Зат және энергия алмасу


І. Кіріспе

ІІ. Негізгі бөлім
1. Заттар алмасуының түрлері
2. Зат алмасуды зерттеу әдістері
3. Энергия алмасуы және оның сатылары

ІІІ. Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер.
Энергия алмасуды – жануарлар ағзасындағы энергияның айналуы деп қарастыруға болады. Энергияның алмасу механизмдерін зерттейтін ғылым биоэнергетика деп аталады. Бұл ғылымның дамуына Энгельгард, М.Н.Любимова, Белицер, Скулачев (СССР), Чанс (АҚШ), Митчелл
(Англия), Мейергоф (Германия) атты ғалымдар үлкен үлестерін қосты.
Барлық жасушалық энергияның алғашқы қайнар көзі – күн сәулесі. Жасуша тіршілігіне қажетті энергияны өсімдіктер де, жануарлар да фотосинтез өнімдері мен глюкозадан алады. Ақырында күн энергиясы шашырап, қайта пайдалануға болмайтын басқа формаға ауысады.
Жер бетіндегі тірі ағзалар ішіндегі ең алдымен күн энергиясын пайдаланатындар жасыл өсімдіктер (авторофты ағзалар). Өсімдіктер күн энергиясының қабылдағыштары. Олар күн энергиясының тек қана 0,02 пайызын ғана сіңіре алады. Сол энергияның есебінен органикалық заттарды синтездейді. өз кезегінде өсімдіктер гетеретрофты ағзалар үшін бәрден бір энергия көзі болып табылады. Жасыл өсімдіктер күн энергиясын пайдалану арқылы су мен көмірқышқыл газыннан клюкозаны синтездейді. Бұл процесс фотосинтез деп аталады. Демек, фотосинтез кезінде күн сәулесі энергиясы химиялық қосылыстардың энергиясына айналады. Фотосинтез реакциясын мынадай теңдеумен көрсетуге болады:

Пән: Химия
Жұмыс түрі:  Реферат
Көлемі: 10 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 400 теңге
Таңдаулыға:   
Тегін:  Антиплагиат

Қандай қате таптыңыз?

Рақмет!






ЖОСПАР

Зат және энергия алмасу

І. Кіріспе

ІІ. Негізгі бөлім
1. Заттар алмасуының түрлері
2. Зат алмасуды зерттеу әдістері
3. Энергия алмасуы және оның сатылары

ІІІ. Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер.

І. Кіріспе

Энергия алмасуды – жануарлар ағзасындағы энергияның айналуы деп
қарастыруға болады. Энергияның алмасу механизмдерін зерттейтін ғылым
биоэнергетика деп аталады. Бұл ғылымның дамуына Энгельгард, М.Н.Любимова,
Белицер, Скулачев (СССР), Чанс (АҚШ), Митчелл
(Англия), Мейергоф (Германия) атты ғалымдар үлкен үлестерін қосты.
Барлық жасушалық энергияның алғашқы қайнар көзі – күн сәулесі.
Жасуша тіршілігіне қажетті энергияны өсімдіктер де, жануарлар да
фотосинтез өнімдері мен глюкозадан алады. Ақырында күн энергиясы шашырап,
қайта пайдалануға болмайтын басқа формаға ауысады.
Жер бетіндегі тірі ағзалар ішіндегі ең алдымен күн энергиясын
пайдаланатындар жасыл өсімдіктер (авторофты ағзалар). Өсімдіктер күн
энергиясының қабылдағыштары. Олар күн энергиясының тек қана 0,02 пайызын
ғана сіңіре алады. Сол энергияның есебінен органикалық заттарды
синтездейді. өз кезегінде өсімдіктер гетеретрофты ағзалар үшін бәрден бір
энергия көзі болып табылады. Жасыл өсімдіктер күн энергиясын пайдалану
арқылы су мен көмірқышқыл газыннан клюкозаны синтездейді. Бұл процесс
фотосинтез деп аталады. Демек, фотосинтез кезінде күн сәулесі энергиясы
химиялық қосылыстардың энергиясына айналады. Фотосинтез реакциясын
мынадай теңдеумен көрсетуге болады:

2847кДж моль
6Н2 + 6СО2 С6Н12 + 6О2

Күн сәулесі энергиясын өсімдік жапырағындағы хлорофилл молекуласы
сіңіріп алып, оны түрлі синтез процестеріне жұмсайды. Нәтижесніде,
энергияға бай органикалыққосылыстар (қоректік заттар) түзіледі. Бұл
қоректік заттар гетеретрофтардың тіршілігін қамтамасыз етеді.
Гетеретрофты ағзада көмірсулар мен тағы басқа тағамдарға жиналған
энергияны өз қажетіне қарай жаратады екен деген сұраққа жауап беру үшін,
глюкозаның бір молекуласын оттегінің қатысуымен жандырған кезде, судың
алты молекуласы, көмір қышқыл газының алты молеуласы түзіледіжәне 2847
кДж энергия бөлініп шығады. Адам ағзасында да дәл осындай реакция өтеді.
Бірақ энергия бірден емес, біртіндеп бөлінеді. Бұл энергияның бір бөлігі
химиялық универсальды энергия нуклеозидтрифосфаттарға ( НТФ) – АТФ, ГТФ,
ЦТФ, ТТФ, УТФ- ке айналады, олар тірі ағзаның әр түрлі процестеріне
қатысады. Ал энергияның қалған бөлігі, жылу түрінде бөлініп, дене
температурасын бір қалыпты сақтап тұруға жұмсалады.
Нуклеозидтрифосфаттардың басқа қосылыстардан үлкен ерекшелігі
сонда, олардың молекуласындағы фосфор қышқылының қалдықтары шамамен 30-40
кДж энергия бөледі, ағза бұл энергияны пайдаланады.
1. Заттар алмасуының түрлері

Тірі ағзаның биоэнергетиксында 2 моменттің маңызы зор:
1) Түзілген АТФ молекуласында химиялық энергия қор ретінде жинақталуы.
2) АТФ – тің ыдырау кезніде жинақталған энергия түрлі процестерге
жұмсалуы.

АТФ молекуласында екі пирофосфатты байланысы бар. Гидролиз кезінде
бұл байланыстар үзіліп энергия бөледі. Шамамен 30 кДж моль астам энергия
бөліп шығаратын байланыстарды макроэргиялық байланыстар деп атайды, ондай
байланысы бар қосылыстарды макроэргиялық қосылыстар дейді.
АТФ –тың ресинтезі өте күрделі процесс. Ол үшін митохондрия
мембранасының матриксінде жүретін биологиялық тотығу реакциялары кезінде
бөлінген энергия жұмсалады. Осы энергияның есебінен, тотығудан фосфорлану
реакциясы арқылы АТФ синтезделеді. АТФ – тың әрдайым синтезделіп тұруы
үшін белгілі бір энергияға бай органикалық қосылыстардың ыдырап энергия
бөліп отыруы қажет. Мұндай қосылыстарға көмірсулар, липидтер және
белоктар жатады.
Әмбебап химиялық энергия көзі болып табылатын
нуклеозидтрифосфаттардың ішіндегі ең маңыздысы АТФ деп қарауға болады.
Жасушада АТФ ретінде түзілмейді, сондықтан қажет болған жағдайда әрдайым
қайта синтезделіп отырады. Қайта синтезделуі АТФ – тың ресинтезі деп
аталады.
Метоболизмнің катаболикалық фазасында крделі органикалық заттар
(көмірсулар, майлар, және белоктар) ферментативті жолмен ыдырайды.
Ыдыраудың жеке сатыларын катализдейтін ферментер мен ыдырау барысында
түзілетін әр түрлі аралық өнімдер жақсы зерттелген.
Қоректік заттар катоболизмінің негізгі үш сатысын қосып есептегенде
энергия алмасу төрт сатыдан тұрады:

1- ші сатысы. Күрделі заттардың арнайы жолдармен ыдырап, универсалды
аралық өнімдерге айналуы.
2- Ші сатысы. Үшкарбон қышқылының циклі.
3- Ші сатысы. Биологиялық тотығу (БТ).
4- Ші сатысы. Тотығудан фосфорлану.

