За време на алкохолната ферментација, покрај главните производи - алкохолот и CO 2, од шеќерите произлегуваат и многу други таканаречени секундарни производи на ферментација. Од 100 g C 6 H 12 O 6 се формираат 48,4 g етил алкохол, 46,6 g јаглерод диоксид, 3,3 g глицерол, 0,5 g сукцинска киселина и 1,2 g мешавина од млечна киселина, ацеталдехид, ацетоин и др. органски соединенија.
Заедно со ова, клетките на квасецот, за време на периодот на репродукција и логаритамски раст, од шира од грозје ги консумираат амино киселините неопходни за градење на сопствените протеини. Ова произведува нуспроизводи од ферментација, главно повисоки алкохоли.
Во современата шема на алкохолна ферментација, постојат 10-12 фази на биохемиски трансформации на хексози под дејство на комплекс од ензими на квасец. Во поедноставена форма, може да се разликуваат три фази на алкохолна ферментација.
Јасфаза - фосфорилација и разградување на хексози.Во оваа фаза, се случуваат неколку реакции, како резултат на кои хексозата се претвора во триоза фосфат:
ATP → ADP
Главната улога во преносот на енергија во биохемиските реакции ја играат АТП (аденозин трифосфат) и АДП (аденозин дифосфат). Тие се дел од ензими, акумулираат голема количина на енергија неопходна за спроведување на животните процеси и се аденозин - компонентануклеински киселини - со остатоци фосфорна киселина. Прво, се формира аденилна киселина (аденозин монофосфат или аденозин монофосфат - АМП):
Ако го означиме аденозин со буквата А, тогаш структурата на АТП може да се претстави на следниов начин:
A-O-R-O ~ R-O ~ R-OH
Симболот со ~ ги означува таканаречените високоенергетски фосфатни врски, кои се исклучително богати со енергија, која се ослободува при елиминација на остатоците од фосфорна киселина. Трансферот на енергија од АТП на АДП може да се претстави со следнава шема:
Ослободената енергија се користи од клетките на квасецот за да се обезбедат витални функции, особено нивната репродукција. Првиот чин на ослободување на енергија е формирање на фосфорни естри на хексози - нивна фосфорилација. Додавањето на остаток од фосфорна киселина од АТП во хексози се случува под дејство на ензимот фосфохексокиназа обезбеден од квасецот (молекулата на фосфатот ја означуваме со буквата P):
Гликоза Глукоза-6-фосфат Фруктоза-1,6-фосфат
Како што може да се види од дијаграмот погоре, фосфорилацијата се случува двапати, а фосфорниот естер на гликоза, под дејство на ензимот изомераза, реверзибилно се претвора во фосфорен естер на фруктоза, кој има симетричен фуран прстен. Симетричното распоредување на остатоците од фосфорна киселина на краевите на молекулата на фруктоза го олеснува нејзиното последователно кинење точно во средината. Разградувањето на хексозата на две триози е катализирано од ензимот алдолаза; Како резултат на распаѓање, се формира нерамнотежна мешавина од 3-фосфоглицералдехид и фосфодиоксиацетон:
Фосфоглицералдехид (3,5%) Фосфодиоксиацетон (96,5%)
Само 3-фосфоглицералдехид учествува во понатамошните реакции, чија содржина постојано се надополнува под дејство на ензимот изомераза на молекулите на фосфодиоксиацетон.
II фаза на алкохолна ферментација- формирање на пирувична киселина. Во втората фаза, триоза фосфатот во форма на 3-фосфоглицералдехид под дејство на оксидативниот ензим дехидрогеназа се оксидира во фосфоглицеринска киселина, а со учество на соодветните ензими (фосфоглицеромутаза и енолаза) и системот ЛДП-АТП се претвора. во пирувична киселина:
Прво, секоја молекула на 3-фосфоглицералдехид прикачува за себе друг остаток на фосфорна киселина (за сметка на молекула на неоргански фосфор) и се формира 1,3-дифосфоглицералдехид. Потоа, во анаеробни услови, се случува неговата оксидација во 1,3-дифосфоглицеринска киселина:
Активната група на дехидрогеназа е коензим со сложена органска структура NAD (никотинамид аденин динуклеотид), кој фиксира два атоми на водород со неговото јадро никотинамид:
NAD+ + 2H+ + NAD H2
NAD оксидира NAD намалена
Со оксидација на подлогата, коензимот NAD станува сопственик на слободни водородни јони, што му дава висок потенцијал за редукција. Затоа, кантарионот секогаш се карактеризира со висока редуцирачка способност, што е од големо практично значење во производството на вино: рН на околината се намалува, привремено се обновуваат оксидираните материи и умираат патогените микроорганизми.
Во последната фаза од втората фаза на алкохолна ферментација, ензимот фосфотрансфераза двојно го катализира трансферот на остаток на фосфорна киселина, а фосфоглицеромутазата го преместува од третиот јаглероден атом до вториот, отворајќи ја можноста за ензимот енолаза да формира пирувична киселина:
1,3-Дифозоглицеринска киселина 2-Фосфоглицеринска киселина Пирувична киселина
Поради фактот што од една молекула двојно фосфорилирана хексоза (потрошени 2 АТП) се добиваат две молекули двојно фосфорилирани триози (се формираат 4 АТП), нето енергетскиот биланс на ензимското разградување на шеќерите е формирање на 2 АТП. Оваа енергија ги обезбедува виталните функции на квасецот и предизвикува зголемување на температурата на медиумот за ферментирање.
Сите реакции кои претходат на формирањето на пирувична киселина се својствени и за анаеробната ферментација на шеќери и за дишењето на протозои организми и растенија. Фаза III се однесува само на алкохолна ферментација.
IIIфаза на алкохолна ферментација - формирање на етил алкохол.Во последната фаза од алкохолната ферментација, пирувична киселина се декарбоксилира под дејство на ензимот декарбоксилаза за да формира ацеталдехид и јаглерод диоксид, а со учество на ензимот алкохол дехидрогеназа и коензимот NAD-H2, ацеталдехидот се намалува на етанол:
Пирувична киселина Ацетилалдехид Етанол
Ако има вишок на слободна сулфурна киселина во кантарионот што се ферментира, тогаш дел од ацеталдехидот се врзува за соединение на алдехид сулфур: во секој литар кантарион, 100 mg H2SO3 се врзуваат за 66 mg CH3SON.
Последователно, во присуство на кислород, ова нестабилно соединение се распаѓа, а во винскиот материјал се наоѓа слободен ацеталдехид, што е особено непожелно за материјалите од шампањ и трпезно вино.
ВО компресирана формаанаеробната конверзија на хексоза во етил алкохол може да се претстави со следнава шема:
Како што може да се види од шемата на алкохолна ферментација, прво се формираат фосфорни естри на хексоза. Во овој случај, молекулите на гликоза и фруктоза, под дејство на ензимот хексокеназа, го додаваат остатокот од фосфорната киселина од аденозитол трифосфат (ATP), што резултира со формирање на глукоза-6-фосфат и аденозитол дифосфат (ADP).
Гликоза-6-фосфатот, под дејство на ензимот изомераза, се претвора во фруктоза-6-фосфат, кој додава друг остаток на фосфорна киселина од АТП и формира фруктоза-1,6-дифосфат. Оваа реакција се катализира со фосфофруктокиназа. Со формирањето на ова хемиско соединение завршува првата подготвителна фаза на анаеробното разградување на шеќерите.
Како резултат на овие реакции, молекулата на шеќер преминува во форма на кислород, станува полабилна и станува поспособна за ензимски трансформации.
Под влијание на ензимот алдолаза, фруктоза-1, 6-дифосфат се разложува на глицериналдехидефосфорни и дихидроксиацетонефосфорни киселини, кои можат да се претворат една во една под дејство на ензимот триозефосфат изомераза. Фосфоглицералдехидот претрпува понатамошна трансформација, од кои приближно 3% се формираат во споредба со 97% од фосфодиоксиацетон. Фосфодиоксиацетонот, како што се користи фосфоглицералдехид, се претвора со фосфотриоза изомераза во 3-фосфоглицералдехид.
Во втората фаза, 3-фосфоглицералдехид додава уште еден остаток на фосфорна киселина (за сметка на неоргански фосфор) за да формира 1,3-дифосфоглицералдехид, кој се дехидрира со триосефосфат дехидрогеназа и дава 1,3-дифосфоглицерична киселина. Водородот, во овој случај, се пренесува во оксидираната форма на коензимот NAD. 1, 3-дифосфоглицерична киселина, оставајќи еден остаток од фосфорна киселина на ADP (под дејство на ензимот фосфоглицерат кеназа), се претвора во 3-фосфоглицерична киселина, која, под дејство на ензимот фосфоглицеромутаза, се претвора во 2-фосфоглицер киселина. Вториот, под дејство на фосфопируват хидротаза, се претвора во фосфоенолпируванска киселина. Понатаму, со учество на ензимот пируват кеназа, фосфоенолпируванската киселина го пренесува остатокот од фосфорната киселина во молекулата на АДП, како резултат на што се формира молекула АТП и молекулата на енолпируваната киселина се претвора во пирувична киселина.
Третата фаза на алкохолна ферментација се карактеризира со разградување на пирувична киселина под дејство на ензимот пируват декарбоксилаза во јаглерод диоксид и ацеталдехид, кој се редуцира во етил алкохол под дејство на ензимот алкохол дехидрогеназа (неговиот коензим е NAD).
Целокупната равенка за алкохолна ферментација може да се претстави на следниов начин::
C6H12O6 + 2H3PO4 + 2ADP → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + 2H2O
Така, за време на ферментацијата, една молекула гликоза се претвора во две молекули етанол и две молекули јаглерод диоксид.
Но, посочениот тек на ферментација не е единствениот. Ако, на пример, супстратот не го содржи ензимот пируват декарбоксилаза, тогаш пирувичната киселина не се дели на ацеталдехид и пирувична киселина директно се редуцира, претворајќи се во млечна киселина во присуство на лактат дехидрогеназа.
Во производството на вино, ферментација на гликоза и фруктоза се случува во присуство на натриум бисулфит. Ацеталдехид, формиран со декарбоксилација на пирувична киселина, се отстранува со врзување со бисулфит. Местото на ацеталдехидот го заземаат дихидроксиацетон фосфат и 3-фосфоглицералдехид; тие добиваат водород од редуцирана хемиски соединенија, формирајќи глицерофосфат, кој се претвора со дефосфорилација во глицерол. Ова е втора форма на ферментација според Нојберг. Според оваа шема на алкохолна ферментација, глицеролот и ацеталдехидот се акумулираат во форма на бисулфитен дериват.
Супстанции формирани за време на ферментацијата.
Во моментов, во производите за ферментација се пронајдени околу 50 повисоки алкохоли, кои имаат различни мириси и значително влијаат на аромата и букетот вино. За време на ферментацијата во најголеми количини се формираат изоамил, изобутил и N-пропил алкохоли. Во мускатните пенливи и полуслатки трпезни вина произведени со таканаречената биолошка редукција на азот, ароматични повисоки алкохоли β-фенилетанол (FES), тиросол, терпен алкохол фарнесол, кои имаат арома на роза, крин на долината и цветови од липа. , биле пронајдени во големи количини (до 100 mg/dm3) . Нивното присуство во мали количини е пожелно. Покрај тоа, при стареење на виното, повисоките алкохоли влегуваат во естерификација со испарливи киселини и се формираат естри, давајќи му на виното поволни етерични тонови на зрелост на букетот.
Последователно, беше докажано дека најголемиот дел од алифатичните повисоки алкохоли се формираат од пирувична киселина со трансаминација и директна биосинтеза со учество на амино киселини и ацеталдехид. Но, највредните ароматични повисоки алкохоли се формираат само од соодветните амино киселини од ароматичните серии, на пример:
Формирањето на повисоки алкохоли во виното зависи од многу фактори. ВО нормални условитие во просек се акумулираат 250 mg/dm3. Со бавна, долготрајна ферментација, количината на повисоки алкохоли се зголемува, а со зголемување на температурата на ферментација до 30 ° C, се намалува. Во услови на ферментација со континуиран проток, репродукцијата на квасецот е многу ограничена и се формираат помалку повисоки алкохоли отколку со сериска ферментација.
Со намалување на бројот на клетки од квасец како резултат на ладење, таложење и груба филтрација на ферментираниот кантарион, настанува бавна акумулација на биомаса од квасец и истовремено се зголемува количината на повисоки алкохоли, пред се од ароматичните серии.
Зголеменото количество на повисоки алкохоли е непожелно за сувите бели трпезни вина, винските материјали за шампањ и коњак, но дава разновидни нијанси на арома и вкус на црвени трпезни вина, пенливи и силни вина.
Алкохолната ферментација на шира е поврзана и со формирање на високомолекуларни алдехиди и кетони, испарливи и масни киселини и нивни естери, кои се важни во формирањето на букетот и вкусот на виното.
1. Може фото- и хемосинтетички организмидобивате енергија благодарение на оксидација на органска материја? Секако дека можат. Растенијата и хемосинтетиците се карактеризираат со оксидација, бидејќи им е потребна енергија! Сепак, автотрофите ќе ги оксидираат оние супстанции што самите ги синтетизирале.
