1.2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН Когда организму нужна энергия, он получает ее при расщеплении сложных
органических веществ: белков, жиров и углеводов. Эти процессы получили название
энергетический обмен. Порядка 40% полученной энергии идет на образование АТФ, часть
рассеивается в виде тепла. Расщепление органических веществ у эукариотов идет в три
этапа, которые необходимо знать для решения биологических задач. У бактерий нет
митохондрий, поэтому энергетический обмен состоит из первых двух этапов.
Первый этап – подготовительный . На этом этапе под действием гидролитических
ферментов происходит расщепление белков до аминокислот, жиров до глицерина и жирных
кислот, крахмала и гликогена до глюкозы. У многоклеточных организмов эти процессы
проходят в пищеварительной системе, у одноклеточных – в лизосомах. Вся энергия,
полученная на первом этапе, выделяется в виде тепла (АТФ не образуется).
Второй этап – анаэробный (без участия кислорода) происходит в цитоплазме
клеток. Бескислородное расщепление глюкозы называется
гликолиз . Заканчивается
образованием двух молекул пировиноградной кислоты, 2НАДН+Н
+
и двух молекул АТФ.
При недостатке кислорода в клетке ПВК может превращаться в спирт или молочную
кислоту:
С
6
Н
12
О
6
2С 3 Н 4 О 3(пируват) + 2НАДН+Н
+
+ 2АТФ
→
2 С 3 Н 6 О 3 (молочная кислота)
→ 2
С 2 Н 5 ОН (спирт)
+ СО 2 Третий этап – аэробный (дыхание или биологическое окисление). Происходит в
митохондриях с участием кислорода. ПВК полностью окисляется до СО
2
и Н
2
О, при этом
образуется 36 молекул АТФ.
Суммарное уравнение энергетического обмена глюкозы: С
6
Н
12
О
6
+ 6О
2
= 6СО
2
+ 6Н
2
О + 38АТФ + Q (тепло)
