Κυτταρική αναπνοή (θεωρία)

Views:
 
Category: Education
     
 

Presentation Description

Πώς το κύτταρο εξοικονομεί ενέργεια

Comments

Presentation Transcript

Κυτταρική αναπνοή:

Κυτταρική αναπνοή πώς το κύτταρο εξοικονομεί ενέργεια

PowerPoint Presentation:

Η τροφή διασπάται σε απλούστερα συστατικά, τα οποία είτε χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση νέων μεγαλομοριακών ενώσεων, είτε οξειδώνονται αποδίδοντας σταδιακά χημική ενέργεια μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται κυτταρική αναπνοή. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Συγκομιδή ενέργειας:

Συγκομιδή ενέργειας CO 2 + H 2 O + θερμότητα ΚΑΥΣΗ παραγωγή μεγάλου ποσού θερμότητας σε ένα βήμα υδατάνθρακες O 2 ΟΞΕΙΔΩΣΗ παραγωγή ATP ( και θερμότητας ) με την καύση γλυκόζης σε πολλά μικρά βήματα CO 2 + H 2 O + ATP (+ θερμότητα ) ATP γλυκόζη O 2 ένζυμα ATP Ερώτηση 1 : Συγκρίνετε την καύση με την οξείδωση και προσδιορίστε, ποια από τις δύο είναι ασφαλέστερη για το κύτταρο;

οξείδωση - αναγωγή:

οξείδωση - αναγωγή C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O + ATP οξείδωση αναγωγή Ένα μέρος της ενέργειας ελευθερώνεται ως θερμότητα και δεν μπορεί να αξιοποιηθεί από το κύτταρο. Το υπόλοιπο ποσό ενέργειας διατίθεται με τη μορφή ATP . H + e

το μιτοχόνδριο:

το μιτοχόνδριο Ερώτηση 2 : Τι παρατηρείτε ως προς την εσωτερική διαμόρφωση του μιτοχονδρίου;

πόσα μιτοχόνδρια:

πόσα μιτοχόνδρια Ερώτηση 3 : Πόσα μιτοχόνδρια διακρίνετε στην εικόνα;

εικόνες από μικροσκόπιο:

εικόνες από μικροσκόπιο Ερώτηση 4 : Πώς ερμηνεύετε την εσωτερική διαμόρφωση του μιτοχονδρίου;

γλυκόλυση:

γλυκόλυση Πραγματοποιείται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Η διαδικασία οξείδωσης ξεκινάει με την εισαγωγή 2 ATP . Το τελικό προϊόν είναι 2 μόρια πυροσταφυλικού οξέος (3 C ) 4 ATP (καθαρό κέρδος 2 ATP ) 2 NADH που μεταφέρουν ηλεκτρόνια (και H + ). γλυκόζη πυροσταφυλικό οξύ 2 ATP 2 ADP 6C 2X 3C 2 NAD + 2 NADH 4 ADP 4 ATP

αναερόβια αναπνοή:

αναερόβια αναπνοή Σε απουσία οξυγόνου η διάσπαση της γλυκόζης ολοκληρώνεται στο κυτταρόπλασμα με τη ζύμωση. Πραγματοποιούνται δύο τύποι ζύμωσης: Αλκοολική ζύμωση : σε ορισμένα βακτήρια και ζύμες Γαλακτική ζύμωση : σε ορισμένα βακτήρια, ζύμες και στα μυϊκά κύτταρα μετά από έντονη άσκηση.

αερόβια αναπνοή:

αερόβια αναπνοή Παρουσία οξυγόνου, στους περισσότερους οργανισμούς πραγματοποιείται η αερόβια αναπνοή. Στη διαδικασία αυτή το πυροσταφυλικό οξύ, τελικό προϊόν της γλυκόλυσης , μετατρέπεται σε ακετυλοσυνένζυμο -Α και οξειδώνεται περισσότερο σε CO 2 και H 2 O με την παραγωγή σημαντικής ποσότητας ATP . Η διαδικασία πραγματοποιείται στα μιτοχόνδρια και περιλαμβάνει δύο στάδια: τον κύκλο του Krebs και την οξειδωτική φωσφορυλίωση

κύκλος του Krebs:

κύκλος του Krebs Πραγματοποιείται στη μήτρα του μιτοχονδρίου. Το πυροσταφυλικό οξύ οξειδώνεται για να μετατραπεί σε CO 2 . Για κάθε μόριο πυροσταφυλικού οξέος παράγονται: 3 CO 2 πυροσταφυλικό οξύ 1 ADP 1 ATP 2 NAD + 2 NADH 1 FAD 1 FADH 2

οξειδωτική φωσφορυλίωση:

οξειδωτική φωσφορυλίωση Τα μόρια NADH και FADH 2 αποδίδουν το φορτίο τους ( e, H + ) στα εξειδικευμένα ένζυμα της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων που βρίσκονται στις επιφάνειες της εσωτερικής μεμβράνης των μιτοχονδρίων. Για κάθε NADH που εισέρχεται στην αλυσίδα παράγονται 3 ATP , ενώ για κάθε FADH 2 παράγονται 2 ATP . Ο τελικός αποδέκτης των e και των H + είναι το O 2 με αποτέλεσμα τον σχηματισμό H 2 O. Για κάθε μόριο γλυκόζης που οξειδώνεται αερόβια το κύτταρο έχει κέρδος 36 ATP . Ερώτηση 5: Ποιος είναι ο τελικός αποδέκτης των ηλεκτρονίων και των Η + που παράγονται κατά την αερόβια αναπνοή;

μεταφορά ηλεκτρονίων:

μεταφορά ηλεκτρονίων Ερώτηση 6 : Η κυανιδίνη είναι μια ουσία η οποία έχει την ιδιότητα να συνδέεται με τον φορέα που μεταφέρει απευθείας τα ηλεκτρόνια στο οξυγόνο. Ποιες θα είναι, κατά τη γνώμη σας, οι επιπτώσεις από την χορήγηση αυτής της ουσίας σε ένα ζώο;

αποτελεσματικότητα:

αποτελεσματικότητα Η αναερόβια αναπνοή (ζύμωση), είναι εξαιρετικά αναποτελεσματική. Παράγει ένα καθαρό κέρδος μόλις 2 ATP ανά μόριο γλυκόζης και το συνολικό ποσό ενέργειας που διατίθεται στο κύτταρο είναι μόνο 14 Kcal , με απόδοση 2% περίπου. Κατά την αερόβια αναπνοή το καθαρό κέρδος είναι 36 ATP ανά μόριο γλυκόζης και το συνολικό ποσό ενέργειας που διατίθεται είναι 266 Kcal , με απόδοση 40% περίπου. Σύμφωνα με τον 1 ο Νόμο της Θερμοδυναμικής, το υπόλοιπο ποσό ενέργειας του μορίου γλυκόζης μετατρέπεται σε ενέργεια και χάνεται. Ερώτηση 7 : Στα ζώα που πέφτουν σε χειμέρια νάρκη (π.χ. αρκούδα), δεν απαιτείται παρά ελάχιστο ATP για τις ανάγκες του οργανισμού. Η κυτταρική αναπνοή όμως δεν σταματάει λόγω της νάρκης. Πώς αξιοποιείται, προς όφελος του οργανισμού, το υπόλοιπο ποσό ενέργειας που παρέχει η οξείδωση κάθε μορίου γλυκόζης και που ΔΕΝ χρησιμοποιείται τώρα για την παραγωγή ATP ;

authorStream Live Help