Биологическое окисление

Реакции Скачать презентацию
<< Химия 3		Окислительно-восстановительные реакции >>

Биологическое окисление	Митохондрия	История развития учения о биологическом окислении	Теория горючего начала	Опыты по сжиганию веществ в замкнутом пространстве
При горении выделяется тепло				Лавуазье
Катализаторы	Мнение о тождестве горения и медленного окисления	Понятие о ферментах	Расщепляется каталазой	Положения теории Баха
Окислительный процесс	Процессы окисления	Процесс перемещения электронов	Теория В.И. Палладина - Г. Виланда	Передача электронов и протонов
В.И. Палладин	Окислительное фосфорилирование	Ленинджер и Кенеди	Живой организм	Биологическое окисление
Биологическое окисление	Современные представления о БО	Ассимиляция	Диссимиляция	Анаболизм
Синтез АТФ	АТФ	Природа макроэргичности АТФ	Биологическое окисление	Биологическое окисление
Биологическое окисление	Биологическое окисление	«Энергетическая валюта» клетки	Концентрация АТФ	Три источника образования АТФ
Процессы гидролиза и синтеза	Сила электростатического отталкивания	Субстраты БО	Совокупность биохимических реакций	Схема энергетического обмена
Метаболизм	ЖКТ	Митохондриальный этап	Схема образования субстратов биологического окисления	Цитоплазматический этап
Цитрат	Биологическое окисление	Биологическое окисление	Биологическое окисление	Особенности химической структуры мембран МХ
Цикл Кребса	Общая схема ЦТК	Биологическое окисление	Биологическое окисление	Биологическое окисление
Биологическое окисление	Энергия	Пара атомов	ЦТК	Энергетическая функция
Пластическая функция	Биологическое окисление	Биологическое окисление	Перекачка субстратов	Аспартат
Регуляция ЦТК	Метаболиты	ПВК	Второй регуляторный фактор	Нормальная концентрация
Дегидрогеназные реакции	Биологическое окисление	Биологическое окисление	Биологическое окисление	Биологическое окисление

Картинки из презентации «Биологическое окисление» к уроку химии на тему «Реакции»

Автор: . Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока химии, скачайте бесплатно презентацию «Биологическое окисление.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 458 КБ.

Скачать презентацию

Биологическое окисление

содержание презентации «Биологическое окисление.ppt»

