Энергетический обмен. Кислородный этап

Диссимилиция(энергетический обмен)- совокупность реакций расщепления веществ. При расщеплении высокомолекулярных соединений выделяется энергия, запасаемая в виде АТФ. Наиболее важные процессы обмена являются дыхание и брожение.Этапы энергетического обмена: 1)подготовительный 2)анаэробный(безкислородный) 3)аэробный(кислородный). Кислородный этап. Кислородная стадия сопровождается освобождением энергии. Так, при расщеплении одной грамм-молекулы глюкозы освобождается 635 000 кал. Этого не происходит, потому что энергия освобождается поэтапно, небольшими порциями, в ходе последовательных ферментативных реакций. Реакции кислородной стадии можно разделить на три группы:1)Молекулы ПВК в результате многочисленных реакций с участием ферментов окисляются до углекислого газа и воды. При этом от молекулы ПВК отщепляются атомы водорода, которые передаются НАД⁺ с образованием НАД•Н. Восстановленная молекула НАД•Н доставляет атомы водорода в дыхательную цепь и вновь превращается в НАД⁺. 2)Атомы водорода в дыхательной цепи отдают электроны и окисляются до Н⁺. Дыхательная цепь состоит из комплекса разнообразных белков, встроенных во внутреннюю мембрану митохондрии. Перемещаясь от одного белка к другому, электроны вступают в окислительно-восстановительные реакции и при этом отдают энергию, идущую на синтез молекул АТФ из АДФ и фосфорной кислоты (Ф). В результате кислородного этапа при окислении двух молекул ПВК образуется 36 молекул АТФ. 3)В конце дыхательной цепи электроны соединяются с молекулярным кислородом и двумя протонами H⁺, в результат cc8 е образуется молекула воды. Таким образом, энергия, освобождающаяся при окислении водорода, используется для синтеза АТФ из АДФ. В результате энергетического обмена при расщеплении одной молекулы глюкозы в клетке синтезируется 38 молекул АТФ и, таким образом, сберегается около 55% освобождающейся энергии. Остальные 45% выделяющейся при расщеплении энергии рассеиваются в виде тепла (КПД паровых машин составляет всего 12-15%). После восстановления НАД⁺ – вещества-переносчика атомов водорода – до НАД•Н оно уже не способно больше соединяться с водородом. В то же время содержание HAД⁺ в клетке невелико. Если бы не происходило постоянного окисления НАД•Н, реакции могли бы приостановиться. Таким образом, кислород необходим как акцептор электронов для окисления НАД•Н до НАД⁺.