15. Биологическое значение промежуточных продуктов обмена.

Промежуточные продукты, образовавшиеся в процессе метаболизма называются метаболитами, а последнее соединение метаболического пути - конечный продукт. Метаболиты бывают первичными, вторичными, промежуточными (подвергающимися дальнейшим биотрансформациям) и конечными, не подвергающимися дальнейшей биотрансформации и выделяемыми из организма с мочой, калом, потом, выдыхаемым воздухом и др.

Первичными метаболитами называют молекулы, присутствующие во всех клетках организма и необходимые для жизнедеятельности. Они делятся на четыре категории:

- Углеводы

- Белки

- Липиды

- Нуклеиновые кислоты

Пример: глюкоза — первичный метаболит, основной и наиболее универсальный источник энергии в организме человека и животных.

Вторичные метаболиты — молекулы, встречающиеся не во всех клетках и не у всех видов живых организмов. Для своей жизнедеятельности бактерии могут производить широкий спектр вторичных метаболитов. Среди них витамины, антибиотики, алкалоиды и прочие. Методами биотехнологии человек получает данные вещества для своих нужд.

16. Взаимосвязь пластического и энергетического обмена веществ.

Пластический обмен поставляет для энергетического обмена органические вещества и ферменты, а энергетический обмен поставляет для пластического — энергию, без которой не могут идти реакции синтеза. Нарушение одного из видов клеточного обмена ведет к нарушению всех процессов жизнедеятельности, к гибели организма. Пластический обмен поставляет органические вещества для энергетического.

17. Клеточное дыхание, его сущность и значение.

Клеточное или тканевое дыхание — совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды.

1. Гликолиз. В процессе гликолиза глюкоза, 6-углеродный сахар, претерпевает серию химических превращений. В итоге она преобразуется в две 3-углеродные молекулы пирувата. Попутно образуется АТФ, а также НАД+

2. Окисление пирувата. Каждая молекула пирувата, образовавшаяся после гликолиза, попадает в матрикс митохондрии — внутреннее ее пространство. Там он преобразуется в 2-углеродную молекулу и связывается с коферментом А с образованием ацетил-КоА. Попутно выделяется углекислый газ и образуется НАДH.

3. Цикл трикарбоновых кислот. Ацетил-КоА, образовавшийся на предыдущем этапе, соединяется с 4-углеродной молекулой и проходит цикл реакций, в результате которых снова образуется та же изначальная 4-углеродная молекула. Попутно образуются молекулы АТФ, НАДН, ФАДН₂ и выделяется углекислый газ.

4. Окислительное фосфорилирование. Молекулы НАДН и ФАДН₂, образовавшиеся на других этапах, отдают электроны в электрон-транспортную цепь на внутреннюю мембрану митохондрий снова принимая свою «свободную» форму НАД⁺ и ФАД. По мере движения электронов по цепи выделяется энергия, которая используется для переноса протонов из матрикса приводя к образованию градиента. Протоны, возвращаясь в матрикс, проходят сквозь ферментативный комплекс АТФ-синтезу, вызывая синтез АТФ. В конце электрон-транспортной цепи электроны переходят на кислород, который принимает протоны с образованием воды.

Основные питательные вещества для клеток - это аминокислоты, жирные кислоты и глюкоза. Дыхание является процессом, при котором эти вещества расщепляются и высвобождают химическую энергию.