Катаболическая система клетки
К катаболической системе клетки относятся: лизосомы, микротельца (пероксисомы, глиоксисомы) и митохондрии. 5.1. Первичные лизосомы образуются в комплексе Гольджи. Они представляют собой мелкие (0,2-1 мкм) округлые тельца, покрытые элемен- тарной мембраной, и содержащие до 30-ти различных гидролитических ферментов. При поступлении в цитоплазму эндосом происходит слияние их с первичными лизосомами, ферменты которых активируются, и образуют фагосомы (вторичные лизосомы), в них происходит расщепление сложных органических соединений до более простых (белков до аминокислот и т.д.). Вторичные лизосомы, в которых не завершен процесс переваривания назы- ваются остаточными тельцами. В
Рис. 5. Строение лизосомы 1 – матрикс, 2 – мембрана. пероксисомах происходит окисление аминокислот с образованием перекиси водорода (Н2О2), которая участвует во многих обменных реакциях, в том числе и в неспецифической защите клетки от паразитов. Пероксисомы образуются эн- доплазматической сетью. В глиоксисо- мах происходит превращение жиров в углеводы. Они образуются в комплексе Гольджи. Рис. 6. Строение митохондрии. 1 – наружная мембрана, 2 – внутренняя мембрана, 3 – матрикс, 4 – кристы, 5 - рибосомы 5.2. Митохондрия имеет две мем- браны - наружную и внутреннюю. Внут- ренняя мембрана образует впячивания в полость митохондрии, которые называ- ются кристы. На кристах митохондрий расположены сферические тельца на ножках - АТФ-сомы. Между кристами располагается матрикс, который содер- жит автономную систему биосинтеза Рис. 7. АТФ-сомы на кристах Митохондрий 1 – внутренняя мембрана, 2 – АТФ- сома стероидных гормонов. белка (кольцевые молекулы ДНК и рибо- сомы). Основные функции митохондрий: синтез АТФ, специфических белков и 5.3. Энергетический обмен, или диссимиляция, включает три этапа: I – подготовительный; II - бескислородный (анаэробный, гликолиз); III – кислородный (аэробный). Первичным источником энергии на Земле является Солнце. Его све- товая энергия аккумулируется зелеными растениями в процессе фотосинтеза в химических связях сложных органических соединений. Гетеротрофные ор- ганизмы способны усваивать только этот вид энергии. Подготовительный этап протекает в пищеварительной системе орга- низмов и в лизосомах клеток и заключается в том, что сложные органи- ческие соединения расщепляются до более простых: белки до аминокислот, полисахариды до моносахаридов, жиры до глицерина и жирных кислот. Вы- свобождающаяся энергия рассеивается в виде тепла. Анаэробный этап протекает в цитоплазме клеток. При гликолизе мо- носахариды, аминокислоты и жирные кислоты распадаются до пирови- ноградной или молочной кислот. При анаэробном расщеплении 1 молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ. В гликолизе участвует 10 ферментов цитоплазмы. Аэробный этап энергетического обмена протекает в митохондриях. Образовавшаяся в процессе гликолиза пировиноградная кислота, со- единяется с коферментом А и в таком виде (Ацетил КоА) поступает в мат- рикс митохондрий. Митохондрии содержат 3 группы ферментов: цикла Кребса (матрикс), тканевого дыхания (кристы) и окислительного фосфори- лирования (АТФ-сомы). Ацетил Ко А поступает в цикл Кребса, ферменты которого (дегидрогеназы) постепенно отщепляют от его молекулы атомы водорода, образуя в итоге диоксид углерода. Диоксид углерода выделяется из митохондрии. Атомы водорода расщепляются на протоны и электроны, которые поступают в систему ферментов тканевого дыхания, где в процессе перехода в электронтранспортной цепи (электронный каскад) накапливаются по разные стороны мембран (протоны - на наружной, а электроны - на внут- ренней поверхности). При достижении критического потенциала (около 200 мВ) протоны проходят через специальные каналы в АТФ-сомах, содержащие ферменты окислительного фосфорилирования. В этот момент электроны от- дают свою энергию для присоединения остатков фосфорной кислоты к АМФ с образованием АДФ и к АДФ с образованием АТФ. Электроны, отдавшие энергию, соединяются с протонами, образуя атомы водорода. Водород, со- единяясь с кислородом, образует воду. Таким образом, конечным акцепто- ром электронов является кислород. При аэробном расщеплении одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ и две молекулы - при анаэробном, всего 38 молекул АТФ. Ко- эффициент полезного действия митохондрий достигает 60%. Энергия, синтезированной в процессе энергетического обмена АТФ используется: 1) для биосинтеза веществ (до 50%); 2) для транспортировки веществ (30-40%); 3) для механической работы (сокращения мышц); 4) для деления клеток; 5) рассеивается в виде тепла.
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1521)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |