Обмін речовин і перетворення енергії в клітині
- загальні поняття
- фотосинтез
- хемосинтез
- Біосинтез білка. генетичний код
- Катаболізм (енергетичний обмін)
- Аеробне клітинне дихання
- Анаеробних дихання. бродіння
зміст:
загальні поняття
Обмін речовин, або метаболізм, - строго впорядкована сукупність хімічних перетворень, які забезпечують всі прояви життєдіяльності організму і його речовий і енергетична взаємодія з навколишнім середовищем.
В процесі метаболізму клітини і організм отримують з навколишнього середовища певні речовини і енергію, перетворюють (і при необхідності накопичують) їх і виділяють в середу кінцеві продукти і енергію в інших формах.
Значення обміну речовин: він дозволяє
■ зберігати склад клітин організму постійним,
■ оновлювати, у міру необхідності, клітинні структури,
■ підтримувати енергетичний баланс клітин і організму.
Найважливіші особливості обміну речовин: висока впорядкованість і сувора послідовність всіх біохімічних реакцій в організмі, участь в них усіх клітинних структур і дуже великої кількості різних біологічних каталізаторів - ферментів.
❖ Види обміну речовин в залежності від спрямованості процесів: анаболізм і катаболізм.
Анаболизм (або асиміляція, пластичний обмін) - сукупність реакцій біохімічного синтезу, при якому з надійшли в клітку більш простих речовин утворюються (з витратами енергії) складні органічні сполуки, специфічні для даної клітини і використовуються для побудови та оновлення клітин і тканин або, в подальшому , для вивільнення енергії (приклади: фотосинтез, хемосинтез, біосинтез білка, ліпідів, вуглеводів та ін.).
Катаболізм (або дисиміляція, енергетичний обмін) - сукупність ферментативних реакцій розщеплення складних органічних сполук (в тому числі харчових речовин) на більш прості речовини, що супроводжується вивільненням енергії і запасанием її в молекулах АТФ {приклад: гідроліз полімерів до мономерів і подальше їх розщеплення до води , аміаку і вуглекислого газу).
Взаємозв'язок анаболізму і катаболізму:
■ вони є протилежними сторонами єдиного процесу обміну речовин;
■ в реакціях анаболізму (пластичного обміну) споживається енергія, що виділяється в реакціях катаболізму (енергетичного обміну);
■ для здійснення реакцій катаболізму необхідний постійний біосинтез ферментів і структур органоїдів, які в процесі життєдіяльності поступово руйнуються.
фотосинтез
Фотосинтез - це процес синтезу органічних речовин з молекул вуглекислого газу і води, що відбувається з використанням енергії світла (зазвичай сонячної енергії) в зелених рослинах, деяких бактеріях і Найпростіші і супроводжується виділенням кисню.
■ Здійснюється за допомогою хлорофілів і каротиноїдів, локалізованих на мембранах тилакоїдів хлоропластів.
■ Коефіцієнт корисної дії фотосинтезу ~ 60%.
■ Рівняння фотосинтезу:
6СO2 + 6Н2O + світло → С6Н12O6 + 6O2 ↑.
Стадії фотосинтезу: світлова (здійснюється в Тилакоїди гран) і темновая (здійснюється в стромі хлоропластів).
Процеси світловий фази
Видиме світло частково поглинається хлорофілом, в результаті чого деякі його молекули збуджуються і втрачають електрони е-, перетворюючись на позитивно заряджені іони. Одночасно під дією світла відбувається фотоліз (фоторазложенія) води з утворенням іонів ОН- і Н +: Н2O → ОН + Н +. Іони Н накопичуються переважно на внутрішній стороні мембрани, заряджаючи її позитивно. Деякі гідроксильні групи ОН втрачають електрони, відновлюючись до радикалів ОН, які об'єднуються, утворюючи воду і вільний кисень, що виділяється в атмосферу:
ОН → ОН + е-, 4OН → 2Н2О + O2 ↑.
Частина електронів, втрачених порушених хлорофілом і гідроксилом, пройшовши по електронно-транспортного ланцюга мембрани, накопичується переважно на її зовнішній стороні, заряджаючи її негативно. Решта електрони рекомбінують з частиною утворилися позитивно заряджених іонів хлорофілу.
