- Главная
- Разное
- Бизнес и предпринимательство
- Образование
- Развлечения
- Государство
- Спорт
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Религиоведение
- Черчение
- Физкультура
- ИЗО
- Психология
- Социология
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- 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
Что такое findslide.org?
FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.
Обратная связь
Email: Нажмите что бы посмотреть
Презентация на тему Энергетический обмен. Взаимосвязь обмена веществ и энергии
Содержание
- 2. Обмен веществ включаетПоступление веществ в организмМетаболизм или промежуточный обменВыделение конечных продуктов
- 3. Обмен веществ в организме
- 4. Обмен веществ в организме
- 5. Метаболизм – представляет собой совокупность двух разнонаправленных
- 6. Реакции катаболизма сопровождаются выделением энергии (экзергонические реакции).
- 7. Наиболее важными экзергоничскими реакциями метаболизма
- 8. Биологическое окисление -совокупность окислительно-восстановительных реакций, протекающих во
- 9. Особенности процесса биологического окисленияПротекает постепенно, через многочисленные
- 10. Типы биологического окисленияанаэробное окисление (акцептором Н+ и
- 11. Окисление органических веществ в организме кислородом с
- 12. Первый этап тканевого дыхания – дегидрирование различных
- 13. В зависимости от строения коферментов дегидрогеназы делятся
- 14. В NAD – зависимых дегидрогеназах NAD непрочно
- 15. В FAD – зависимых дегидрогеназах FAD ковалентно
- 16. Перенос электронов на кислород происходит при участии
- 17. В состав ЦПЭ входят: NADH – дегидрогеназа (комплекс
- 19. Митохондриальная цепь переноса электронов.
- 20. Структурная организация митохондриальной ЦПЭ
- 21. Все компоненты ЦПЭ расположены в митохондриальной мембране
- 22. Окислительно-восстановительный потенциал (Е0) некоторых коферментов и компонентов ЦПЭ
- 23. А – перенос электронов с субстратом NAD+-зависимой дегидрогеназыБ - перенос электронов с субстратом FAD-зависимой дегидрогеназы.
- 24. Центральную роль в энергетическом обмене играет АТФ
- 25. За сутки в организме образуется и распадается
- 26. В зависимости от источника Е (энергии), обеспечивающего присоединение Фн выделяют два типа фосфорилирования АДФокислительноесубстратное
- 27. Субстратное фосфорилирование АДФ S-O~PO3H2
- 28. Особенности субстратного фосфорилированияпроцесс может идти в матриксе
- 29. Синтез АТФ из АДФ и Н3РО4 за
- 30. Окислительное фосфорилирование АДФ Превращение АДФ в АТФ происходит
- 31. Механизм образования АТФ согласно хемиосмотической теории
- 32. Перенос электронов с окисляемых субстратов на кислород
- 33. Этапы трансформации энергииЭнергия химических связей субстратовЭнергия электронов
- 34. HADHАТФ- 51,4 кДжАТФ- 41,4 кДжАТФ-99,6 кДжQс1bаО2Е0Направление потока электронов-0,4-0,20+0,2+0,4+0,6+0,8ФАД
- 35. НАД-Н+ + ½О2 НАД+ + Н2О3АДФ +
- 36. Коэффициент окислительного фосфорилирования Р/О Показывает, какое количество неорганического
- 37. Дыхательный контроль В норме скорость окисления первичных доноров
- 38. Распределение энергии, выделяемой ЦПЭ~20% ~30%40-50%
- 39. Причины нарушения биологического окисленияНедостаток субстрата (голодание, пищеварение,
- 40. Ингибиторы ферментов ЦПЭ подавляют активность ферментных комплексов
- 41. Разобщители окисления и фосфорилирования – липофильные протонофоры
- 42. Ингибиторы дыханияНАД ФАД
- 43. АДФАТФ½ О2½ О2 2-vbc1IIIaa1IVnH+nH+nH+c2 H+H2OМежмембранноепространствоВнутренняямембранаМатрикс
- 44. МежмембранноепространствоВнутренняямембранаМатриксСхема ЦПЭ
- 45. Причины нарушения окислительного фосфорилирования При этом тканевое дыхание
- 46. Скачать презентацию
- 47. Похожие презентации
Обмен веществ включаетПоступление веществ в организмМетаболизм или промежуточный обменВыделение конечных продуктов
Слайд 4
Обмен веществ в организме
ПИЩЕВАРЕНИЕ
ГлюкозаГлицерол
Аминокислоты
Жирные кислоты
КАТАБОЛИЗМ АНАБОЛИЗМ
АДФ + Н3РО4
СО2 ; Н2О Гликоген
Мочевина Жиры
Белки
АТФ ДНК, РНК
ПИЩЕВЫЕ ВЕЩЕСТВА
(углеводы, жиры, белки)
Слайд 5 Метаболизм – представляет собой совокупность двух разнонаправленных процессов:
катаболизма и анаболизма
В процессе катаболизма сложные органические молекулы превращаются
в конечные продукты: СО2 и мочевину.Анаболизм представляет собой совокупность реакций синтеза сложных полимеров
Слайд 6 Реакции катаболизма сопровождаются выделением энергии (экзергонические реакции). Использование
энергии происходит в реакциях анаболизма и при выполнении различных
видов работы (эндергонические реакции).Слайд 7 Наиболее важными экзергоничскими реакциями метаболизма являются
реакции окисления органических веществ, в которых используется кислород и
образуется вода и СО2Совокупность этих реакций называется тканевым дыханием.
