На какой основе атф

Синтез АТФ происходит в цитоплазме, главным образом в митохондриях, поэтому они и получили название «силовых станций» клетки.

В клетках человека, многих животных и некоторых микроорганизмов главным поставщиком энергии для синтеза АТФ является глюкоза.

Расщепление глюкозы в клетке, в результате которого происходит синтез АТФ, осуществляется в две следующих друг на какой основе атф другом стадии. Первую стадию называют гликолизом или бескислородным расщеплением. Вторую стадию называют кислородным расщеплением.

Гликолиз. Для иллюстрации (не для запоминания) приведем его итоговое уравнение:

C6H12O6 + 2АДФ + 2H3PO4 → 2C3H6O3 + 2АТФ + 2H2O

C6H12O6 – глюкоза
H3PO4 – фосфорная кислота
C3H6O3 – молочная кислота

Из уравнения видно, что в процессе гликолиза кислород не участвует (поэтому стадия эта и называется бескислородным расщеплением).

В то же время обязательным участником гликолиза являются АДФ и фосфорная кислота. Оба эти вещества на какой основе атф имеются, так как они постоянно образуются в результате жизнедеятельности клетки. В процессе гликолиза расщепляются молекулы глюкозы и происходит синтез 2 молекул АТФ.

Итоговое уравнение не дает представления о механизме процесса.

Гликолиз – процесс сложный, многоступенчатый.

на какой основе атф

Он представляет собой на какой основе атф (или, лучше сказать, конвейер) следующих друг за другом нескольких реакций. Каждую реакцию катализирует особый фермент. В результате каждой реакции происходит небольшое изменение вещества, а в итоге изменение значительно: из молекул 6-углеродной глюкозы образуются 2 молекулы 3-углеродной органической кислоты.

В результате каждой реакции освобождается небольшое количество энергии, а в сумме получается внушительная величина – 200 кДж/моль. Часть этой энергии (60%) рассеивается в виде теплоты, а часть (40%) сберегается в форме АТФ.

Процесс гликолиза происходит во всех животных клетках и в клетках некоторых микроорганизмов. Известное всем молочно- кислое брожение (при скисании молока, образовании простокваши, сметаны, кефира) на какой основе атф молочнокислыми грибками и бактериями. Механизм этого процесса тождествен гликолизу.

Кислородное расщепление. После завершения гликолиза следует вторая стадия – кислородное расщепление.

В кислородном процессе участвуют ферменты, вода, окислители, переносчики электронов и молекулярный кислород. Основное условие нормального течения кислородного процесса – это неповрежденные митохондриальные мембраны.

Конечный продукт гликолиза – трехуглеродная органическая кислота – проникает в митохондрии, где под влиянием ферментов вступает в реакцию с водой и полностью разрушается:

C3H6O3 + 3H2O → 3CO2 + 12H

Образовавшийся оксид углерода (IV) на какой основе атф проходит через мембрану митохондрии и удаляется в окружающую среду.

Атомы водорода переносятся в мембрану, где под влиянием ферментов окисляются, т. е.

на какой основе атф

теряют электроны:

H0 на какой основе атф e- → H+

Электроны и катионы водорода Н+ (протоны) подхватываются молекулами-переносчиками и переправляются в противоположные стороны: электроны на внутреннюю сторону мембраны, где на какой основе атф соединяются с кислородом (молекулярный кислород непрерывно поступает в митохондрии из окружающей среды):

O2 + e- → O2-

Катионы H+ транспортируются на наружную сторону мембраны.

В результате внутри митохондрии увеличивается концентрация анионов O2-, т. е. частиц, несущих отрицательный заряд. На на какой основе атф снаружи накапливаются положительно заряженные частицы (H+), так как мембрана для них непроницаема. Итак, мембрана снаружи заряжается положительно, а изнутри отрицательно.

По мере увеличения концентрации противоположно заряженных частиц по обеим сторонам мембраны между ними растет разность потенциалов 80.


Установлено, что в некоторых участках мембраны в нее встроены молекулы фермента, синтезирующего АТФ.

В молекуле фермента имеется канал, через который могут пройти катионы H+. Это происходит, однако, а том случае, если разность потенциалов на мембране достигает на какой основе атф критического уровня порядка (200 мВ). По достижении этого значения силой электрического поля положительно заряженные частицы проталкиваются через канал в молекуле фермента, переходят на внутреннюю сторону мембраны и, взаимодействуя с кислородом, образуют воду:

4H+ + 2O2- → 2H2O + O2

При прохождении электронов от атомов водорода (H) к кислороду (O2) и катионов H+ через канал синтезирующего АТФ фермента освобождается значительная энергия, 45% которой рассеивается в виде на какой основе атф, а 55% сберегается, т.

е. преобразуется в энергию химических связей АТФ.

Итоговое уравнение

2C3H6O3 + 6O2 + 36АДФ + 36H3PO4 → 36АТФ + 6CO2 + 42H2O

отражает количественную сторону синтеза АТФ в результате кислородного расщепления 2 молекул органической кислоты.

Просуммировав это уравнение с уравнением гликолиза, получим:

C6H12O6 + 6O2 + 38АДФ + 38H3PO4 → 38АТФ + 6CO2 + 44H2O

Это уравнение показывает количество синтезированной АТФ в результате полного, т.

е. бескислородного и кислородного, расщепления молекулы глюкозы.

Материал этого параграфа позволяет сделать следующие выводы:

  1. Синтез АТФ в бескислородном процессе не нуждается в наличии мембран. Если имеются все ферменты гликолиза и необходимые субстраты, т. е. глюкоза, АДФ и фосфорная кислота, синтез АТФ идет и в пробирке.

    В случае кислородного процесса необходимым условием его осуществления является наличие мембраны, на какой основе атф разделить противоположно заряженные на какой основе атф, в результате чего возникает разность потенциалов.

  2. Расщепление в клетке 1 молекулы глюкозы до оксида углерода (IV) и воды обеспечивает синтез 38 молекул АТФ. Из них в бескислородную стадию синтезируются 2 молекулы, а в кислородную – 36. Кислородный процесс, таким образом, почти в 20 раз более эффективен, чем бескислородный.

  3. Существуют организмы, обитающие в бескислородной среде, например черви, паразитирующие в кишечнике некоторые простейшие и микробы. Эти организмы лишены ферментов, позволяющих им осуществлять кислородное расщепление органических веществ. Они удовлетворяют свою потребность в энергии с помощью одного малоэффективного бескислородного процесса.
  4. Расщепление органических веществ, происходящее в клетке, часто сравнивают с горением: в обоих случаях происходит поглощение кислорода и выделение продуктов окисления – оксида углерода (IV) и воды.

    Однако при сжигании органического вещества вся освободившаяся энергия переходит в теплоту, при окислении глюкозы в клетке в теплоту переходит около 45% освободившейся энергии, а 55% сберегается в форме АТФ.

1. В чем сущность процесса бескислородного расщепления? 2. Каковы особенности стадии кислородного расщепления? Когда организмы пробрели способность к кислородному расщеплению и какое это имело значение для развития жизни на Земле?

Источник: http://blgy.ru/biology10p/atp-synthesis

Copyright © 2018