Бұл күрделі заттар ыдырауының бастапқы, дайындық сатысы болып
есептеледі. Себебі, бұл сатыда тағам құрамдарындағы ірі молекулалар
ыдырап, негізгі құрылымдық белоктарға айналады. Мысалы, көмірсулар
гекоза немесе пентозаға, липидтер май қышқылдарына және глициринге, ал
белоктар 20 амин қышқылдарына дейін ыдырадй.
Энергия алмасудың 1-ші дайындық сатысында барлық негізіг қоректік
заттар ортақ аралық өнімдерге дейін ыдырайды, оларды жеке- жеке схема
түрінде қарастырамыз:
А) Көмірсулардың пируватқа дейін тотығуы реет- ретімен жүретін
көптеген ферментативті реакциялардан тұрады.
Б) Липидтер липаза арқылы глицерин мен бос май қышқылдарына
ыдырайды. Глицерин энергия көзі ретінде жұмсала алады. Глицерин
глицеролкиназа ферментінің әсерінен глицерофосфатқа айналады.
Глцерофосфат НАД тәуелді дегидрогеназа арқылы тотығып,
глицеральдегидрофосфатқа айналады. Глицерофосфат цитоплазмада гликолиз
процесіне еніп, әрі қарай тотығып пирожүзім қышқылын береді.
В) Белоктар пептидгидролазалардың әсерінен ыдырағанда, түзілген
реакция өнімдерінің құрамында барлық 20 амин қышқылдары кездеседі. Осы
20 амин қышқылдары 20 түрлі жолмен, көптеген ферментивті реакциялар
нәтижесінде тотығады. Осы барлық тотығу жолдады ақырында, бірнеше
аралық өнімдердің түзілуіне алып келеді. Бұл аралық метоболиттер
үшкарбон циклына түседі.
Күрделі органикалық заттар – белокиар, көмірсулар, липидтер ас
қорыту жолдары ферменттерінің әсерінен қорытылып, сіңірілгеннен кейін,
қан арқылы ағза тіндерінің жасушаларына түседі. Жасушада метоболиттер
спецификалық өзгерістерге ұшырайды, яғни әрқайсысы, ерекше жолдармен
тотығады. Осы процестер езінде, соңғы өнім ретінде аралық универсальды
метоболидтер: пирожүзім қышқылы нмесе активті сірке қышқылдары (
ацетил – КоА) түзеді.
Жасушада глюкоза, глицерин және амин қышқылдары арнайы жолдармен
тотығуы нәтижесінде, пирожүзім қышқылына айналады. Ол
пируватдегидрогеназды мультиферментті комплекстің қатысуымен,
тотығудан декарбосиленудену реакциясы нәтижесінде, активті сірке
қышқылына айналады.
Энергия алмасудың бірінші сатысында көмірсулар, липидтер, амин
қышқылдарының тотығу нәтижесінде түзілген активті сірке қышқылы (АСҚ),
тек қана үш карбон қышқылы циклында тотығады.
Энергия алмасудың екінші сатысы- үш карбон қышқылының циклы,
немесе лимон қышқылының цилы, немсе Кребстің циклы деп аталады. Циклды
алғаш реет 1937 жылы неміс ғалымы Ганс Кребс ашқан. Бұл цикл
митохондрия матриксінде көптеген ферменттердің қатысуымен жүреді. ҮКЦ
процессінде ацетил КоА –ның ацетил тобы тотығып, көмір қышқыл газын
(СО2), тотықсызданған никотинамидадениндинуклеотид (НАДН) және
тотықсызданған флавнаденидинуклеотид (ФАДН), түзеді. Процеске тотыққан
НАД пен ФАД электрондардың акцепторы ретінде қатысады.

2. Зат алмасуды зерттеу әдістері

СН------СООН + 2Н2О 2СО2 + 8Н

Ал, ҮКЦ – ның жалпы барысын былай көрсетуге болады( аэробты жағдайда).

АСҚ + 3НАД + ФАД 2СО2 + 3НАДН2 + ФАДН2 + ГТФ

ҮЦК тізбекті емес, айналмалы, реакциялары қайтымсыз, АСҚ –ның
тотығуын қамтамасыз ететін реакцияларда. Көптеген аралық өнімдер
ретінде ди. Трикарбон қышқылдары түзіледі. АСҚ –ның бір молекуласы
толық тотыққанда, екі реет декарбоксилдену және төрт дегидрлену
реакциялары жүреді.
ҮКЦ амфиболикалық жол болып табылады. Себебі ҮКЦ –да анаболикалық
та, катаболикалық та процестер өтеді.
көптеген молекулалардың негізін құрушыларыдң синтезделу жолдары – УКЦ
– дағы анаболикалық процестерден басталады.
Мысалы:

а – кетоглуторат + аланин глутомат + пируват

оксалоацетат + аланин аспартат + пируват

сукцинил КоА гем гемоглобин, миоглобин, цитохромдар.

ҮКЦ – дағы катоболикалық процестер – көмірсулар, бос май қышқылдары
мен амин қышқылдарының екі көміртекті ацетильді қалдықтарының тотығуын
қамтамасыз етеді.
ҮКЦ жасушалық тыныс алуда және аэробты жасушаларда энергияны ұстау
мен өңдеу жүйелерінде маңызды қызмет атқарады.
ҮКЦ – да энергия көзі ретінде жұмсалатын барлық метоболидтердің
толық тотығуының жалпы жолдары шоғырланған.
ҮКЦ –ның маңызы зор- ҮКЦ барлық алмасу процесттерінің орталығы
ретінде, оларды бір – бірімен байланыстырады.
Метоболидттік ошақ ретінде, АСҚ молекуласын жағып, СО2-ге дейін
толық тотықтырады.
АСҚ-ның тотығуынан түзілген энергияны активті сутегі түрінде ( НАД Н2
немесе ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Тірі жүйелердегі зат және энергия алмасу типтері
Жасушадағы зат алмасу және энергия айналымы
Зат алмасу
Зат және энергия алмасулары
Зат алмасу. Биомембараналар
Жасушадағы зат алмасу
Жасушадағы зат алмасу және энергияның айналымы
Зат пен қуат алмасу физиологиясы
Зат пен энергия
Зат алмасу үрдісінде дәрумендердің маңызы
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь