Билет № 20. Совокупность реакций, обеспечивающих клетку энергией, называется энергетическим обменом

1. Энергетический обмен в клетке. АТФ, ее биологическое значение.

Совокупность реакций, обеспечивающих клетку энергией, называется энергетическим обменом. Он складывается из трех этапов:1) подготовительный – происходит в пищеварительном тракте и лизосомах, крупные органические молекулы под действием ферментов расщепляются на более мелкие: (углеводы→глюкоза, жиры→глицерин + жирные кислоты, белки→аминокислоты, нуклеиновые кислоты→нуклеотиды), выделяющаяся энергия не запасается, а превращается в тепловую; Дальнейшие этапы рассмотрим на примере расщепления глюкозы: 2) бескислородный (гликолиз – анаэробное расщепление глюкозы) – происходит в цитоплазме, в результате из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы ПВК и 2 молекулы АТФ, дальнейшая судьба ПВК зависит от присутствия О₂, если О₂ есть, ПВК переходит в митохондрии для полного окисления, если О₂ отсутствует, то ПВК может превратиться в этанол (спиртовое брожение), либо молочную кислоту (молочнокислое брожение); 3) кислородный (дыхание) – аэробный процесс, который происходит в митохондриях: ПВК превращается в ацетил-КоА и поступает в цикл Кребса, протекающий в матриксе, при этом на внутренней мембране митохондрий синтезируется 36 молекул АТФ. Суммарное уравнение полного расщепления молекулы глюкозы:

С₆Н₁₂О₆+6О₂+38АДФ+38Н₃РО₄=38АТФ+6СО₂+44Н₂О, при этом в виде АТФ запасается 55% энергии, освобождаемой при расщеплении глюкозы, а 45% энергии рассеивается в виде тепла. Энергия, выделяющаяся в клетке, запасается в макроэргических связях АТФ. АТФ – постоянный источник Е в клетке, универсальный носитель Е, когда клетка нуждается в Е, происходит гидролиз АТФ, отщепление одной или двух концевых фосфатных групп, выделяется Е (30,6 кДж, при гидролизе обычной связи выделяется 13,8 кДж, поэтому две концевые фосфорно-кислородные связи называются макроэргическими).

2. Старение и смерть, как закономерный этап онтогенеза. Регенерация и трансплантация органов. Онтогенез закономерно завершается старостью и смертью. Старение – закономерный, нарастающий во времени процесс, ведущий к снижению приспособительных возможностей организма и увеличению вероятности смерти. Нет единого мнения о механизмах старения. На организменном уровне старение проявляется следующим образом: поседение волос, снижение эластичности кожи, сократительной способности мышц, уменьшение дыхательного объема легких, снижение функций пищеварительных, щитовидной, половых желез, остроты зрения, слуха, работоспособности нервных центров. В клетках многих органов и тканей снижается уровень метаболизма, уменьшается число клеток, образующих антитела. Процесс старения происходит не только на организменном и клеточном уровнях, но и на молекулярном. Изменяются в неблагоприятную сторону физико-химические свойства белков, снижается их ферментативная активность, происходят изменения в наследственном аппарате клеток. Смерть – необратимое прекращение всех проявлений жизнедеятельности организма. Для многоклеточных организмов смерть заключается в нарушении взаимосогласованности процессов синтеза и распада. Регенерация – способность организмов восстанавливать внутриклеточные структуры, ткани и органы, разрушенные в процессе нормальной жизнедеятельности или в результате повреждения. Различают физиологическую и репаративную регенерацию. Трансплантация – пересадка клеток, тканей и органов с одного места на другое у одного организма, а также от одного организма к другому, широко используется в современной медицине.

Задача

Дано: А – норма; а- болезнь Вильсона Найти: F -?

Решение: Т.к. один из супругов (пусть это будет отец) здоров, и его родственники были здоровы, мы можем предположить, что он гомозиготен по этому гену – АА.

Р мать аа (болезнь Вильсона) х отец АА (норма)

G а А

F Аа (норма) – единообразие

Ответ: вероятность рождения больного ребенка – 0%.