Сл	Текст	Сл	Текст
1	Биологическое окисление 1.	33	АТФ присутствует в клетках в диссоциированной форме:
2	Содержание: История развития учения о биологическом		АТФ4-------> АДФ3- + Фн2- + Н+, в соответствующих
	окислении (БО) 2. Современные представления о БО 3. Митохондрия.		концентрациях: 10-3. (АТФ4-); 10-3.(АДФ3-); 10-3.(Фн2-):
	Строение, функции, сравнительная хар-ка мембран Мх 4. ЦТК,		10-7.(Н+,) . Т. о. всякая работа в клетке сопровождается
	история открытия, реакции, ферменты, коферменты, субстраты.		образованием H+, которые захватываются буферами. 1 причина
	Биологическая роль ЦТК.		макроэргичности: т. к. концентрация АТФ, АДФ и Фн одинакова (по
3	История развития учения о биологическом окислении. Еще		10-3 моль), а концентрация Н+ = 10-7 моль.
	древние философы отмечали взаимо-связь между процессами	34	Три источника образования АТФ. Окислительное
	жизнедеятельно-сти и дыханием. Они также провели параллель между		фосфорилирование – механизм образования АТФ, использующий для
	дыханием и горением. Платон утверждал, что воздух нужен для		этого энергию градиента электрохимического потенциала,
	охлаждения внутреннего жара сгорающего вещества. Аристотель		возникающего на внутренней мембране митохондрий. Субстратное
	считал, что воздух нужен для поддержания внутреннего горения.		фосфорилирование – механизм синтеза АТФ, использующий энергию
4	В XVIII вв широкое признание получила теория горючего начала		макроэргических соединений, образующихся в процессе метаболизма
	– флогистона (phlogistos – горючий), созданная Шталем. Все		(1,3- дифосфоглицериновая кислота, сукцинил-КоА и т.д.). Синтез
	горючие вещества состоят из флогистона, выделяемого при горении		АТФ с использованием макроэргов, выполняющих своеобразную роль
	и золы. Несмотря на ошибочность эта теория обобщила «…множество		молекул – депо макроэргических связей (креатинфосфат).
	реакций (окисления), и это было очень важным шагом в науке» Д.И.	35	Сумму всех адениловых нуклеотидов в клетке (АТФ,АДФ и АМФ)
	Менделеев опровергнута работами Ломоносова и Лавуазье,		называют адениловой системой. Процессы гидролиза и синтеза АТФ
	открывшими закон сохранения вещества.		происходят с высокой скоростью, поскольку общий фонд АТФ очень
5	В XVIII веке с развитием физики газов, и появлением новых		мал и для поддержания процессов жизнедеятельности в клетке его
	научных подходов и методов, стали проводить опыты по сжиганию		хватает только на несколько секунд.
	веществ в замкнутом пространстве.	36	согласно закону соотношения действующих масс равновесие
6	В середине XVIII века было установлено: 1) при дыхании, как		сдвинуто вправо. 2 причина: в структуре АТФ имеется 3 фосфата и
	и при горении выделяется тепло, но в незначительных количествах;		2 ангидридные связи, за счет этого на хвосте молекулы АТФ
	2) конечные продукты обоих процессов CO2 и H2O Однако трудно		создается конформационная напряженность, возникает сила
	было объяснить противоречие: - процесс горения идет в воздушной		электростатического отталкивания и АТФ отдает молекулу фосфата.
	среде с высокой t?, дыхание - в среде с пониженной t? В 1751		И при этом она переходит в более выгодное состояние АДФ + Фн,
	году Ломоносов подробно изучал процессы горения и окисления.		которое более устойчиво, это 3-я причина макроэргичности. В
7	В 1774 году Лавуазье доказал сходство процессов горения и		клетках АТФ присутствует в виде магниевой соли. Существует точка
	дыхания, т. к. образуются идентичные продукты. Лавуазье назвал		зрения, что уровень Mg2+ отражает уровень АТФ.
	дыхание медленным горением, позднее на этой основе было	37	Субстраты БО. Субстратом БО является любое вещество,
	установлен процесс окисление глюкозы в организме: C6H12O6 + 6O2		способное поставлять электроны и протоны, энергия которых
	------> 6CO2 + 6H2O + Q.		трансформируется в полезную конвертируемую форму. Субстраты БО:
8	В начале XIX века стали известны катализаторы, с помощью		метаболиты восстанавливающие НАД+ ФАД+, служащие
	которых осуществлялись процессы окисления. Это были металлы,		предшественниками субстратов, зависящие от дегидрогеназ Гл, АК.
	обладающие «внутренней силой». В середине XIX века австрийский	38	БО - это совокупность биохимических реакций, приводящих к
	ученый Шейнбайн, открывший озон, предположил, что в организме		образованию полезной конвертируемой энергии за счет деградации
	образуется озон и он используется в реакциях окисления.		компонентов пищи. Принципиальной особенностью БО или тканевого
9	После работ Лавуазье в науке господствовало мнение о		дыхания является то, что оно протекает постепенно, через
	тождестве горения и медленного окисления питательных веществ в		многочисленные промежуточные стадии, т. е. происходит
	организме. Вместе с тем было ясно, что БО протекает в необычных		многократная передача протонов и электронов от донора к
	условиях: - при пониженной температуре; - без пламени; - и в		акцептору.
	водной фазе (75% - 80% ткани).	39	Схема энергетического обмена. Основные компоненты пищи -
10	В XIX веке появилось понятие о ферментах и причину		белки, липиды и углеводы проходят 3 этапа энергетического
	своеобразного течения реакций БО попытались объяснить с позиции		обмена.
	«активации» кислорода в клетках организма. Первая теория	40	Метаболизм. Компоненты пищи Белки, углеводы, липиды.
	систематизировавшая знания о БО сделана одновременно русским		Переваривание. Жирные кислоты. Аминокислоты. Глюкоза. Гликолиз ?
	ученым А.Н. Бахом и немецким К. Энглером.		окисление Окисление пирувата Катаболизм аминокислот. Пируват.
11	Согласно этой теории, «активация» молеку-лярного кислорода		Acetyl-CoA. Цтк. 2CO2. ЦТК. электроннотранспортная цепь.
	происходит в результате разрыва связи и присоединения к		Окислительное фосфорилирование. NADH + H+. NAD+. H2O. O2. ADP +
	ферментам оксигеназам (А) : A + O2 ? AО2 AО2 + SH2 ? S + A +Н2О2		Pi. ATP.
	Образованный Н2О2 расщепляется каталазой Н2О2 + Н2О2 ? 2 Н2О +	41	1.ЖКТ - происходит деполимеризация сложных соединений:
	O2 или перокидазой SН2 + Н2О2 ? S + 2Н2О 2GSH + H2O2 ? 2H2O.		крахмал и гликоген ? Глюкоза олиго и дисахариды ? моносахариды
12	3 «уязвимых» положения теории Баха: В тканях не было		белки (пептидов) ? Аминокислоты Липиды ? глицерин и СЖК 2.С
	обнаружено высокой: активности оксидазы, концентрации H2O2. 3.		момента поступления мономеров в клетку начинается цитозольный
	активности ферментов, разлагающих H2O2 (каталазы и пероксидазы).		этап: происходит дальнейший распад мономеров и унификация
13	Эта теория как и все остальные основывались на неправильном		субстратов, превращение их в Пируват, СН3-SKoA.
	представлении об ОВР. Окислительный процесс рассматривался как	42	3. Митохондриальный этап – это унификация субстратов.
	процесс взаимодействия любого вещества с кислородом. То есть		Процесс продолжается в митохондриальном матриксе, где субстраты
	кислород - это окислитель.		подвергаются окислению путем вовлечения в цикл Кребса, который
14	К концу XIX века с развитием физики ядра и накопления знаний		снимает с них электроны и Н+ и трансформирует их энергию в
	о структуре вещества, было установлено, что не все процессы		конвертируемую форму АТФ.
	окисления требуют для своей реализации наличие кислорода. Кроме	43	Схема образования субстратов биологического окисления. БЕЛКИ
	этого теория Баха основывалась на том, что в организме имеется		УГЛЕВОДЫ ЛИПИДЫ Энергия \| \| \| I АК Гл ЖК: Гн 0.5% Окисление
	большое количество ароматических соединений, на самом же деле их		субстратов на уровне ЖКТ дает клетке всего 0.5% энергии \|.
	очень мало.	44	Цитоплазматический этап: переход Аминокислот в ЩУК
15	Согласно современных представлений ОВР - это процесс		?(СН3-СО-SКоА). Жирных кислот в СН3-СО-SКоА Глюкозы в-? 3ФГА-?
	перемещения электронов и протонов от донора (восстановителя) -		ПВК -? АцКоА На этом пути образуется 2,5 % энергии.
	это процесс окисления - к акцептору (окислителю) -	45	Митохондриальный этап: Цикл Кребса \| Цитрат NAD NAD.H2 1/2O2
	Количественной мерой ОВР является величина ОВП. В начале точки		------? Н2О АДФ + Фн АТФ работа На этом этапе образуется 97%
	отсчета стандартного потенциала взят ОВП водорода.		энергии.
16	В 1912 году была сформулирована теория В.И. Палладина - Г.	46
	Виланда, согласно которой в организме есть промежуточные	47
	вещества, способные акцептировать электроны и протоны от	48	Особенности химической структуры мембран МХ. Признак.
	субстрата с последующей передачей электронов и протонов на		Внутренняя. Наружная. 1. Форма. Складчатая. Гладкая. 2.
	кислород, по этой теории весь процесс БО можно разбить на 2		Плотность. 1,2. 1,1. 3. Фл/б. 0.27/0,73. 0,82/18. 4.
	этапа:		Проницае-мость. Высокоселек-тивная. Низкоселек-тивная.
17	1)анаэробный - передача электронов и протонов с субстрата на		Содержание. 5. Кардиолипин. Высокое. Низкое. 6. Холестерин.
	промежуточное вещество: SH2 +R ? S + RH2 2)аэробный - передача		Низкое. Высокое. 7. Ферменты. СДГ, комп. ДЦ. МАО,ф.с.ЖК.
	электронов и протонов с промежуточного вещества на кислород: SH2	49	Цикл Кребса. Цикл трикарбоновых кислот или цикл Кребса был
	+R ? S + RH2.		открыт Гансом Кребсом в 1937г. Ученый использовал измельченные
18	В.И. Палладин, исследуя растительные пигменты, способных к		мышцы голубя, добавляя в них трикарбоновые кислоты и изучая
	изменению цвета, в зависимости от О-В состояния окисления		скорость дыхания, установил, какие именно кислоты активируют
	предположил, что существует несколько промежуточных		процесс дыхания. Цикл Кребса протекает в митохондриях (МХ),
	переносчиков, позволяющих организму поэтапно освобождать		относительно автономных органеллах, способных окислять вещества
	химическую энергию и кислород выступает в качестве конечного		и регенерировать АТФ.
	акцептора электронов и протонов.	50	Общая схема ЦТК.
19	В последующем установили, что роль промежуточных	51
	переносчиков (хромогенов) выполняют коферменты оксидоредуктаз -	52
	NAD; NADP; FAD; FMN. В дальнейшем развитие учения о БО, шло по	53	Освобождающаяся при окислении ацетил-КоА энергия,
	пути изучения хромогенов. В 1925 году были открыты гистогематины		расходуется на образование макроэргических связей АТФ. Из 4 пар
	(цитохромы). В 1932 году академик В.А. Энгельгардт показал, что		атомов водорода, 3 пары переносятся через НАД и одна пара через
	процесс окисления идет с образованием АТФ (окислительное		ФАД. На каждую пару атомов водорода в системе БО образуется 3АТФ
	фосфорилирование).		(1НАДН2 = 1АТФ).
20	В 1945 году Ленинджер и Кенеди впервые показали, что процесс	54	Следовательно, всего 9АТФ; одна пара атомов попадает в
	окисления веществ, цикл Кребса локализован в митохондриях.		систему БО через ФАД, - в результате образуется 2АТФ. Кроме
	Современные представления о БО базируются на сущности трактовки		этого в ходе сукцинаткиокиназной реакции образуется 1ГТФ = 1АТФ.
	ОВП, а также на общих законах термодинамики: 1 закон - закон		Поэтому в целом, в ходе цикла Кребса образуется 12АТФ.
	сохранения энергии: энергия никуда не исчезает, а только	55	ЦТК - универсальный компонент БО, который образуется на
	переходит из одной формы в другую, т. е. сохраняется. 2 закон -		принципе унификации, что имеет огромное значение, потому что
	все тела и химические процессы стремятся к минимуму энергии, к		организм не может точно дозировать потребность в каждом
	состоянию покоя и беспорядка, т. е. к энтропии.		субстрате. Унификация позволяет уравновешивать и оптимизировать
21	С термодинамической точки зрения – живой организм -		соотношение основных субстратов, т. е. если имеется избыток
	антиэнтропийная машина, открытая система, которая обменивается с		углеводов, то часть их перекачивается в липиды, если избыток
	окружающей средой веществом и энергией. Основа ее		белка, то тоже - в липиды и углеводы.
	жизнедеятельности - обмен веществ метаболизм.	56	1.Энергетическая функция. ЦТК - конечный этап БО, в котором
22		56	окисляются унифицированные соединения различного происхождения.
23	Современные представления о БО. Обмен веществ и энергии -	57	2. Пластическая функция. Поскольку ЦТК «питается»
	закономерный порядок превращения вещества и энергии в живых		субстратами различного происхождения, то он может быть
	организмах, направленный на их сохранение и самовоспроизведение.		источником углеродных скелетов для различных веществ. ЩУК ?
	Обмен веществ и обмен энергии тесно связаны и представляют собой		Цитрат ? синтез ЖК, т. е. избыток углеводов депонируется в виде
	диалектическое единство.		нейтрального жира. Сукцинил КоА ? синтез ГЛУ, АРГ, ПРО, ГИС.
24	Ассимиляция включает огромное количество химических		a-кетоглутарат ? синтез гема (Hb, цитохромы, каталаза,
	превращений, приводящих к использованию органических и		пероксидаза). ГНГ (образование Гл из неуглеводных компонентов.
	неорганических веществ, поступающих из внешней среды для	58
	построения специфических для данного организма белков, НК,	59	3. Регуляторная. Перекачка субстратов из одного в другой.
	липидов, углеводов. Процесс ассимиляции обеспечивает рост,	60	“Krebs’ Bicycle”. Ацетил-КоА. NH3, CO2. Аспартат. Цикл
