ДЫХАНИЕ (КЛЕТОЧНОЕ ДЫХАНИЕ)
реклама
ДЫХАНИЕ (КЛЕТОЧНОЕ ДЫХАНИЕ) • Процесс, который сопровождается выделением энергии, при этом органические или восстановленные неорганические соединения окисляются в результате взаимодействия с неорганическими веществами. • Совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды. Высвобожденная энергия запасается в химических связях макроэргических соединений и может быть использована по мере необходимости. Восстановители и окислители в процессах дыхания бактерий Восстановитель H2 H2 Органические вещества NH3 NO2Органические вещества Fe2+ S2- Окислитель Продукты реакции O2 H2O SO42H2O + S2O2 CO2 + H2O Организмы O2 O2 NO3- NO2- + H2O NO3- + H2O N2 + CO2 Водородные бактерии Desulfovibrio Многие бактерии, все растения и животные Нитрифицирующие бактерии Нитрифицирующие бактерии Денитрифицирующие бактерии O2 O2 Fe3+ H2O Ferrobacillus (Железобактерии) Thiobacillus (Серные бактерии) Окислитель О2 - АЭРОБЫ неорганические восстановители - Литотрофы Удобно подразделять весь процесс дыхания на фазы Процесс превращения пирувата в производное уксусной кислоты (ацетил-СоА) (1) СН3СОСООН + NAD+ + CoA-SH → Пируватдегидрогеназный комплекс → CH3CO-S-CoA + CO2 + NADH + H+ Общая стехиометрия ЦТК выглядит следующим образом (2) C3H4O3 + ADP + Pi + 2H2O + FAD + 4NAD+ → → 3CO2 + ATP + FADH2 + 4(NADH + H+) ДЫХАТЕЛЬНАЯ ЦЕПЬ NADH + H+ + 1/2O2 + 3ADP + 3Pi → NAD+ + 4H2O + 3ATP (3) FADH2 + 1/2O2 + 2ADP + 2Pi → FAD + 3H2O + 2ATP (4) Потенциальные возможности дыхания Глюкоза + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О • ΔG0ʼ= -686 ккал/моль (5) • C6H12O6 + 2Pi + 2ADP + 2NAD+ → 2C3H4O3 + 2ATP + 2(NADH + H+) (путь ЭМП) • с умноженным на 2 уравнением • C3H4O3 + ADP + Pi + 2H2O + FAD + 4NAD+ → → 3CO2 + ATP + FADH2 + 4(NADH + H+) (ЦТК) • умноженным на 10 уравнением • NADH + H+ + 1/2O2 + 3ADP + 3Pi → NAD+ + 4H2O + 3ATP • И умноженным на 2 уравнением • FADH2 + 1/2O2 + 2ADP + 2Pi → FAD + 3H2O + 2ATP • получим • C6H12O6 + 38ADP + 38Pi + 6O2 → 6CO2 + 38ATP + 44H2O
