84262

Понятие о конструктивном и энергетическом обмене

Доклад

Биология и генетика

Из веществ среды перенесенных в клетку собираются строительные блоки из которых формируются биополимеры клетки и синтезируются белки жиры углеводы нуклеиновые кислоты и другие клеточные компоненты. Обмен веществ можно рассматривать как сумму двух явлений: катаболизма энергетического обмена представляющего собой ферментативное расщепление крупных органических молекул с выделением свободной энергии которая запасается в виде макроэргических связей в молекулах АТФ; анаболизма конструктивного обмена представляющего собой синтез...

Русский

2015-03-17

38.76 KB

2 чел.

Понятие о конструктивном и энергетическом обмене 

Метаболизмом или обменом веществ называется сумма целенаправленных реакций, протекающих под действием ферментных систем клетки, которые регулируются различными внешними и внутренними факторами, и обеспечивающих обмен веществами и энергией между средой обитания и клеткой.

Несмотря на физиологические и морфологические различия между микроорганизмами, обмен веществ в клетке идет тремя основными метаболическими путями:

1. Из внешней среды в клетку поступает энергия либо в виде химической энергии органических веществ, либо в виде энергии солнечного света.

2. Из веществ среды, перенесенных в клетку, собираются «строительные блоки», из которых формируются биополимеры клетки и синтезируются белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и другие клеточные компоненты.

3. В клетке постоянно происходят синтез и разрушение биомолекул, выполняющих различные специфические функции. Обмен веществ можно рассматривать как сумму двух явлений:

катаболизма (энергетического обмена), представляющего собой ферментативное расщепление крупных органических молекул с выделением свободной энергии, которая запасается в виде макроэргических связей в молекулах АТФ;

анаболизма (конструктивного обмена), представляющего собой синтез биополимеров клетки и протекающего с затратой энергии.

Катаболизм и анаболизм – два самостоятельных пути в обмене веществ, хотя отдельные участки их могут быть общими. Такие общие участки, свойственные катаболизму и анаболизму, называются амфиболитическими.

Катаболитические и анаболитические превращения осуществляются последовательно, так как продукт реакции предыдущей стадии является субстратом для последующей.

Энергетический обмен тесно связан с конструктивным (рис. 7.1). В ходе биологического окисления образуются разнообразные промежуточные продукты (фосфорные эфиры сахаров, пировиноградная, уксусная, щавелевоуксусная, янтарная, -кетоглутаровая кислоты), из которых вначале синтезируются монополимеры (аминокислоты, азотистые основания, моносахариды), а затем основные макромолекулы клетки. Синтез компонентов клетки идет с затратой энергии, которая образуется при энергетическом обмене. Эта энергия затрачивается также на осуществление активного транспорта веществ, необходимых для анаболизма.

Взаимосвязь конструктивного и энергетического обмена заключается и в том, что процессы биосинтеза, кроме энергии, требуют поступления извне восстановителя в виде водорода, источником которого также служат реакции энергетического обмена.


Биополимеры

микробной клетки

Питательные вещества среды обитания

М

Е

Т

А

Б

О

Л

И

Т

Ы,

У

Д

А

Л

Я

Е

М

Ы

Е

И

З

К

Л

Е

Т

К

И

 

С

Т

Р

О

И

Т

Е

Л

Ь

Н

Ы

Е

 

Б

Л

О

К

И

А

Н

А

Б

О

Л

И

З

М

 

К

А

Т

А

Б

О

Л

И

З

М

Низкомолекулярные

соединения

Биополимеры

среды

  

 гидролитические ферменты

Продукты гидролиза

 ферменты дальнейших превращений

 продуктов гидролиза А

Ацетил-КоА

 окислительно-восстановительные

 ферменты

Цикл Кребса

СО2

АТФ

АМФ

Энергия макроэргических связей

    Б

Рис.7.1 Схема катаболизма и анаболизма микробной клетки

А – конструктивный обмен;

Б – энергетический обмен

Скорость течения реакций и в целом обмен веществ клетки зависят от состава питательной среды, условий культивирования микроорганизмов и, главное, от потребности клетки в каждый данный момент в энергии (АТФ) и «строительных блоках». Клетка очень экономно высвобождает энергию и нарабатывает строительных блоков ровно столько, сколько необходимо ей в настоящий момент. Этот принцип лежит в основе регуляции и контроля всех стадий метаболических путей в клетке.

