Презентация по биологии на тему "Обмен веществ и энергии в клетке. Энергетический обмен"

• 1 слайд

  Гапоу нсо «Барабинский медицинский колледж»
  
  Обмен веществ и энергии в клетке
  Энергетический обмен
  
  
  Автор: Дъячук Л.В.
  

• 2 слайд

  Совокупность реакций расщепления высокомолекулярных соединений называется энергетическим обменом, или диссимиляцией.
  

• 3 слайд

  Все клетки и организмы можно разделить на два основных класса в зависимости от того, каким источником энергии они пользуются.
  У первых, называемых аутотрофными (зеленые растения), СО2 и Н2О превращаются в процессе фотосинтеза в элементарные органические молекулы глюкозы, из которых и строятся затем более сложные молекулы.
  

• 4 слайд

  Клетки второго класса, называемые гетеротрофными (животные клетки), получают энергию из различных питательных веществ (углеводов, жиров и белков), синтезируемых аутотрофными организмами.
  

• 5 слайд

  Этапы энергетического обмена
  Энергетический обмен
  Подготовительный этап
  Бескислородное расщепление
  Кислородное расщепление
  

• 6 слайд

  Подготовительный этап энергетического обмена
  На этом этапе высокомолекулярные органические вещества в цитоплазме под действием соответствующих ферментов расщепляются на мелкие молекулы:
  белки — на аминокислоты,
  полисахариды (крахмал, гликоген) — на моносахариды (глюкозу),
  жиры — на глицерин и жирные кислоты,
  нуклеиновые кислоты — на нуклеотиды
  

• 7 слайд

  Подготовительный этап осуществляется в лизосомах и пищеварительном тракте.
  На этом этапе выделяется
  небольшое количество энергии,
  которая рассеивается в виде тепла.
  

• 8 слайд

  Второй этап — бескислородный, или неполный
  Гликолиз — многоступенчатый процесс расщепления глюкозы в анаэробных (бескислородных) условиях до пировиноградной кислоты (ПВК), а затем до молочной, уксусной, масляной кислот или этилового спирта, происходящий в цитоплазме клетки.
  

• 9 слайд

  Глюкоза под воздействием ферментов расщепляется до двух молекул С3Н6О3 с выделением энергии.
  60% этой энергии рассеивается в виде тепла, 40% в виде АТФ.
  
  1 молекула глюкозы → 2 молекулы АТФ
  

• 10 слайд

  Третий этап – аэробный (кислородный, тканевое дыхание)
  Протекает в митохондриях и требует присутствие кислорода.
  

• 11 слайд

  В кислородном этапе можно выделить реакции цикла Кребса и реакции окислительного фосфорилирования.
  

• 12 слайд

  Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот)
  Происходит в матриксе митохондрий
  

• 13 слайд

  Цикл Кребса начинается реакцией пировиноградной кислоты с уксуснокислой. При этом образуется лимонная кислота, которая после ряда последовательных преобразований снова становится уксуснокислой и цикл повторяется.
  
  

• 14 слайд

  В ходе реакций цикла Кребса из одной молекулы ПВК образуется 4 пары атомов водорода, две молекулы СО2, одна молекула АТФ.
  
  Углекислый газ выводится из клетки, а атомы водорода присоединяются к молекулам переносчиков – НАД и ФАД в результате чего образуются НАД·Н2 и ФАД·Н2.
  

• 15 слайд

  Передача энергии от НАД· Н2 и ФАД·Н2, которые образовались в цикле Кребса и на предыдущем анаэробном этапе, к АТФ происходит на внутренней мембране митохондрий в дыхательной цепи.
  

