Энергетический обмен(катаболизм или диссимиляция)-это окисление/распад сложных веществ до простых с выделением энергии. Пластический обмен( анаболизм или ассимиляция)-это синтез сложных веществ из простых с затрачиванием энергии, например, фотосинтез. Взаимосвязь: Энергетический обмен обеспечивает клетку энергией, без которой невозможны реакции биосинтеза, а пластический обмен обеспечивает клетку сложными органическими веществами, в том числе белками-ферментами для реакций диссимиляции.
Энергетический обмен.
1) Подготовительный этап
Заключается в расщепление полимеров до мономеров под действием ферментов. Белки → аминокислоты Жиры → жирные кислоты, глицерин Углеводы → глюкозы Выделяется 0 молекул АТФ и глюкоза переходит на следующий этап.
2) Гликолиз (анаэробный этап)
Протекает в цитоплазме. Глюкоза расщепляется до двух молекул пвк(пировиноградной кислоты) . При этом выделяется энергия, которая запасается в виде двух молекул АТФ. C6H12O6 - глюкоза, 2C3H4O3-пвк. Далее ПВК идет по одному из двух путей. Если нет кислорода, то начинается брожение, а если есть, то переходит на третий этап (аэробный).
3) Аэробный этап.
- Цикл Кребса ( цикл трикарбоновых кислот)-в матриксе митохондрий. Молекулы ПВК → Ацетил-КоА → Вступает в цикл Кребса → Образуется СО2, НАД-Н, ФАД-Н2 И 2 молекулы АТФ.
- Окислительное фосфорилирование (на кристах миитохондрий )-нужен кислород. Протекает в дыхательной цепи → ферменты крист принимают водород от переносчиков (над-н) → водород разделяется на протоны и электроны → образуется 34 молекул АТФ.
Внимание!
Итог: 34+2=36 молекул АТФ на 3 этапе вообщем.
Пластический обмен. Фотосинтез
1) Световая фаза
Обязательно нужны: кванты света и вода.
Происходит в тилакоидах (гранулах).
Состоит из двух этапов:
- Фотофизический-поглощение хлорофиллом кванты света и возбуждение электронов.
- Фотохимический: фотолиз воды(вода расщепляется 2H2O → 4H++↑O2), Восстановление акцепторов электронов (+Н) НАДФ+→НАДФ * Н2 , синтез АТФ за счет возбужденных электронов, попавших на систему белков цитохромов. АДФ→АТФ.
Информейшн.
В темновую фазу переходит АТФ и НАДФ * Н.
2) Темновая фаза (цикл Кальвина)
- Свет не обязателен.
- Проходят реакции в строме.
- Сначала происходит фиксация СЩ2 молекулами 5-углеродного сахара (1-5=рибулозоди-фосфатом) при участии ферментов.
- Восстанавливается СО2 до глюкозы (откладывается в крахмал) за счет молекул АТФ и НАДФ * Н2.
Хемосинтез.
