Energia metabolizmus a sejtben
Energia metabolizmus a sejtben. ATP szintézis
ATP szintézis megy végbe a citoplazmában, elsősorban a mitokondriumokban, így az úgynevezett „erőművek” a sejt.
A humán sejtek, sok állat és néhány mikroorganizmusok fő szállító energiát ATP szintézis glükóz. Hasítása a glükóz a sejtben, aminek eredménye az ATP szintézisben, hajtjuk végre két egymást követő lépésben. Az első szakasz az úgynevezett glikolízis vagy oxigénhiányos felosztása. A második szakasz az úgynevezett az oxigén hasítási.
Glikolízis. Az illusztráció (nem emlékezni), hogy ez a végső egyenlet:
Ez látható a következő egyenletből, hogy a folyamat a glikolízis oxigéngáz nem vesz részt (és ezért ezt a lépést nevezzük anoxikus hasítási). Ugyanakkor a szükséges fél glikolízis: vannak ADP és a foszforsav. Mindkét hatóanyag mindig jelen vannak, mivel azok folyamatosan eredményeként kialakult sejtek aktivitását. A glikolízis során glükóz molekula lebontani, és az ATP szintézis 2-molekulák.
Az utolsó egyenlet nem nyújt információt a mechanizmus a folyamatot. Glikolízis - egy összetett folyamat, többlépcsős. Ez egy komplex (vagy, jobban mondva, a szállítószalag) egymást követő többszörös reakciók. Mindegyik reakciót katalizálja az adott enzim. Ennek eredményeként, az egyes reakció van egy kis változás az anyag, és ennek eredményeként lényegesen megváltoznak, a molekula 6-szén-glükóz előállított 2 molekula 3-szén szerves sav. Ennek eredményeként, az egyes A reakció kis mennyiségű energia szabadul fel, és az összeg kapott értéket azáltal - 200 kJ / mól. Része ennek az energiának (60%) a hőként eltűnt, és a rész (40%) fektetik a ATP formájában.
glikolízis a folyamat zajlik minden állati sejtekben és sejtek bizonyos mikroorganizmusok. Minden ismert tejsav fermentációs (a skisanii tej, túró képződését, tejföl, kefir) okozza a tejsav baktériumok és gombák. A mechanizmus e folyamat azonos glikolízis.
Oxigén hasítás. Befejezése után a második szakasz a glikolízis kellene - hasító oxigént.
Az oxigén folyamat enzimek, a víz, oxidálószerek, hordozók az elektronok és a molekuláris oxigén. A fő feltétele a normál áramlását az oxigén folyamat - ez sértetlen mitokondriális membrán.
A végtermék a glikolízis - három szénatomos szerves sav - behatol a mitokondriumokban, ahol befolyása alatt az enzim reakcióba lép a vízzel és a teljesen elpusztult:
A kapott szén-oxid (IV) halad keresztül szabadon mitokondriális membránhoz, és eltávolítjuk a környezetre. A hidrogénatomok átadódnak a membránra, ahol oxidálja az enzimeket elvesztik elektronok azaz ..:
Az elektronok és a hidrogén kationok H + (protonok) fel-, molekulák és vektorok továbbítják ellentétes irányban: az elektronok a belső oldalán a membrán, ahol az oxigénnel összekeverednek (molekuláris oxigénnel táplálunk folyamatosan a mitokondriumok a környezetből):
Kationok H + szállítják, hogy a külső membrán. Ennek eredményeként, a megnövekedett koncentráció belső mitokondrium anionok O r
t. e. részecskéket hordozó negatív töltés. A külső membrán felhalmozódnak pozitív töltésű részecskék (II), mivel a membrán nem ereszti át a számukra. Ily módon a membrán kívül pozitív töltésű, és a belső - a negatív. Mivel a koncentráció ellentétes töltésű részecskék mindkét oldalán a membrán fokozza a potenciális különbség közöttük.
Azt találtuk, hogy bizonyos területeken a membrán épített enzim molekula ATP-szintézis. Az enzim a molekula egy csatorna, amelyen keresztül kationok át tudnak haladni H +. Ez akkor fordul elő, azonban, ha a potenciális különbség a membránon keresztül elér egy bizonyos kritikus szintet érdekében (200 mV). Amikor elérte ezt az értéket, a villamos térerősség pozitív töltésű részecskéket tolt egy csatornán keresztül az enzim-molekula, át a belső oldalon a membrán és kölcsönhatásba oxigénből víz képződik:
Process leírja hasítása oxigén egyenlet:
E folyamat során, jelentős energia szabadul 2600 kJ per minden 2 mól szerves sav; 45% -át ez az energia a hőként eltűnt, és a 55% menti, azaz. E. alakítjuk energia a kémiai kötések ATP.
Összefoglalva egyenlet anoxiás és oxigén folyamat, megkapjuk az egyenlet teljes emésztés, a glükóz molekulák:
Az anyag ebben a szakaszban vezet az alábbi következtetéseket:
Szintézise 1 ATP glikolízis során nem igényel membránok. Ő egy kémcsőben, ha van valamennyi enzim és aljzatok. Elvégzésére oxigén folyamat során egy mitokondriális membránok a meghatározó szerepet játszott bekövetkezett az elektromos jelenségek.
2. A hasítás a sejtben 1 molekula glukóz szén-oxid a (IV) és víz 38 biztosítja az ATP szintézis. Ezek közül az anoxikus szakaszban 2 molekulát szintetizált, és a folyamat során kislorodnuyu- 36. Oxigén tehát körülbelül 20-szor hatékonyabb, mint a anoxikus.
3. Az élet sejtek gyakran felmerülő helyzetekben, ahol a gyakorlása az oxigén folyamat nehéz vagy lehetetlen (az oxigénhiány, a mitokondriális károsodás). Ezekben az esetekben a sejt annak érdekében, hogy a szükséges mennyiségű ATP az élet használ csak oxigénmentes folyamatot. Ehhez azt kell tölteni 20-szor nagyobb, mint a normál glükóz.
4. kínálunk, hogy megoldja a problémát: hogyan ATP szintetizálódik emberi sejtek egy nap? A probléma megoldása érdekében használjuk az általános egyenlet, amelyből az következik, hogy a teljes bomlása egy molekula glükózból szintetizálja 38 molekula ATP.
A molekulatömeg glükóz - 180, ATP - 504 Ily módon, a szintetizált 504 · 38 = 19152 g ATP eredményeként hasítása 180 g glükóz. Az energiafogyasztás napi felnőtt ember élelmiszerrel terjed szállítás 600-700 g glükóz. Ha 180 g glükóz így 19 kg ATP szintézis, majd 600 g glükózt így 63 kg. Így a nap folyamán az emberi szervezetben szintetizálódik (és költségek nélkül!), Több mint 60 kg ATP. Ez a szám úgy tűnik, hihetetlen, de ez teljesen pontos.
