Реферати

Доповідь: Гликолиз і дихання

загрузка...

Гідровузол із греблею з ґрунтових матеріалів. Конструювання гідровузла: вибір створу й опис компонування споруджень. Проектування греблі з ґрунтових матеріалів, водозбору, водовипуска. Оцінка загальної фільтраційної міцності тіла і підстави греблі. Розрахунок пропуску будівельних витрат.

Правове регулювання порядку виконання податкового обов'язку. Виконання податкового обов'язку, її вплив на фінансову політику держави і формування державного бюджету. Конфликтность податкових відносин. Підстави виникнення, зміни і припинення податкового обов'язку по оплаті податків і зборів.

Причини Першої світової війни. Перші бойові дії на території Бєларусі. Боротьба капіталістичних держав за переділ світу і сфери впливу як причина Першої світової війни. Розпад "Конфедерації Великого князівства Литовського", активізація робочо-селянського, солдатського і національно-визвольного руху в Білорусії.

Облікова політика організації, її основні принципи і зміст. Нормативно-правове регулювання облікової політики організації й економічна характеристика фінансово-господарської діяльності ОАО "Воронеженергоремонт". Значення бухгалтерського обліку по внеоборотним активах і матеріально-виробничих запасах.

Екстремальний туризм у Саратову. Екстремальні види відпочинку як різновид сучасного туризму. Вивчення можливостей розвитку екстремального туризму в Саратовской області. Природні особливості регіону, що сприяють розвитку даного виду відпочинку, проблеми і перспективи його розвитку.

загрузка...

В основі метаболізму тварин і інших організмів лежать хімічні процеси видобування енергії, накопиченої вуглеводами.

У процесі фотосинтезу сонячна енергія запасається в хімічних зв'язках вуглеводних молекул, з яких найбільш важливу роль грає шестиуглеродний цукор глюкоза. Після того як інші живі організми використовують ці молекули в їжу, запасена енергія виділяється і використовується для метаболізму. Це відбувається під час процесів гликолиза і дихання. Весь хімічний процес можна коротко описати так:

глюкоза + кисень - > вуглекислий газ + вода + енергія

Щоб краще зрозуміти ці процеси, уявіть собі, що організм «спалює» вуглеводи, щоб отримати енергію.

Термін «гликолиз» освічений при з'єднанні слова лізис, що означає «розщеплення», зі словом глюкоза. Як випливає з назви, процес починається з хімічного видобування енергії за допомогою розщеплення молекули глюкози на дві частини, кожна з яких містить три атоми вуглеводу. У процесі гликолиза з кожної молекули глюкози виходить дві трехуглеродние молекули пировиноградной кислоти. Крім того, енергія глюкози запасається в молекулах (див. Молекули життя), які ми називаємо «енергетичною валютою» клітки, - двох молекулах АТФ і двох молекулах НАДФ. Таким чином, вже на першій стадії гликолиза енергія вивільняється в такій формі, яка може бути використана клітками організму.

Подальший хід подій залежить від наявності або відсутності кисня в середовищі. При відсутності кисня пировиноградная кислота перетворюється в інші органічні молекули в ході так званих анаеробних процесів. Наприклад, в клітках дріжджів пировиноградная кислота перетворюється в етанол. У тварин, до яких відноситься і людина, при виснаженні запасів кисня в м'язах пировиноградная кислота перетворюється в молочну кислоту - саме вона викликає так добре знайоме всім нам відчуття мишечной скутості після важкого фізичного навантаження.

При наявності ж кисня енергія виділяється в процесі аеробний дихання, коли пировиноградная кислота розщіплюватися на молекули вуглекислого газу і води з одночасним вивільненням енергії, що залишилася, запасеної у вуглеводній молекулі. Дихання відбувається в спеціалізованої клітинної органелле - митохондрії. Спочатку отщепляется один вуглецевий атом пировиноградной кислоти. При цьому утвориться вуглекислий газ, енергія (вона запасається в одній молекулі НАДФ) і двухуглеродная молекула - ацетильная група. Потім реакційний ланцюг поступає в метаболічний координаційний центр клітки - цикл Кребса.

Цикл Кребса (його також називають циклом лимонної кислоти або циклом трикарбонових кислот) є прикладом добре знайомого в біології явища - хімічної реакції, яка починається, коли певна вхідна молекула сполучається з іншою молекулою, що виконує функцію «помічника». Така комбінація ініціює серію інших хімічних реакцій, в яких утворяться молекули-продукти і в кінці відтворюється молекула-помічник, яка може почати весь процес знову. У цикле Кребса роль вхідної молекули грає ацетильная група, що утворюється при розщепленні пировиноградной кислоти, а роль молекули-помічника - четирехуглеродная молекула щавелевоуксусной кислоти. Під час першої хімічної реакції циклу ці дві молекули сполучаються з утворенням шестиуглеродних молекул лимонної кислоти (цій кислоті цикл зобов'язаний однією з своїх назв). Далі відбуваються вісім хімічних реакцій, в яких спочатку утворяться молекули-переносчики енергії і вуглекислий газ, а потім нова молекула щавелевоуксусной кислоти. Для переробки енергії, запасеної в одній молекулі глюкози, цикл Кребса треба пройти двічі. Чистий прибуток виявляється рівним двом молекулам АТФ, чотирьом молекулам вуглекислого газу і десяти іншим молекулам-переносчикам енергії (про них трохи пізніше). Вуглекислий газ, зрештою, диффундирует з митохондрії і виділяється при видиху.

Цикл Кребса принципово важливий для життя не тільки тому, що в ньому утвориться енергія. Крім глюкози в нього можуть вступати багато які інші молекули, також створюючі пировиноградную кислоту. Наприклад, коли ви дотримуєте дієту, організму не вистачає споживаної вами глюкози для підтримки метаболізму, тому в цикл Кребса, після попереднього розщеплення, вступають липиди (жири). Ось чому ви втрачаєте вагу. Крім того, молекули можуть покидати цикл Кребса, щоб взяти участь в побудові нових білків, вуглеводів і липидов. Таким чином, цикл Кребса може приймати енергію, збережену в різній формі в багатьох молекулах, і створювати на виході різноманітні молекули.

З енергетичної точки зору чистий результат циклу Кребса складається в тому, щоб завершити видобування енергії, запасеної в хімічних зв'язках глюкози, передати невелику частину цієї енергії молекулам АТФ і запасти іншу енергію в інших молекулах-переносчиках енергії. (Говорячи про енергію хімічних зв'язків, не треба забувати, що для розділення сполучених атомів необхідно здійснити роботу.) На заключному етапі дихання ця енергія, що залишилася вивільняється з молекул-переносчиков і також запасається в АТФ. Молекули, що запасають енергію, переміщаються всередині митохондрії, поки не зіткнуться зі спеціалізованими білками, зануреними у внутрішні мембрани митохондрії. Ці білки віднімають електрони у переносчиков енергії і починають передавати їх по ланцюгу молекул - на зразок ланцюжки людей, що передають відра з водою на пожежі, - витягуючи енергію, запасену в хімічних зв'язках. Витягнута на кожному етапі енергія запасається в формі АТФ. На останньому етапі електрони сполучаються з атомами кисня, які далі об'єднуються з іонами водня (протонами), утворюючи воду. У ланцюгу перенесення електронів утвориться не менше за 32 молекул АТФ - 90% енергії, що зберігалася в початковій молекулі глюкози.

Перетворення енергії в цикле Кребса включає в себе досить складний процес хемиосмотического сполучення. Цей термін вказує на те, що у вивільненні енергії нарівні з хімічними реакціями бере участь осмос - повільне просочування розчинів через органічні перегородки. По суті справи, електрони з переносчиков енергії, що є продуктом циклу Кребса, переносяться по транспортному ланцюжку і поступають на білки, занурені в мембрану, яка розділяє внутрішній і зовнішній компартменти (що відсікав) митохондрії. Енергія електронів використовується для переміщення іонів водня (протонів) у зовнішній компартмент, службовець «енергохранилищем» - на зразок водосховища, що утворилося перед дамбою. При стоці протонів через мембрану енергія використовується для освіти АТФ, подібно тому як вода перед дамбою використовується для виробництва електрики при падінні на генератор. Нарешті, у внутрішньому компартменте митохондрії іони водня сполучаються з молекулами кисня з утворенням води - одного з кінцевих продуктів метаболізму.

Ця розповідь об гликолизе і диханні ілюструє, наскільки далеко зайшли сучасні уявлення про живі системи. Просте висловлювання про конкретний процес - наприклад, що для метаболізму необхідно «спалювати» вуглеводи - спричиняє за собою неймовірно докладний опис складних процесів, що відбуваються на молекулярному рівні і з участю величезної кількості різних молекул. Осмислення сучасної молекулярної біології в чомусь схоже читанню класичного російського романа: вам легко зрозуміти кожну взаємодію між персонажами, але, дійшовши до сторінки 1423, ви цілком можете забути, ким доводиться Петро Петрович Олексію Олексійовичу. Точно так само кожна хімічна реакція в щойно описаного ланцюга здається зрозумілої, але дочитавши до кінця ви будете уражені незбагненною складністю процесу. Як утіха помічу, що я відчуваю себе так само.

Ханс Адольф КРЕБС

Hans Adolf Krebs, 1900-81

Британський біохімік, виходець з Німеччини. Народився в Хилдесхайме (Німеччина) в єврейській сім'ї отоларинголога. У 1925 році отримав міру доктора медицини в Гамбургськом університеті і початків дослідження в Фрейбургськом університеті. У 1933 році, після того як до влади в Німеччині прийшли нацисти, Кребс емігрував в Англію, де працював спочатку в Шеффілдськом (1935-54), а потім в Оксфордськом університеті. У Шеффілде Кребс визначав відносний вміст різних молекул в тканинах свині після вдиху, і в 1937 році відтворив хімічний цикл, який тепер носить його ім'я і за який в 1953 році він був удостоєний Нобелівській премії в області фізіології і медицини.

загрузка...