Регуляция метаболизма в микробной клетке имеет сложную взаимозависимую систему, которая «включает» и «выключает» определенные ферменты с помощью самых различных факторов: рН среды, концентрации субстратов, некоторых промежуточных и конечных метаболитов и т.д. Изучение путей регуляции определенных продуктов обмена веществ в клетке открывает неограниченные возможности для определения оптимальных условий биосинтеза микроорганизмами целевых продуктов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

43627. Анализ и оптимизация САР частоты вращения вала двигателя постоянного тока 2.54 MB
  Даля кафедра автоматизации и компьютерноинтегрированных технологий Курсовой проект по дисциплине Теория автоматического управления на тему: анализ и оптимизация САР частоты вращения вала двигателя постоянного тока В №13.2 Описание принципа действия САР 1.3 Определение передаточных функций элементов САР 1.4 Построение модели структурной схемы САР 1.
43628. УПРАВЛЕНИЕ ПЕРСОНАЛОМ Т.В. Зайцева, А.Т. Зуб 2.12 MB
  В учебнике рассматриваются важнейшие вопросы теории и практики управления персоналом организации: история становления данной науки; принципы, методы и подходы к построению системы управления персоналом в организации; основные процессы. Проанализированы различные аспекты основных направлений деятельности в рамках управления персоналом: планирование потребности в персонале и найм, оценка результативности труда, мотивация и оплата труда персонала...
43629. Организация проведения ТО и ТР автомобилей УАЗ -31512 в условиях ОАО Ростелеком г. Ухта 1.04 MB
  Транспорт важнейший элемент инфраструктуры, под который понимают отрасли народного хозяйства, создающие общие его функционирования. Транспорт оказывает активное влияние на процесс расширенного воспроизводства, величину запасов, сырья, топлива и промышленной продукции, производственную мощность складов
43630. НАБОР КОРПУСА СУДНА 3.04 MB
  Определить плавучесть остойчивость непотопляемость можно вычислив гидростатические и гидродинамические силы и моменты действующие на смоченную поверхность судна в различных условиях эксплуатации. Значение направление и точки приложения этих сил зависят от формы корпуса судна которая может быть описана графически при помощи теоретического чертежа. Теоретический чертеж изображает поверхность корпуса металлического судна без наружной обшивки. Проекции корпуса судна на эти плоскости соответственно носят названия: Бок Полуширота и...
43631. АУДИТ УЧЕТА ТРУДА И ЗАРАБОТНОЙ ПЛАТЫ В ОТРАСЛИ ЖИВОТНОВОДСТВА В СПК «БОЛЬШЕУТИНСКИЙ» 290.97 KB
  Целью дипломной работы является исследование организации бухгалтерского учета оплаты труда, анализ учета труда и заработной платы работников животноводства на примере СПК «Большеутинский». В соответствии с поставленной целью нами были сформулированы следующие задачи:
43632. Графічне представлення даних за допомогою діаграм MS Excel 968.33 KB
  Візуалізація даних за допомогою діаграм Microsoft Excel дозволяє забезпечити наочне подання даних й істотно полегшити їх інтерпретацію при складанні звітів, підготовці презентацій, аналізі великих обсягів числових даних.
43634. КУЛЬТУРОЛОГИЯ И.Г. Малкова 627.5 KB
  Понятие культура, по крайней мере, трехаспектное. Культура - это 1) система материальных и духовных ценностей человечества; 2) деятельность человека по созданию этих ценностей; 3) потребление этих ценностей, означающих изменение, развитие человека, усвоение того социокультурного опыта, который был накоплен предшествующими поколениями.
43635. Реконструкция системы водоснабжения с. Исмаилово Дюртюлинского района Республики Башкортостан 275.5 KB
  Вся жизнедеятельность человека связана с использованием воды потребность в которой все возрастает. Кроме того потребители воды люди животные машины при выполнении многих производственных операций пахота уборка пастьба животных и др. Все это усложняет водоснабжение увеличивает дальность транспортирования воды затрудняет эксплуатацию систем. Это обусловливает цикличное чередование сельскохозяйственных работ а следовательно неравномерность потребления воды.