	развитие, обновление организма и накопление запасов,	60	Кребса. Щук. Цикл синтеза мочевины. Фумарат. Мочевина.
	используемых в качестве источника энергии.	61	Регуляция ЦТК. ЦТК связан с предшествующими стадиями
25	Диссимиляция - противоположная ассимиляции сторона обмена		энергетического обмена (гликолиз, окисление ЖК и АК), поэтому
	веществ: разрушение органических соединений с превращением их в		механизмы регуляции этих процессов будут справедливы и для ЦТК:
	простые вещества (в основном H2O, CO2, NH3). Промежуточный обмен		1) ретроингибирование; 2) путем изменения концентрации субстрата
	- превращение веществ в организме с момента поступления их в		на входе ЦТК; 3) аллостерическаярегуляция (с помощью НАД, НАДН2,
	клетки до образования конечных продуктов. Попав внутрь клетки,		АТФ); 4) ионная (pH, [Ca++]).
	питательные вещества метаболизируются - претерпевают ряд	62	Так как цикл Кребса начинается со стадии ЩУК + ацетил КоА,
	химических изменений, катализируемых ферментами.		то эти метаболиты и управляют интенсивностью ЦТК. Первым
26	Анаболизм - образование и обновле-ние структурных элементов		регуляторным фактором является концентрация ЩУК, которая в
	клеток и тканей. Эти реакции преимущественно восстановительные,		основном образуется из ПВК, ацетил КоА в принципе тоже: +CO2 или
	и протекают с затратой свободной энергии. Катаболизм - процессы		-CO2 ЩУК <----- ПВК ------> ацетил КоА +ГТФ.
	расщепления сложных молекул, как поступивших с пищей, так и	63	ПВК же образуется из углеводов (Гл), поэтому при диабете или
	входящих в состав клетки до простых компонентов. Эти реакции		углеводном голодании наблюдается недостаток ПВК, а значит и ЩУК
	обычно окислительные, и протекают с выделением свободной		и ЦТК блокируются. Ацетил-КоА не является лимитирующим
	энергии.		субстратом, т. к. в основном образуется при окислении ЖК. Но в
27	В 1940-41 гг немецким биохимиком Фрицем Липманом была		то же время ЩУК - конкурентный ингибитор сукцинатдегидрогеназы,
	создана концепция АТФ-азного цикла: в процессе фото- или		поэтому при избытке ЩУК, ЦТК блокируется на 6 стадии (так
	хемосинтеза энергия депонируется в форме АТФ. Синтез АТФ в		называемое «щуковое торможение»). Это торможение можно убрать
	организме происходит из АДФ: АДФ АТФ АТФ в клетке расходуется на		ГЛУ, который переаминирует ЩУК в АСП.
	: ? электрическую работу ? химическую работу тепловую работу	64	Второй регуляторный фактор - концентрация НАД и НАДН2. В
	механическую световую работу.		живых системах концентрация НАД + НАДН2 = const. Любые факторы,
28	Образуемая при фото или хемосинтезе АТФ реализуется в виде		ведущие к увеличению НАД.Н2 (гипоксия, алкогольная интоксикация)
	осмотической работы, электрической, химической, тепловой,		и дефициту НАД+ блокирует ЦТК. Следовательно увеличение
	механической, световой,а также расходуется на биосинтезы и		концентрации НАД+ при активной работе ДЦ стимулирует ЦТК.
	работу транспортных систем, на работу ионных насосов.	65	Так как АТФ является косвенно конечным продуктом ЦТК, то ее
29	Природа макроэргичности АТФ. Роль АТФ - хранилище		избыток блокирует ЦТК, а значит АДФ стимулирует ЦТК. (АДФ
	биологической энергии. В 1 молекуле АТФ имеется 2		рассматривается как аллостерический активатор
	макроэргические связи. При их расщеплении высвобождается 32 кДж		изоцитратдегидрогеназы). Стимулятором ЦТК является также
	энергии.		кислород, потому что он стимулирует распад АТФ. Нормальная
30			концентрация Ca2+ в клетке 10-7 моль.
31		66	При увеличении концентрации кальция до 10-6 моль
32	«Энергетическая валюта» клетки. «Центральное» расположение		активируются дегидрогеназные реакции: пируватДГ, изоцитратДГ,
	молекулы АТФ позволяет ей выполнять роль донора		альфа-КГДГ, а значит и ЦТК. Цикл Кребса активируется при
	высокоэнергетического фосфата для соединений, расположенных ниже		сердечной недостаточности. Это объясняется тем, что миокард не
	в таблице, превращаясь при этом в АДФ, а АДФ - роль акцептора		может самостоятельно лишиться избытка Ca2+ и эту функцию берут
	высокоэнергетического фосфата у соединений, расположенных выше.		на себя митохондрии, возрастает потребность в кислороде.
	Цикл АТФ/АДФ связывает, тем самым, процессы генерирующие «~Р» с	67
	процессами, использующими «~Р».	68
«Биологическое окисление» \| Биологическое окисление.ppt

http://900igr.net/kartinki/khimija/Biologicheskoe-okislenie/Biologicheskoe-okislenie.html

cсылка на страницу

Реакции

другие презентации о реакциях

«Энергия химической реакции» - Первый закон термодинамики. Стандартная энтальпия образования. Стандартная энергия Гиббса образования химического соединения. Возможность и направление протекания химических реакций. Факторы неизолированных систем. Единицы измерения. Смещение равновесия. Энтропия химической реакции. Влияние температуры на равновесие химической реакции.

«Химическая кинетика» - Равновесие. Скорость реакций в открытых системах. Химическая кинетика. Элементарная стадия. Реакция гомогенная. Схема реактора. Схематическое изображение элементарной стадии химической реакции. Скорость реакции. Химическая реакция. Промежуточное состояние. Изменение количества. Основные понятия химической кинетики.

«Окислительно-восстановительные реакции» - Окислительно-восстановительные процессы. Выполните задания. Составление ОВР методом электронного баланса. Найденные множители запишем как коэффициенты перед формулами веществ. Самоокисления- самовосстановления. Определите типы окислительно-восстановительных реакций. Типы окислительно-восстановительных реакций.

«Закон сохранения массы веществ Ломоносова» - Условная запись химической реакции. Михаил Васильевич Ломоносов. Алгоритм составления уравнений химических реакций. Элементы. Закон сохранения массы веществ М.В. Ломоносова. Продукты реакции. Составление уравнений химических реакций. Что показывает химическое уравнение. Коэффициент. Уравнения химических реакций.

«Биологическое окисление» - Энергетическая функция. Ассимиляция. Окислительное фосфорилирование. Биологическое окисление. Регуляция ЦТК. ПВК. Митохондриальный этап. Процесс перемещения электронов. Субстраты БО. Синтез АТФ. Положения теории Баха. Расщепляется каталазой. Процессы окисления. Ленинджер и Кенеди. Катализаторы. В.И. Палладин.

«Превращения веществ» - Подведение итогов практической работы. Тела . Смешали соду, кислоту. Химия . Хлопушки. Добро пожаловать в мастерскую научного волшебства. Закрепление материала. Правила по технике безопасности. Кислота. Вода. Раствор йода. Тела и вещества. Здесь вы видите конверт. Вещества находятся в 3 агрегатных состояниях.

Урок