Вопрос 12
Обмен веществ и превращение энергии в клетке: этапы энергетического обмена в клетке.
Обмен веществ и энергии в клетке.
Главным условием жизни как организма в целом, так и отдельной клетки является обмен веществ и энергии с окружающей средой. Для поддержания сложной динамической структуры живой клетки требуется непрерывная затрата энергии. Кроме того, энергия необходима и для осуществления большинства функций клетки (поглощение веществ, двигательные реакции, биосинтез жизненно важных соединений).
Источником энергии в этих случаях служит расщепление органических веществ в клетке. Совокупность реакций расщепления высокомолекулярных соединений называется энергетическим обменом, или диссимиляцией. Запас органических веществ, расходуемых в процессе диссимиляции, должен непрерывно пополняться либо за счет пищи, как это происходит у животных, либо путем синтеза из неорганических веществ при использовании энергии света (у растений). Приток органических веществ необходим также для построения органоидов клетки и для создания новых клеток при делении. Совокупность всех процессов биосинтеза называется пластическим обменом, или ассимиляцией.
Обмен веществ клетки включает многочисленные физические и химические реакции, объединенные в пространстве и времени в единое упорядоченное целое. В такой сложной системе упорядоченность может достигаться только при участии эффективных механизмов регуляции. Ведущую роль в регуляции играют ферменты, определяющие скорость биохимической реакции. Основная роль в обмене веществ принадлежит плазматической мембране, которая в силу избирательной проницаемости обусловливает осмотические свойства клетки.
Этапы энергетического обмена:
1. Подготовительный – протекает в пищеварительной системе человека, а на клеточном уровне в лизосомах.
а) Белки + вода = аминокислоты + энергия
б) Полисахариды (углеводы) + вода = глюкоза + энергия
в) Липиды + вода = высшие жирные кислоты + глицерин + энергия
2. Бескислородный – протекает в цитоплазме и без участия кислорода.
C6H12O6+2H3PO4+2АДФ = 2C3H6O3+2АТФ+ 2H2O
3. Кислородный – протекает в митохондрии с участием кислорода.
2C3H6O3+36H3PO4+36 АДФ+6O2 = 36АТФ+ 6CO2+6H2O
13. Понятие генетического кода. Свойства генетического кода.
Генетический код – соотношение азотистых оснований и аминокислот.
Свойства:
Триплетность – каждая аминокислота кодируется 3 нуклеотидами (ААТ – лей);
Множественность – любая аминокислота имеет больше, чем 3 нуклеотида (Ала – ЦГА, ЦГГ, ЦГТ, ЦГЦ);
Специфичность – все живые организмы имеют одинаковый код аминокислот.
Непрерывность – если выпадает какой-нибудь нуклеотид, то его место занимает близлежащий.
14. Пластический обмен в клетке. Этапы биосинтеза белка (транскрипция, трансляция, построение белковой молекулы)
Пластический обмен (Анаболизм)- построение высокомолекулярных соединений из более простых веществ с затратой энергии. Пластический обмен обеспечивает клетку строительным материалом для создания клеточных структур; органическими веществами, которые используются в энергетическом обмене. Самым важным процессом пластического обмена в клетках является биосинтез белка. Биосинтез белка в живых клетках происходит на рибосомах. Основная масса рибосом прикреплена к мембране эндоплазматической сети, где и происходят основные биосинтетические процессы. Рибосомы располагаются поодиночке или группами.
Этапы биосинтеза белка:
1. транскрипция (буквально - переписывание)- биосинтез всех видов РНК на одной из цепей ДНК. Происходит в ядре.
2. трансляция- это перевод последовательности нуклеотидов иРНК в последовательность аминокислот. Протекает в цитоплазме.
Построение белковой молекулы