2. Зошто им се потребни на аеробните организми кислород? Која е улогата на биолошката оксидација? Кислородот е финалето акцептор на електроникои доаѓаат од повисоко нивоа на енергијаоксидирачки супстанции. Во текот на овој процес електроните ослободуваат значителни количини на енергија, и токму тоа е улогата на оксидацијата! Оксидацијата е губење на електрони или атом на водород, редукција е нивно додавање.
3. Која е разликата помеѓу согорувањето и биолошката оксидација? Како резултат на согорувањето, целата енергија целосно се ослободува во форма топлина. Но, со оксидацијата, сè е покомплицирано: само 45 проценти од енергијата се ослободува и во форма на топлина и се користи за одржување на нормална телесна температура. Но, 55 проценти - во форма на АТП енергијаи други биолошки батерии. Следствено, најголемиот дел од енергијата сè уште оди на создавање високо-енергетски врски.
Фази на енергетскиот метаболизам
1. Подготвителна фазакарактеризира разделување на полимери на мономери(полисахаридите се претвораат во гликоза, протеините во амино киселини), мастите во глицерол и масни киселини. Во оваа фаза, одредена енергија се ослободува во форма на топлина. Процесот се одвива во ќелијата лизозоми, на ниво на организмот - во дигестивниот систем. Ова е причината зошто штом ќе започне процесот на варење, температурата на телото се зголемува.
2. Гликолиза, или фаза без кислород- настанува нецелосна оксидација на гликозата.
3. Стадиум на кислород- конечно разградување на гликозата.
Гликолиза
1. Гликолизаоди во цитоплазмата. Гликоза Ц 6 Х 12 ЗА 6 се распаѓа до PVA (пируванска киселина) В 3 Х 4 ЗА 3 - во две тријаглеродни ПВЦ молекули. Тука се вклучени 9 различни ензими.
1) Во исто време, две молекули на PVK имаат 4 атоми на водород помалку од гликозата C 6 H 12 O 6, C 3 H 4 O 3 - PVK (2 молекули - C 6 H 8 O 6).
2) Каде одат 4 атоми на водород?Поради 2 атоми 2 NAD+ атоми се сведени на два NADХ. Поради другите 2 атоми на водород, PVK може да се претвори во млечна киселина Ц 3 Х 6 ЗА 3 .
3) И поради енергијата на електроните пренесена од високите енергетски нивоа на гликоза на пониско ниво на NAD+, тие се синтетизираат 2 АТП молекули од АДП и фосфорна киселина.
4) Дел од енергијата се троши во форма топлина.
2. Ако нема кислород во клетката, или има малку од него, тогаш 2 молекули на PVK се намалуваат за два NADH до млечна киселина: 2C 3 H 4 O 3 + 2NADH + 2H+ = 2C 3 H 6 O 3 (млечна киселина) + 2NAD+. Присуството на млечна киселина предизвикува болки во мускулите при вежбање и недостаток на кислород. По активното оптоварување, киселината се испраќа до црниот дроб, каде што водородот се одвојува од него, односно повторно се претвора во ПВЦ. Овој ПВЦ може да оди во митохондриите за целосно распаѓање и формирање на АТП. Дел од АТП исто така се користи за претворање на поголемиот дел од ПВЦ назад во гликоза со обратна гликолиза. Гликозата ќе влезе во мускулите во крвта и ќе се складира како гликоген.
3. Како резултат на тоа аноксична оксидација на гликозасе создава вкупно 2 АТП молекули.
4. Ако ќелијата веќе има, или почнува да влегува во неа кислород, ПВК повеќе не може да се редуцира на млечна киселина, туку се испраќа во митохондриите, каде што е целосно оксидација до CО 2 ИХ 2 ЗА.
Ферментација
1. Ферментацијае анаеробно (без кислород) метаболичко разложување на молекулите на различни хранливи материи, како што е гликозата.
2. Алкохолна, млечна киселина, маслен киселина, ферментација на оцетна киселина се случува во анаеробни услови во цитоплазмата. Во суштина, како процес, ферментацијата одговара на гликолизата.
3. Алкохолната ферментација е специфична за квасец, некои габи, растенија, бактерии, кои преминуваат на ферментација во услови без кислород.
4. За да се решат проблемите, важно е да се знае дека во секој случај, за време на ферментацијата, се ослободува гликоза 2 АТП, алкохол или киселина- масло, оцет, млеко. За време на ферментацијата на алкохолната (и масната киселина), не само алкохолот и АТП, туку и јаглерод диоксидот се ослободуваат од гликозата.
Кислород фаза на енергетскиот метаболизамвклучува две фази.
1. Циклус на трикарбоксилна киселина (циклус Кребс).
2. Оксидативна фосфорилација.
Енергетскиот метаболизам (катаболизам, дисимилација) - збир на реакции на распаѓање на органски супстанции, придружени со ослободување на енергија. Енергијата ослободена за време на разградувањето на органските материи не се користи веднаш од клетката, туку се складира во форма на АТП и други високоенергетски соединенија. АТП е универзален извор на клеточна енергија. Синтезата на АТП се јавува во клетките на сите организми преку процесот на фосфорилација - додавање на неоргански фосфат во АДП.
У аеробниорганизмите (кои живеат во кислородна средина) разликуваат три фази на енергетскиот метаболизам: подготвителна, оксидација без кислород и оксидација на кислород; на анаеробниорганизми (кои живеат во средина без кислород) и аеробни со недостаток на кислород - две фази: подготвителна, оксидација без кислород.
Подготвителна фаза
Се состои од ензимско разложување на сложени органски материи на едноставни: протеински молекули- до амино киселини, масти - до глицерол и карбоксилни киселини, јаглени хидрати - до гликоза, нуклеински киселини - до нуклеотиди. Разградувањето на органските соединенија со висока молекуларна тежина се врши или со ензими на гастроинтестиналниот тракт или со ензими на лизозом. Целата енергија што се ослободува во овој случај се троши во форма на топлина. Како резултат на мали органски молекулиможе да се користи како " градежен материјал» или може да претрпи дополнителна деградација.
Аноксична оксидација или гликолиза
Оваа фаза се состои од понатамошно разградување на органските материи формирани во подготвителната фаза, се јавува во цитоплазмата на клетката и не бара присуство на кислород. Главниот извор на енергија во клетката е гликозата. Процесот на нецелосно разградување на гликозата без кислород - гликолиза.
Губењето на електроните се нарекува оксидација, засилувањето се нарекува редукција, додека донорот на електрони се оксидира и акцепторот се намалува.
Треба да се напомене дека биолошката оксидација во клетките може да се случи и со учество на кислород:
A + O 2 → AO 2,
и без негово учество, поради пренос на атоми на водород од една супстанција во друга. На пример, супстанцијата „А“ се оксидира поради супстанцијата „Б“:
AN 2 + B → A + VN 2
или поради пренос на електрони, на пример, двовалентно железо се оксидира до железо:
Fe 2+ → Fe 3+ + e - .
Гликолизата е сложен процес од повеќе чекори кој вклучува десет реакции. За време на овој процес, гликозата се дехидрогенизира, а коензимот NAD + (никотинамид аденин динуклеотид) служи како акцептор на водород. Како резултат на синџир на ензимски реакции, гликозата се претвора во две молекули на пирувична киселина (PVA), при што се формираат вкупно 2 ATP молекули и намалена форма на водороден носач NADH 2:
C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2H 3 PO 4 + 2NAD + → 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 2H 2 O + 2NAD H 2.
Понатамошна судбинаПВЦ зависи од присуството на кислород во ќелијата. Ако нема кислород, се јавува алкохолна ферментација кај квасецот и растенијата, при што прво се формира ацеталдехид, а потоа етил алкохол:
- C 3 H 4 O 3 → CO 2 + CH 3 COH,
- CH 3 SON + NADH 2 → C 2 H 5 OH + NAD +.
Кај животните и некои бактерии, кога има недостаток на кислород, се јавува ферментација на млечна киселина со формирање на млечна киселина:
C 3 H 4 O 3 + NADH 2 → C 3 H 6 O 3 + NAD +.
Како резултат на гликолиза на една молекула на гликоза, се ослободуваат 200 kJ, од кои 120 kJ се трошат како топлина, а 80% се складираат во АТП врски.
Кислород оксидација, или дишење
Се состои во целосно разградување на пирувична киселина, се јавува во митохондриите и во задолжително присуство на кислород.