Слайд 8 Биологическое окисление -совокупность окислительно-восстановительных реакций, протекающих во всех
живых клетках.
Основная функция биологического окисления – обеспечение организма
Е (энергией) в доступной для использования форме (прежде всего АТФ).
Слайд 9
Особенности процесса биологического окисления
Протекает постепенно, через многочисленные промежуточные
стадии;
Требует участия ферментов;
Происходит многократная передача протонов Н+ и электронов
ē или только ē от донора к акцептору;Освобождение Е в живой клетке осуществляется постепенно;
Е может аккумулироваться в виде АТФ;
Основная реакция дегидрирования.
Слайд 10
Типы биологического окисления
анаэробное окисление (акцептором Н+ и ē
служит не О2, а другой субстрат «субстратное окисление»)
аэробное окисление
(акцептором Н+ и ē является О2 и образуется Н2О – называют «тканевое дыхание»)
Слайд 11 Окисление органических веществ в организме кислородом с образованием
Н2О и СО2 называется «тканевым дыханием»
SH2 + 1/2O2 S + H2O
АДФ + H3PO4 АТФ + H2O
энергия
Слайд 12 Первый этап тканевого дыхания – дегидрирование различных субстратов,
образующихся в реакциях катаболизма
Ферменты, отщепляющие водород от субстратов (дегидрогеназы),
находятся в основном в матриксе митохондрий.Слайд 13 В зависимости от строения коферментов дегидрогеназы делятся на
две группы:
1. NAD – зависимые дегидрогеназы
2. FAD – зависимые
дегидрогеназыСлайд 14 В NAD – зависимых дегидрогеназах NAD непрочно связан
с ферментом: в восстановленной форме (NADH) он отделяется от
апофермента и служит донором водорода для другого ферментаСлайд 15 В FAD – зависимых дегидрогеназах FAD ковалентно связан
с апоферментом, поэтому в реакциях, катализируемых FAD – зависимыми
дегидрогеназами, участвует второй субстрат (акцептор водорода). Для всех флавиновых ферментов этим субстратом служит убихинон (коэнзим Q).Слайд 16 Перенос электронов на кислород происходит при участии системы
переносчиков локализованных во внутренней мембране митохондрий и образующих цепь
переноса электронов (ЦПЭ).
Слайд 17
В состав ЦПЭ входят:
NADH – дегидрогеназа (комплекс I)
сукцинатдегидрогеназа
(комплекс II)
QH2 – дегидрогеназа (комплекс III)
цитохромоксидаза (комплекс IV)
низкомолекулярные переносчики
(кофермент Q и цитохром С)Слайд 21 Все компоненты ЦПЭ расположены в митохондриальной мембране в
порядке возрастания редокс потенциалов: самый высокий редокс потенциал у
кислорода. Это обеспечивает последовательное перемещение электронов от дегидрируемых субстратов на кислород, сопровождающееся освобождением части свободной энергии электронов.
Слайд 23
А – перенос электронов с субстратом NAD+-зависимой дегидрогеназы
Б
- перенос электронов с субстратом FAD-зависимой дегидрогеназы.
Слайд 25 За сутки в организме образуется и распадается около
60 кг АТФ. Однако в клетке АТФ не накапливается,
а расходуется в течении 1 минуты, после образования, что требует ее непрерывно пополнения (АТФ – АДФ цикл)Слайд 26 В зависимости от источника Е (энергии),
обеспечивающего присоединение Фн выделяют
два типа фосфорилирования АДФ
окислительное
субстратное
Слайд 27
Субстратное фосфорилирование АДФ
S-O~PO3H2
киназа S-OH
происходит за счет
энергии макроэргических связей некоторых соединений (1,3-бисфосфоглицерат, ФЕП, сукцинил-КоА, креатинфосфат)АДФ
АТФ
Слайд 28
Особенности субстратного фосфорилирования
процесс может идти в матриксе митохондрий
и в цитоплазме;
не зависит от присутствия О2;
используется
реже, чем окислительное фосфорилирование.Слайд 29 Синтез АТФ из АДФ и Н3РО4 за счет
энергии выделяющейся при тканевом дыхании, называется окислительным фосфорилированием.
Слайд 30
Окислительное фосфорилирование АДФ
Превращение АДФ в АТФ происходит с
использованием энергии переноса электронов от органических веществ к О2
Особенности:
энергию
дают ОВ реакции;происходит в аэробных условиях;
участвуют ферменты ЦПЭ и АТФ-синтетаза;
протекает в митохондриях;
основной механизм синтеза АТФ в организме
Слайд 32
Перенос электронов с окисляемых субстратов на кислород (дыхание)
Перенос
протонов их матрикса митохондрий в межмембранное пространство и образование
трансмембранного электрохимического потенциалаСинтез АТР за счет потока протонов из межмембранного пространства в матрикс
Н3РО4
Н2О
Н3РО4
Н2О
ADP
ADP
ATP
ATP
Цитоплазма
Митохондрии
Трансформация энергии электронов в
макроэргические связи АТФ
Слайд 33
Этапы трансформации энергии
Энергия химических связей субстратов
Энергия электронов в
составе коферментов NADH и FADH
Энергия электронов, переносимых по ЦПЭ
на кислородЭнергия трансмембранного электрохимического потенциала
Энергия химических связей АТФ
Слайд 34
HADH
АТФ
- 51,4 кДж
АТФ
- 41,4 кДж
АТФ
-99,6 кДж
Q
с1
b
а
О2
Е0
Направление потока электронов
-0,4
-0,2
0
+0,2
+0,4
+0,6
+0,8
ФАД
Слайд 35
НАД-Н+ + ½О2 НАД+ + Н2О
3АДФ + 3Н3РО4 3АТФ
+ Н2О
ФАДН2 + ½О2 ФАД + Н2О
2АДФ + Н3РО4 2АТФ +
2Н2ОР/О = 3
Р/О = 2
Слайд 36
Коэффициент окислительного фосфорилирования Р/О
Показывает, какое количество неорганического фосфата
затрачивается для фосфорилирования АДФ при использовании 1 атома кислорода
на образование 1 молекулы воды. Коэффициент окислительного фосфорилирования численно равен количеству молей АТФ, синтезированных в результате окислительной реакции.
Слайд 37
Дыхательный контроль
В норме скорость окисления первичных доноров протонов
(Н+) и электронов (ē) регулируется содержанием АДФ. Выполнение клеткой
работы с затратой АТФ приводит к накоплению АДФ, это активирует окисление субстратов (SH2) и поглощение кислорода митохондриями клетки. Таким образом клетки реагируют на интенсивность метаболизма поддерживают соотношение АТФ/АДФ на необходимом уровне. Зависимость интенсивности поглощения кислорода от концентрации АДФ называется дыхательным контролем.
Слайд 39
Причины нарушения биологического окисления
Недостаток субстрата (голодание, пищеварение, межуточное
нарушение обменов белков, углеводов, липидов)
Недостаток О2 (сердечно-сосудистые заболевания, кровь,
легкие)Недостаточная активность ферментов дыхательной цепи (генетические дефекты апоферментов, синтеза кофакторов, недостаток железа, гиповитаминоз)
Ингибиторы дыхания
Слайд 40 Ингибиторы ферментов ЦПЭ подавляют активность ферментных комплексов I,
III, и IV. Скорость восстановления коферментов NAD+ и FAD+
при этом снижается, что уменьшает скорость окислительных процессов, потребления кислорода и коэффициент Р/О:ингибиторы NADH-дегидрогеназы – лекарственные препараты со снотворным действием – барбитураты (веронал, гексенал, нембутал, амитал); ротенон;
ингибиторы QH2-дегидрогеназы – антимицин А;
ингибиторы цитохром-с-оксидазы – цианиды (СN-), угарный газ (СО), сероводород (Н2S)
Ингибиторы АТФ-синтазы снижают активность фермента, скорость фосфорилирования АДФ и коэффициент Р/О – олигомицин.
Слайд 41 Разобщители окисления и фосфорилирования – липофильные протонофоры способны
легко проникать через липидный бислой и переносить протоны через
внутреннюю мембрану митохондрии в матрикс, минуя АТФ-синтазу. Скорость образования метаболической воды и дыхания не изменяется или даже возрастает, но сопряжение окисления и фосфорилирования АДФ при этом ослабевает, Р/О снижается. Энергия окисления рассеивается в виде тепла, что приводит к повышению температуры тела человека (пирогенное действие).Экзогенные разобщители – 2,4-динитрофенол, дикумарол, стрептомицин;
Эндогенные разобщители – жирные кислоты, гормоны щитовидной железы (тироксин), желчный пигмент билирубин, белок термогенин.
Слайд 42
Ингибиторы дыхания
НАД ФАД Q
в с
а/а1 О2цианиды
барбамил Актиномицин А
ротенон Пирицидил
H+
в жкт НСl + KCN KCl + HCN
CN- связывает Fe2+
Актиномицин А – противонрибковый антибиотик
Пирицидин – антибиотик
Барбамил – (снотворное, успокаивающее, противосудорожное)
Слайд 43
АДФ
АТФ
½ О2
½ О2 2-
v
bc1
III
aa1
IV
nH+
nH+
nH+
c
2 H+
H2O
Межмембранное
пространство
Внутренняя
мембрана
Матрикс
Слайд 45
Причины нарушения окислительного фосфорилирования
При этом тканевое дыхание усиливается,
но идет рассеивание энергии в виде тепа – свободное
окисление.Набухание митохондрий
Тиреотоксикоз
Жирные кислоты с длинной углеродной цепью
Нитрофенол
Антикоагулянты производные дикумарина
Ионофоры (некоторые антибиотики)
Ингибиторы