• 16 слайд

  Дыхательная цепь или цепь переноса электронов (электронно-транспортная цепь) содержится во внутренней мембране митохондрий.
  Пары водорода отщепляются от НАД·Н2 и ФАД·Н2 в виде протонов и электронов (2Н++2е), поступают в электронно-транспортную цепь.
  Электроны и протоны захватываются молекулами переносчиков дыхательной цепи и переправляются: электроны на внутреннюю сторону мембраны, а протоны на внешнюю
  

• 17 слайд

  Электроны соединяются с кислородом. Атомы кислорода при этом становятся отрицательно заряженными:
  О2 + е- = О2-
  На внешней стороне мембраны накапливаются протоны (Н+), а изнутри анионы (О2-). В результате этого возрастает разность потенциалов.
  
  

• 18 слайд

  В некоторых местах мембраны встроены молекулы фермента для синтеза АТФ (АТФ-синтетаза), который имеет ионный (протонный) канал.
  Когда разница потенциалов на мембране достигает 200мВ, протоны (Н+) силой электрического поля проталкиваются через канал и проходят на внутреннюю сторону мембраны где взаимодействуют с О2-, образуя Н2О
  ½ О2 + 2Н+ = Н2О
  
  

• 19 слайд

• 20 слайд

  Суммарное уравнение кислородного этапа:
  2С3Н4О3 + 36Н3РО4 + 6О2 + 36 АДФ = 6СО2 + 42 Н2О + 36АТФ + 2600кДж
  
  

• 21 слайд

  Суммарное уравнение энергетического обмена, включающее бескислородный и кислородный этапы:
  С6Н12О6 + 38АДФ + 38Н3РО4 + 6О2 = 38АТФ +6СО2 + 44Н2О
  
  

• 22 слайд

  Задание для самостоятельной работы по новой теме
  Заполните таблицу:
  Этапы энергетического обмена
  
  

• 23 слайд

  Этапы энергетического обмена
  
  
  

• 24 слайд

• 25 слайд

• 26 слайд

  Задание для предварительного контроля знаний
  Вставьте пропущенные слова:
  1) Реакции пластического обмена идут с ………. энергии.
  2) Реакции энергетического обмена идут с ……………… энергии.
  3) Подготовительный этап энергетического обмена осуществляется ……………. .
  
  
  

• 27 слайд

  4) Гликолиз протекает в ………………… .
  5) Во время подготовительного этапа белки под действием пищеварительных ферментов превращаются в ……………….
  6) Бескислородное ферментативное расщепление глюкозы называют …… .
  7) Третий этап энергетического обмена осуществляется …………
  
  

• 28 слайд

  Эталоны ответов:
  1) Реакции пластического обмена идут с затратой энергии.
  2) Реакции энергетического обмена идут с выделением энергии.
  3) Подготовительный этап энергетического обмена осуществляется пищеварительном тракте.
  4) Гликолиз протекает в цитоплазме клетки.
  

• 29 слайд

  5) Во время подготовительного этапа белки под действием пищеварительных ферментов превращаются в аминокислоты.
  6) Бескислородное ферментативное расщепление глюкозы называют гликолизом.
  7) Третий этап энергетического обмена осуществляется на внутренней мембране митохондрий.
  
  

• 30 слайд

  Использованные источники
  1.Биология [Текст]: учеб. для студ. учреждений сред. проф. образования / Н.В. Чебышев, Г.Г.Гринёва, Г.С. Гузикова; под ред. Н.В.Чебышева. – 6-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2011. – 416 с.
  2. Общая биология [Текст]: учеб. для студентов средних спец. Учебных заведений / Мамонтов С.Г., Захаров В.Б; под ред. В.Н. Бараненковой. – М.: Высшая школа, 2000. – 317 с.: ил.
  3. Общая биология [Текст]: учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений / Беляев Д.К., Бородин Г.М., Воронцов Н.Н. [и др.]; под ред. Д.К. Беляева, Г.М. Дымшица. – М.: Просвещение, 2006. – 304 с.
  4. Яндекс картинки https://yandex.ru/images/search?textD0%B8%D0%B7%D0%BD%D0%B8&stype=image&lr=65&noreask=1&parent-reqid=1475903999184409-13365433093687541860103608-sfront6-016&source=wiz