Пирувична киселина се транспортира до митохондриите (структура и функции на митохондриите - предавање бр. 7). Овде, дехидрогенизација (елиминација на водород) и декарбоксилација (елиминација на јаглерод диоксид) на ПВЦ се случува со формирање на двојаглеродна ацетил група, која влегува во циклус на реакции наречени реакции на Кребсовиот циклус. Настанува понатамошна оксидација, поврзана со дехидрогенизација и декарбоксилација. Како резултат на тоа, за секоја уништена ПВЦ молекула, три молекули CO 2 се отстранети од митохондрионот; Се формираат пет пара атоми на водород поврзани со носители (4NAD·H 2, FAD·H 2), како и една ATP молекула.
Целокупната реакција на гликолиза и уништување на ПВЦ во митохондриите на водород и јаглерод диоксид е како што следува:
C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O → 6 CO 2 + 4 ATP + 12 H 2.
Две молекули на АТП се формираат како резултат на гликолиза, две - во Кребсовиот циклус; два пара атоми на водород (2NADH2) беа формирани како резултат на гликолиза, десет пара - во циклусот Кребс.
Последниот чекор е оксидација на парови атоми на водород со учество на кислород во вода со истовремена фосфорилација на ADP во ATP. Водородот се пренесува во три големи ензимски комплекси (флавопротеини, коензими Q, цитохроми) на респираторниот ланец лоциран во внатрешната мембрана на митохондриите. Електроните се земаат од водородот, кој на крајот се комбинира со кислородот во митохондријалната матрица:
O 2 + e - → O 2 - .
Протоните се пумпаат во меѓумембранскиот простор на митохондриите, во „резервоарот на протоните“. Внатрешната мембрана е непропустлива за водородни јони, од една страна се наплаќа негативно (поради O 2 -), од друга - позитивно (поради H +). Кога потенцијалната разлика низ внатрешната мембрана ќе достигне 200 mV, протоните минуваат низ ензимскиот канал на АТП синтетаза, се формира АТП, а цитохром оксидазата ја катализира редукцијата на кислородот во вода. Така, како резултат на оксидација на дванаесет пара атоми на водород, се формираат 34 ATP молекули.
Тема на лекцијата : Неклеточни форми на живот.Наставник :
Училиште:
Област:
Ставка:биологија
Класа: 10
Тип на лекција: Лекцијата е игра со улоги со користење на ИКТ.
Целта на лекцијата:
Да се продлабочат знаењата на учениците за неклеточните форми на живот;
и инфекција со вирусот СИДА.
Цели на лекцијата:
Обезбедување можности за учениците да се обединат според нивните интереси, обезбедувајќи разновидни активности за улоги; проширете ја способноста за работа со дополнителна литература и Интернет материјали; негува чувство на колективизам; формирање на надпредметна надлежност.
Време: 1 час
Телефон: 72-1-16
Опрема: компјутер, проектор, екран, наставни материјали.
Подготвителна фаза:
Една недела пред лекцијата, групите за улоги на „биолози“, „историчари“ и „специјалисти за заразни болести“ се формираат од ученици од класот и се бара да најдат релевантен материјал за неклеточните форми на живот за извештајот на групите. Наставникот им ја нуди потребната литература и интернет алатки.
За време на часовите:
Време на организирање(1 мин.)
Проверка на работните задачи - тестирана работа на повеќе нивоа
Тест бр. 1
1) Гликолизата е процес на распаѓањеЈас :
А) протеини во амино киселини;
Б) липиди на повисоки карбоксилни киселинии глицерин;
2) Ферментацијата е процес:
А) Разградување на органски материи во анаеробни услови;
Б) Оксидација на гликоза;
Б) синтеза на АТП во митохондриите;
Г) Конверзија на гликоза во гликоген.
3) Асимилацијата е:
А) Формирање на супстанции кои користат енергија;
Б) Разградувањето на супстанциите со ослободување на енергија.
4) Наредете ги фазите на енергетскиот метаболизам на јаглехидратите по редослед:
А - клеточно дишење;
Б- гликолиза;
Б-подготвителен.
5) Што е фосфорилација ?
А) Формирање АТП;
Б) Формирање на молекули на млечна киселина;
Б) Разградување на молекулите на млечна киселина.
Тест бр. 2
1) Каде се случуваат првата и втората фаза на разградување на високомолекуларните соединенија:А) цитоплазма; Б) митохондрии: В) лизозоми Г) комплекс Голџи.
2) Во клетките на кои организми се јавува алкохолна ферментација?:
А) животни и растенија; Б) растенија и печурки.
3) Енергетскиот ефект на гликолизата е формирање
2 молекули:
А) млечна киселина; Б) пирувична киселина; Б)АТП;
Г) етил алкохол.
4) Зошто дисимилацијата се нарекува размена на енергија?
А) енергијата се апсорбира; Б) Енергијата се ослободува.
5) Што е вклучено во рибозомите?
А) ДНК; Б) липиди, В) РНК; Г) протеини.
Тест бр. 3
1) Која е разликата помеѓу енергетскиот метаболизам кај аеробите и анаеробите?
А) - недостаток на подготвителна фаза; Б) отсуство на расцепување без кислород, в) отсуство на клеточна фаза.
2) Која фаза од енергетскиот метаболизам се јавува во митохондриите?
А- подготвителна Б- гликолиза; Респирација на Б-клетки
3) што органска материјаретко се користи за да се добие енергија во клетката:
А-протеини; Б-масти;
4) Во кои клеточни органели се случува разградувањето на органските материи:
А-рибозоми Б-лизозоми; Б-јадро.
5) Од каде доаѓа енергијата за синтеза на АТП од АДП?
А) - во процес на асимилација; Б) - во процес на дисимилација.
Самоконтрола. Слајд бр. 2
Ажурирање на знаењето.
Што знаеме за формите на живот на земјата?
Што знаеме за неклеточните форми на живот?
Зошто ни е потребно ова знаење?
4. Презентација на планот за работа и целта.
Слајд бр. 3,4
5. Оперативни и извршни.
Работа на примарни групи
а) Говор од гр. „историчарите“ со информации за откритието
вируси. Слајд бр. 5
б) Говор на групата, „биолози“ со информации за структурата на вирусната честичка, за поделбата на вирусите на РНК и ДНК кои содржат, за структурата на бактериофагот.Слајдови бр.6,7,13
в) Наставникот објаснува како се размножуваат вирусите, учениците работат со тетратка. Слајд бр. 11
г) Говор од гр. „заразни болести“ со извештаи за заразни болести на луѓето, животните и растенијата предизвикани од вируси. Слајдови бр.8,9,10
д) приказна на наставникот за опасноста од заразување со вирусот СИДА. Слајд бр. 12,14
Работа на секундарни групи
Момците формираат групи од нов состав. И секоја група
бара одговор на прашање или проблематична задача што и е предложена. На пример: Најдете ја разликата помеѓу вирусите и неживата материја? Најдете ја разликата помеѓу вирусите и живата материја?
За која цел се препишуваат антибиотици за време на вирусно заболување?
6. Рефлексивно-евалуативно.
Проверка на работата на групите Слајд бр.15
Извршување на тестот;
проверете се
1 Бактериски вируси ____________
2 Ензимот реверсетаза е присутен во вирусот ________
3 Коверт со вирус ______________
4 Слободна форма на вирусот _____________
5 Количина нуклеински киселиниво вирусните клетки _
6 Вируси чии организми не се опишани __________
7 Вирусни заболувања________________________
Взаемна контрола.
7.Сумирање на лекцијата
8.Креативно домашна работа
- изработка на крстозбор;
Изготвување кластер на оваа тема.
Извори на информации
Н.В.Чебишев Биологија, најнова референтна книга.М-2007.
http //schols .keldysh .ru /scyooll 11413/bio /viltgzh /str 2.htm
1. Каква е хемиската природа на АТП?
Одговори. Аденозин трифосфат (ATP) е нуклеотид кој се состои од пуринска база аденин, моносахарид рибоза и 3 остатоци од фосфорна киселина. Во сите живи организми делува како универзална батерија и енергетски носач. Под дејство на специјални ензими, терминалните фосфатни групи се отцепуваат, ослободувајќи енергија што оди во контракција на мускулите, синтетички и други витални процеси.
2. Кои хемиски врски се нарекуваат макроергични?
Одговори. Врските помеѓу остатоците од фосфорна киселина се нарекуваат макроергични, бидејќи кога ќе се скршат, голем број наенергија (четири пати повеќе отколку при раскинување на други хемиски врски).
3. Кои клетки имаат најмногу АТП?
Одговори. Највисоката содржина на АТП е во клетките во кои енергетската потрошувачка е висока. Тоа се клетки на црниот дроб и напречно-пругастите мускули.
Прашања по §22
1. Во клетките на кои организми се јавува алкохолна ферментација?
Одговори. Во повеќето растителни клетки, како и во клетките на некои габи (на пример, квасец), наместо гликолиза, се јавува алкохолна ферментација: молекулата на гликоза во анаеробни услови се претвора во етил алкохол и CO2:
C6H12O6 + 2H3PO4 + 2ADP → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + 2H2O.