В результаті поділу заряджених частинок е-і Н + між зовнішньою і внутрішньою сторонами мембрани утворюється електричне поле. Коли воно досягає певної критичної величини, іони Н + (протони) спрямовуються по протонному каналу в ферменті АТФ-синтетаза, вбудованому в мембрану тилакоида, до зовнішньої поверхні мембрани. Досягнувши її, вони з'єднуються з електронами, утворюючи атомарний водень: Н + е- → Н. При цьому виділяється енергія, яка йде на синтез молекул АТФ. Утворилися молекули АТФ переходять в строму хлоропласта. Нейтральні атоми водню Н з'єднуються з молекулами коферменту, коротко званого НАДФ (див. Нижче), утворюючи комплекси НАДФ * Н + Н +, які також переходять в строму.
Результати процесів світлової фази: освіта молекул АТФ, комплексів НАДФ * Н + Н + і вільного кисню О2.
Процеси темновой фази відбуваються в стромі хлоропласта, куди надходить АТФ, НАДФ * Н + Н + (від тилакоидов гран) і СО2 (через продихи з повітря). У присутності ферментів молекули СО2 приєднуються до молекул присутнього в стромі цукру-пентози рібупозодіфосфата (С5). При цьому утворюється нестійке шестіуглеродних з'єднання (С6), яке ферментативним шляхом розпадається на дві тріози (С3) - трехуглеродние молекули фосфоглицериновой кислоти і фосфогліцерінового альдегіду (які для стислості позначимо ФГ). Перетворення молекул ФГ відбуваються за участю продуктів світловий фази (АТФ і комплексів НАДФ * Н + Н +). Кожна з молекул ФГ забирає по одній фосфатной групі у молекули АТФ, збагачуючись при цьому енергією, а потім отщепляет атоми водню від НАДФ * Н + Н +, окислюючи його до НАДФ. Подальші перетворення молекул ФГ здійснюються по одному з трьох варіантів. Одна частина цих молекул об'єднується, утворюючи вуглеводи (глюкозу) і воду; отримані вуглеводи потім можуть полимеризоваться, утворюючи крохмаль, целюлозу і т.п. Інша частина бере участь в синтезі амінокислот, карбонових кислот, спиртів і ін. Третя частина молекул ФГ бере участь в ланцюжку реакцій, в результаті яких тріози перетворюються в пятиуглеродного молекули вихідної речовини - рібулозодіфосфат, тим самим замикаючи цикл хімічних перетворень - C3-цикл, або цикл Кальвіна .
■ Підсумкове рівняння хімічної реакції темнової фази:
6СО2 + 24Н → С6Н12О6 + 6Н2О.
Надалі можуть утворюватися полісахариди та інші органічні сполуки.
♦ Схематично світлова і темнова фази процесу фотосинтезу зображені на малюнку.
❖ С4-фотосинтез. У деяких рослин жарких посушливих місць (кукурудзи, цукрового очерету) фотосинтез здійснюється при низьких концентраціях СО2. За допомогою особливого ферменту молекула СО2 приєднується до трехуглеродной фос-фофенолпіровіноградной кислоті, в результаті чого утворюється четирехуглеродная щавелевоуксусная кислота (щук). Ця кислота потім переходить в інші клітини листа, де від неї СО2 отщепляется і накопичується в кількостях, необхідних для нормального протікання фотосинтезу з утворенням глюкози.
❖ Кислотний метаболізм толстянкових (САМ) - спосіб фіксації двоокису вуглецю суккулентами, що живуть в умовах пустель (кактуси, молочаї і ін.). Вони запасають СО2 у вигляді органічних кислот вночі коли відкриті продихи, а вдень здійснюють фотосинтез, отщепляя СО2 від цих кислот.
❖ Бактеріальний фотосинтез - примітивна, найдавніша форма фотосинтезу, яка здійснюється фотосинтезуючими бактеріями (зеленими сірчаними, пурпуровими сірчаними і пурпуровими несірчаних) за допомогою бактериохлорофиллов без використання води і без виділення кисню; джерело Н + і е- - H2S.
НАД і НАДФ - коферменти, що беруть участь в обміні речовин, службовці акцепторами атомів водню і електронів в клітці і забезпечують перенесення протонів і електронів в хімічних реакціях, причому самі вони в цих реакціях не беруть участь.
Коферменти - органічні сполуки небілкової природи, що входять до складу активного центру деяких ферментів. З'єднуючись з білковим компонентом складних ферментів, ко-фермент утворює каталитически активний комплекс. Коферменти легко відділяються від білкової молекули і служать переносниками електронів, окремих атомів або груп атомів, відщеплюється ферментами від субстратів.
❖ Значення фотосинтезу: він основне джерело первинного органічної речовини, єдине джерело вільного кисню на Землі і регулятор вмісту СО2 в атмосфері; енергія, отримана від Сонця і запасені в хімічних зв'язках органічних сполук, використовується всіма гетеротрофних організмами.
хемосинтез
Хемосинтез - процес синтезу органічних речовин, що відбувається за рахунок енергії, що виділяється при окисленні ряду неорганічних сполук (сірководню, аміаку, водню та ін.).
■ Хемосинтез характерний для деяких автотрофних аеробних і анаеробних бактерій-хемосинтетиков.
Роль бактерій-хемосинтетиков: азотфіксуючі бактерії підвищують врожайність грунту, серобактерии сприяють поступовому руйнуванню і вивітрюванню гірських порід, беруть участь в очищенні від сполук сірки промислових стічних вод, железобактерии виробляють Fe (OH) 3, який утворює болотну залізну руду, водневі бактерії використовуються для отримання харчового і кормового білка.
Біосинтез білка. генетичний код
Біосинтез - процес синтезу складних органічних речовин (полісахаридів, білків, нуклеотидів і т.д.) з простіших, що відбувається в живих організмах за участю ферментів.
Біосинтез білка - це процес утворення білків з амінокислот, який наразі триває у всіх клітинах і що відбувається на рибосомах, розташованих в основному в цитоплазмі.
Кожна клітина має специфічний набір білків, характерних тільки для цієї клітини. Інформація про те, які білки повинні синтезуватися в клітинах даного організму, записана у вигляді послідовності нуклеотидів в молекулі ДНК.
Ген - ділянка молекули ДНК, що характеризується певною послідовністю нуклеотидів, в якому закодована інформація про первинну структуру поліпептидного ланцюга (послідовності амінокислот в конкретному білку) або нуклеотидів в РНК. В одній молекулі ДНК міститься від сотень до десятків тисяч генів.
Генетичний код - це єдина система запису спадкової інформації в молекулах нуклеїнових кислот ДНК і і-РНК і вигляді послідовності нуклеотидів.
❖ Властивості генетичного коду:
■ триплетність: кожна амінокислота кодується певним кодонів (або кодоном) - поєднанням трьох послідовно розташованих нуклеотидів;
■ множинність (або надмірність): одна і та ж амінокислота може кодуватися кількома різними триплетами (від 2 до 6);
■ однозначність: кожен триплет кодує тільки одну амінокислоту;
■ неперекриваемость: один нуклеотид не може входити до складу сусідніх триплетів;
■ безперервність: гени в ланцюзі нуклеотидів мають строго фіксовані стартові (або ініціюють) кодони і терминирующего кодони, які сигналізують про закінчення синтезу поліпептидного ланцюга; всередині послідовності нуклеотидів гена «розділові знаки» відсутні;
■ універсальність: однакові триплети кодують одну і ту ж амінокислоту у всіх живих організмів.
Матричний синтез - синтез молекул складних органічних речовин (білка, РНК, ДНК) з простіших на основі генетичної інформації, закодованої на матриці.
Матриця - це готова структура (молекула ДНК або і-РНК), що містить закодовану генетичну інформацію, відповідно до якої здійснюється синтез нової структури.
Кодон - три поруч розташованих нуклеотиду в молекулах ДНК або і-РНК, що кодують одну амінокислоту.
Реакції матричного синтезу: редупликация молекули ДНК, синтез і-РНК (транскрипція), збірка молекули білка (трансляція):
❖ Етапи процесу біосинтезу білка:
транскрипція (1-й етап),
трансляція (2-й етап).
При цьому паралельно повинен проходити процес рекогніціі. Інформація про послідовність амінокислот в молекулі білка міститься в гені молекули ДНК, яка безпосередньої участі в синтезі білкових молекул не приймає, а лише передає потрібну інформацію молекулі-посередникові і-РНК.
❖ Транскрипція - процес «зчитування» генетичної інформації з молекули ДНК і копіювання її на молекулу і-РНК.
Механізм транскрипції: фермент РНК-полімераза розкручує подвійну спіраль молекули ДНК на ділянці, відповідному певній гену, і оголює одну з ланцюгів спіралі. Рухаючись уздовж цього ланцюга і зустрівши ініціює кодон, РНК-полімераза починає підбирати в кариоплазме нуклеотиди, комплементарні нуклеотидам гена ДНК, і з'єднує їх в ланцюжок і-РНК (молекули інформаційної РНК). Процес завершується після того як РНК-полімераза зустріне в ланцюжку нуклеотидів ДНК терминирующего кодон. Таким чином, в результаті транскрипції послідовність нуклеотидів, розташованих на ділянці від ініціюючого до терминирующего кодону, «переписується» в послідовність нуклеотидів і-РНК.
■ Кожен триплет нуклеотидів і-РНК є кодоном, за яким в процесі складання молекули білка буде підбиратися відповідна амінокислота.
Синтезована в ядрі і-РНК відділяється від ДНК і через пори ядерної оболонки надходить в цитоплазму, де приєднується до однієї або декількох рибосом.
❖ Рекогніція - це процес «впізнавання» молекулою т-РНК (транспортної РНК) властивою їй амінокислоти і утворення комплексу т-РНК + активована амінокислота.
Будова молекули т-РНК.
Завдяки певному розташуванню комплементарних нуклеотидів і утворення між деякими з них водневих зв'язків молекула т-РНК нагадує за формою лист конюшини. На її верхівці розташований антикодон -тріплет вільних нуклеотидів, відповідальний за впізнавання відповідного (комплементарного йому) кодону молекули і-РНК.
Підстава молекули т-РНК є акцептором, тобто служить місцем прикріплення саме тієї і тільки тієї амінокислоти, якої відповідає антикодон даної молекули т-РНК.
Механізм рекогніціі: для того щоб молекула т-РНК могла приєднати до свого акцепторному кінця амінокислоту, необхідно, щоб амінокислота була активована, тобто мала певну надлишкову енергію. Активація амінокислот відбувається в цитоплазмі за допомогою спеціального ферменту (ами-ноаціл-т-РНК-синтетази), який розщеплює молекули АТФ і передають виділилася при цьому енергію молекулам амінокислот. Молекула т-РНК вибирає з цитоплазми відповідну її антикодону активовану амінокислоту і переносить її в рибосому. Одна молекула т-РНК може транспортувати тільки одну амінокислоту.
Трансляція - це другий етап синтезу білка, що виконується рибосомами за принципом комплементарное ™ кодону і-РНК і антикодону т-РНК. У процесі трансляції здійснюється розшифровка генетичної інформації, яку переносять молекулами і-РНК, і «переклад» її з нуклеотидного коду на амінокислотний.
Механізм трансляції. Для трансляції необхідно, щоб ланцюг і-РНК виявилася в каналі, що утворюється між меншою і більшою субодиницями рибосоми. У процесі трансляції ця ланцюг рухається по каналу, так що в ньому в кожний момент часу знаходиться всього два кодону молекули і-РНК. Трансляція починається з ініціації, коли через канал рибосоми пройде стартова амінокислота {метіонін). У велику субодиницю рибосоми безперервно надходять комплекси т-РНК + амінокислота, які змінюють один одного, причому в будь-який момент часу там знаходяться два комплексу, розташовані поруч. Якщо антикодон т-РНК виявляється комплементарним кодону і-РНК, то комплекс т-РНК + амінокислота тимчасово приєднується до ланцюжка і-РНК. До другого кодону і-РНК приєднується другий комплекс т-РНК + амінокислота. За допомогою ферментів між амінокислотами цих комплексів встановлюється пептидний зв'язок і одночасно руйнуються зв'язку між першою амінокислотою і т-РНК і між першою т-РНК і ланцюжком і-РНК. т-РНК йде з рибосоми за наступною амінокислотою, а ланцюжок і-РНК зсувається на один триплет, і процес повторюється.
В результаті кожного такого кроку молекула майбутнього білка збільшується на одну амінокислоту в суворій відповідності з порядком, зазначеним молекулою і-РНК. Синтез поліпептидного білкової ланцюга завершується тоді, коли в рибосому потраплять терминирующего кодони і-РНК. Після цього полипептидная білкова молекула відділяється від рибосоми і надходить в канальці ЕРС, де набуває властиву їй просторову структуру.
■ Одна молекула і-РНК дозволяє зчитувати з себе інформацію відразу декільком рибосомам.
Полісома - це комплекс, що складається з і-РНК і декількох (від 5-6 до декількох десятків) рибосом.
■ Полісоми дозволяють одночасно здійснювати синтез декількох поліпептидних ланцюгів
■ Синтез білкових молекул відбувається безперервно; за 1 хв утворюється 50-60 тис пептидних зв'язків. Одна молекула білка синтезується за 3-4 с.
Катаболізм (енергетичний обмін)
Катаболізм (або енергетичний обмін, дисиміляція) - це сукупність ферментативних реакцій розщеплення складних органічних сполук (в тому числі харчових речовин) на більш прості речовини, що супроводжуються виділенням енергії.
■ При цьому частина енергії розсіюється у вигляді тепла, а частина акумулюється в макроергічних зв'язках АТФ і використовується для забезпечення процесів життєдіяльності клітини. Основна речовина, що використовується клітинами для отримання енергії, -глюкоза.
❖ Етапи (стадії) катаболізму:
■ підготовчий,
■ безкисневому,
■ кисневий (відсутній у анаеробних організмів).
❖ Підготовчий етап (або травлення): біополімери розщеплюються до мономерів, білки - до амінокислот, жири -до гліцерину і жирних кислот, вуглеводи - до глюкози, нуклеїнові кислоти - до нуклеотидів. Протікає в цитоплазмі клітин і травному тракті тварин і людини. Супроводжується найбільшим виділенням енергії у вигляді тепла. Безкисневий і (у аеробних організмів) кисневий етапи катаболізму складають процес клітинного дихання.
Аеробне клітинне дихання
Клітинне дихання - сукупність процесів окислення органічних речовин в клітинах організмів, що супроводжуються виділенням енергії, і накопичення цієї енергії в молекулах АТФ в формі, доступній клітці для її подальшого використання.
■ Залежно від участі або неучасті кисню в процесі дихання розрізняють аеробне і анаеробне дихання.
■ При будь-якому способі дихання в кінцевому підсумку відбувається перенесення водню, відщеплюється від окислюваних з'єднань, на неорганічне речовина (воду та ін.).
Аеробне дихання - дихання, при якому споживається вільний атмосферний кисень.
Аероби - організми, що мешкають в середовищі вільного кисню (більшість рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів).
❖ Безкисневий (або анаеробний) етап: мономери, що утворилися на першому етапі, зазнають подальше розщеплення без участі кисню. (Приклад: гліколіз - ферментативне анаеробне розщеплення глюкози до піровиноградної кислоти.) Виділяється при цьому енергія частково запасається в мікроергіческіх зв'язках АТФ. Протікає в цитоплазмі клітин за участю ферментів; з мембранами не пов'язаний. У анаеробних організмів цей етап - кінцевий.
■ У тваринних клітинах в результаті гліколізу з однієї молекули глюкози утворюються дві молекули піровиноградної кислоти і дві молекули АТФ:
С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 - 2С3Н4О3 + 2 АТФ + 2Н2О + Q1;
при цьому 60% енергії виділяється у формі теплоти, 40% йде на синтез двох молекул АТФ.
❖ Кисневий (або аеробний) етап: утворилися на попередньому етапі речовини окислюються (при доступі кисню і за участю ферментів) до кінцевих продуктів Н2О і СО2, з виділенням великої кількості енергії і акумуляцією її в молекулах АТФ. Здійснюється в мітохондріях.
■ Цей етап включає цикл Кребса і процеси окисного фосфорилювання.
❖ Цикл Кребса (або цикл лимонної кислоти) - процес ферментативного окислення три- і дикарбонових кислот (зокрема, піровиноградної і молочної кислот) з утворенням діоксиду вуглецю та атмосферного водню.
■ Спочатку пировиноградная (або молочна) кислота, поєднуючись з коферментом А (Ко-A) і виділяючи молекулу СО2, перетворюється в ацетил-КоА. Ацетил-КоА реагує з щавелевоуксусной кислотою, утворюючи при цьому лимонну кислоту, яка потім вступає в цикл ферментативних реакцій. В результаті вона втрачає атоми водню і електрони і знову утворює щавлевооцтову кислоту і СО2 (цикл замикається). У циклі Кребса також відбувається відновлення деяких ферментів, які беруть участь у забезпеченні процесу дихання. За рахунок енергії, що вивільняється в деяких реакціях циклу, по його ходу синтезуються дві молекули АТФ.
■ Підсумкові рівняння розщеплення (окислення) піровиноградної і молочної кислот:
С3Н4О3 + ЗН2О -> ЗСО2 + 10Н; С3Н6О3 + ЗН20 -> 3СО2 + 12Н.
Вуглекислий газ виділяється з мітохондрії в навколишнє середовище, а атоми водню виявляються пов'язаними з молекулами, коротко званими НАД, в комплекси НАД * Н.
Окислювальне фосфорилювання.
При зближенні комплексів НАД * Н з внутрішньою мембраною мітохондрії атоми водню відщеплюються від НАД і приєднуються до вбудованим в цю мембрану молекул особливого транспортного железосодержащего білка - переносника катіонів, діссоцііруя при цьому на протони Н + і електрони е-: Н → Н + + е- .
За допомогою білка-переносника катіони водню Н + проникають через внутрішню мембрану мітохондрії в межмембранное простір (механізм активного транспорту) і накопичуються там, утворюючи протонний резервуар.
Електрони, що утворилися при дисоціації атомів водню, послідовно передаються від одного переносника до іншого до внутрішньої сторони мембрани (зверненої до матриксу) і за допомогою ферменту оксидази приєднуються до кисню, утворюючи аніон кисню:
О2 + 2е- → О22-.
■ В результаті поділу позитивно і негативно заряджених частинок між зовнішньою і внутрішньою сторонами мембрани утворюється електричне поле. Коли воно досягає певної критичної величини, в молекулах ферменту АТФ-синтетази, вбудованого у внутрішню мембрану, відкриваються протонні канали, за якими протони Н + спрямовуються в матрикс мітохондрії. При цьому виділяється енергія, велика частина якої (55%) йде на синтез молекул АТФ з АДФ і фосфорної кислоти.
■ Протони Н + з'єднуються з аніонами кисню, утворюючи воду і молекулярний кисень О2:
4Н + + 2О22- → 2Н2О + О2.
У цій реакції два з кожних чотирьох атомів кисню зв'язуються в молекулах води, тому в процесі дихання в цілому кисень витрачається.
♦ Підсумкове рівняння кисневого етапу:
2С3Н4О3 + 6О2 + 36АДФ + З6Н3РО4 → 6СО2 + 36АТФ + 42Н2О.
❖ Зауваження
■ В результаті розщеплення однієї молекули глюкози утворюється 38 молекул АТФ. на бескислородном етапі - 2АТФ і на кисневому етапі - 36АТФ. Ці молекули виходять за межі мітохондрії і беруть участь у всіх внутрішньоклітинних процесах, в яких необхідна енергія. Розщеплюючись, АТФ віддає енергію і у вигляді АДФ і фосфату повертається в мітохондрії.
■ Вільний кисень О2, що надходить в мітохондрії в процесі дихання організму, необхідний для приєднання протонів водню Н +. У його відсутність концентрація Н + зросла б до деякого граничного значення, після чого аеробний процес в мітохондріях в ніщо.
■ При нестачі в клітці глюкози в процес дихання можуть включатися жири і білки.
Анаеробних дихання. бродіння
Анаеробне дихання не вимагає споживання кисню. Анаероби - організми, здатні жити в безкисневому середовищі.
Приклади анаеробів: багато видів бактерій, мікроскопічні гриби; анаеробне дихання можливо також у м'язових клітин і клітин рослин при нестачі кисню.
Облігатні анаероби (бактерія ботулізму і ін.) Існують тільки при повній відсутності О2 (кисень для них згубний).
Факультативні анаероби (дріжджі, черви-паразити та ін.) Можуть існувати як без О2, так і в його присутності.
Бродіння - анаеробний окислювально-відновний процес розщеплення в лізосомах клітини органічних сполук до молочної кислоти і води, етилового спирту і вуглекислого газу (або деяких інших простих продуктів), за допомогою якого організми отримують енергію, необхідну для життєдіяльності.
■ При бродінні відбувається перенесення водню, відщеплюється від окислюваних з'єднань, на органічну речовину (молочну кислоту, етиловий спирт і ін.).
❖ Види бродіння в залежності від продуктів, що утворяться: молочнокисле (молочнокислі бактерії, м'язові клітини при нестачі О2), маслянокислое, уксуснокислое, спиртове (дріжджі) і ін.
■ Молочнокисле бродіння: в результаті гліколізу з однієї молекули глюкози утворюються дві молекули піровіноград-ної кислоти (яка потім перетворюється в молочну) і дві молекули АТФ:
С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 → 2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О + Q1 ,.
■ Спиртове бродіння: продуктами гліколізу є етиловий спирт, АТФ, вода і вуглекислий газ:
С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 → 2С2Н5ОН + 2АТФ + 2СО2 + Q2.
Мітки: браженіе , дихання , клітина , окислення