable cells to produce ATP
Most cellular respiration requires O2 to produce ATP
Glycolysis can produce ATP with or without O2 (in aerobic or anaerobic conditions)
In the absence of O2, glycolysis couples with fermentation or anaerobic respiration to produce ATP
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 44Anaerobic respiration uses an electron transport chain with an electron acceptor
Fermentation uses phosphorylation instead of an electron transport chain to generate ATP
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 45Types of Fermentation
Fermentation consists of glycolysis plus reactions that regenerate NAD+,
Two common types are alcohol fermentation and lactic acid fermentation
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 46In alcohol fermentation, pyruvate is converted to ethanol in two steps,
Alcohol fermentation by yeast is used in brewing, winemaking, and baking
Animation: Fermentation Overview
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 47Fig. 9-18
2 ADP + 2
Pi
2 ATP
Glucose
Glycolysis
2 NAD+
2 NADH
2 Pyruvate
+ 2 H+
2
2 Ethanol
(a) Alcohol fermentation
2 ADP + 2
Pi
2 ATP
Glucose
Glycolysis
2 NAD+
2 NADH
+ 2 H+
2 Pyruvate
2 Lactate
(b) Lactic acid fermentation
2
CO2
Слайд 48Fig. 9-18a
2 ADP + 2
P
i
2 ATP
Glucose
Glycolysis
2 Pyruvate
2 NADH
2 NAD+
+ 2 H+
CO2
2
2 Ethanol
(a) Alcohol fermentation
2
Слайд 49In lactic acid fermentation, pyruvate is reduced to NADH, forming lactate
Lactic acid fermentation by some fungi and bacteria is used to make cheese and yogurt
Human muscle cells use lactic acid fermentation to generate ATP when O2 is scarce
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 50Fig. 9-18b
Glucose
2 ADP + 2
P
i
2 ATP
Glycolysis
2 NAD+
2 NADH
+ 2 H+
2 Pyruvate
2
(b) Lactic acid fermentation
Слайд 51Fermentation and Aerobic Respiration Compared
Both processes use glycolysis to oxidize glucose
The processes have different final electron acceptors: an organic molecule (such as pyruvate or acetaldehyde) in fermentation and O2 in cellular respiration
Cellular respiration produces 38 ATP per glucose molecule; fermentation produces 2 ATP per glucose molecule
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 52Obligate anaerobes carry out fermentation or anaerobic respiration and cannot survive
Yeast and many bacteria are facultative anaerobes, meaning that they can survive using either fermentation or cellular respiration
In a facultative anaerobe, pyruvate is a fork in the metabolic road that leads to two alternative catabolic routes
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 53Fig. 9-19
Glucose
Glycolysis
Pyruvate
CYTOSOL
No O2 present:
Fermentation
O2 present:
Aerobic cellular
respiration
MITOCHONDRION
Acetyl CoA
Ethanol
or
lactate
Citric
acid
cycle
Слайд 54The Evolutionary Significance of Glycolysis
Glycolysis occurs in nearly all organisms
Glycolysis probably
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 55Concept 9.6: Glycolysis and the citric acid cycle connect to many
Gycolysis and the citric acid cycle are major intersections to various catabolic and anabolic pathways
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 56The Versatility of Catabolism
Catabolic pathways funnel electrons from many kinds of
Glycolysis accepts a wide range of carbohydrates
Proteins must be digested to amino acids; amino groups can feed glycolysis or the citric acid cycle
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 57Fats are digested to glycerol (used in glycolysis) and fatty acids
Fatty acids are broken down by beta oxidation and yield acetyl CoA
An oxidized gram of fat produces more than twice as much ATP as an oxidized gram of carbohydrate
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 58Fig. 9-20
Proteins
Carbohydrates
Amino
acids
Sugars
Fats
Glycerol
Fatty
acids
Glycolysis
Glucose
Glyceraldehyde-3-
Pyruvate
P
NH3
Acetyl CoA
Citric
acid
cycle
Oxidative
phosphorylation
Слайд 59Biosynthesis (Anabolic Pathways)
The body uses small molecules to build other substances
These
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 60Regulation of Cellular Respiration via Feedback Mechanisms
Feedback inhibition is the most
If ATP concentration begins to drop, respiration speeds up; when there is plenty of ATP, respiration slows down
Control of catabolism is based mainly on regulating the activity of enzymes at strategic points in the catabolic pathway
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings
Слайд 61Fig. 9-21
Glucose
Glycolysis
Fructose-6-phosphate
Phosphofructokinase
Fructose-1,6-bisphosphate
Inhibits
AMP
Stimulates
Inhibits
Pyruvate
Citrate
Acetyl CoA
Citric
acid
cycle
Oxidative
phosphorylation
ATP
+
–
–