2. Од каде доаѓа енергијата за синтеза на АТП од АДП?
Одговори. Синтезата на АТП се јавува во следните фази. Во фазата на гликолиза, молекула на гликоза која содржи шест јаглеродни атоми (C6H12O6) се разложува на две молекули на тријаглеродна пирувична киселина или PVA (C3H4O3). Реакциите на гликолиза се катализираат од многу ензими и се случуваат во цитоплазмата на клетките. За време на гликолизата, со распаѓањето на 1 M гликоза се ослободуваат 200 kJ енергија, но 60% од неа се троши како топлина. Останатите 40% од енергијата се доволни за да се синтетизираат две ATP молекули од две ADP молекули.
C6H12O6 + 2H3PO4 + 2ADP → 2C3H6O3 + 2ATP + 2H2O
Кај аеробните организми, по гликолиза (или алкохолна ферментација), следи последната фаза на енергетскиот метаболизам - целосно распаѓање на кислородот, или клеточно дишење. Во текот на оваа трета фаза, органските материи формирани во текот на втората фаза при распаѓање без кислород и содржат големи резерви на хемиска енергија се оксидираат до финалните производи CO2 и H2O. Овој процес, како и гликолизата, е повеќестепен, но не се јавува во цитоплазмата, туку во митохондриите. Како резултат на клеточното дишење, распаѓањето на две молекули на млечна киселина произведува 36 АТП молекули:
2C3H6O3 + 6O2 + 36ADP + 36H3PO4 → 6CO2 + 42H2O + 36ATP.
Така, вкупниот енергетски метаболизам на клетката во случај на распаѓање на гликозата може да се претстави на следниов начин:
C6H12O6 + 6O2 + 38ADP + 38H3PO4 → 6CO2 + 44H2O + 38ATP.
3. Кои фази се разликуваат во енергетскиот метаболизам?
Одговори. Фаза I, подготвителна
Комплексен органски соединенијаТие се распаѓаат на едноставни под влијание на дигестивните ензими, ослободувајќи само топлинска енергија.
Протеини → амино киселини
Масти → глицерол и масни киселини
Скроб → гликоза
Фаза II, гликолиза (без кислород)
Се јавува во цитоплазмата и не е поврзан со мембраните. Тоа вклучува ензими; Гликозата се распаѓа. 60% од енергијата се троши како топлина, а 40% се користи за синтеза на АТП. Кислородот не е вклучен.
Фаза III, клеточно дишење (кислород)
Се изведува во митохондриите и е поврзан со митохондријалната матрица и внатрешната мембрана. Вклучува ензими и кислород. Млечната киселина се распаѓа. CO2 се ослободува од митохондриите во животната средина. Атомот на водород е вклучен во синџир на реакции, чиј конечен резултат е синтеза на АТП.
Одговори. Сите манифестации на аеробниот живот бараат трошење на енергија, чие надополнување се случува преку клеточното дишење - сложен процес во кој се вклучени многу ензимски системи.
Во меѓувреме, тој може да се претстави како серија од последователни реакции на оксидација-редукција, во кои електроните се одвојуваат од молекулата на која било хранлива материја и се пренесуваат прво во примарниот акцептор, потоа во секундарниот, а потоа во конечниот. Во овој случај, енергијата на протокот на електрони се акумулира во висока енергија хемиски врски(главно фосфатни врски на универзалниот извор на енергија - АТП). За повеќето организми, последниот акцептор на електрони е кислородот, кој реагира со електрони и водородни јони за да формира молекула на вода. Само анаеробите преживуваат без кислород и ги покриваат своите енергетски потреби преку ферментација. Анаеробите вклучуваат многу бактерии, цилијарни цилијати, некои црви и неколку видови мекотели. Овие организми користат етил или бутил алкохол, глицерол итн. како финален акцептор на електрони.
Предноста на кислородот, односно аеробниот тип на енергетски метаболизам над анаеробниот е очигледна: количината на енергија ослободена за време на оксидацијата на хранлива состојка со кислород е неколку пати поголема отколку за време на нејзината оксидација, на пример, со пирувична киселина (се јавува во вообичаен тип на ферментација како гликолиза). Така, поради високиот оксидативен капацитет на кислородот, аеробите поефикасно ја користат потрошената енергија. хранливи материиотколку анаеробите. Сепак, аеробните организми можат да постојат само во средина која содржи слободен молекуларен кислород. Во спротивно умираат.
