Prezantim me temën: Par.22 Në qelizat e cilit organizma ndodh fermentimi alkoolik? Në shumicën. Fermentimi alkoolik - magjia e shndërrimit të sheqerit në alkool etilik Fermentimi alkoolik ndodh në qeliza

Gjatë fermentimit alkoolik, përveç produkteve kryesore - alkoolit dhe CO 2, shumë të tjera, të ashtuquajtura produkte të fermentimit dytësor, lindin nga sheqernat. Nga 100 g C 6 H 12 O 6, formohen 48,4 g alkool etilik, 46,6 g dioksid karboni, 3,3 g glicerinë, 0,5 g acid succinic dhe 1,2 g një përzierje e acidit laktik, acetaldehidit, acetoinës etj. komponimet organike.

Së bashku me këtë, qelizat e majave gjatë periudhës së riprodhimit dhe rritjes logaritmike konsumojnë aminoacide nga mushti i rrushit, të cilat janë të nevojshme për ndërtimin e proteinave të tyre. Në këtë rast formohen nënproduktet e fermentimit, kryesisht alkoolet më të larta.

Në skemën moderne të fermentimit alkoolik, dallohen 10-12 faza të transformimeve biokimike të heksozave nën veprimin e një kompleksi enzimash maja. Në një formë të thjeshtuar, mund të dallohen tre faza të fermentimit alkoolik.

Ifaza - fosforilimi dhe zbërthimi i heksozave. Në këtë fazë, ndodhin disa reaksione, si rezultat i të cilave heksoza shndërrohet në triozofosfat:

ATP → ADP

Rolin kryesor në transferimin e energjisë në reaksionet biokimike e luajnë ATP (adenozinatrifosfat) dhe ADP (adenozinë difosfat). Ato janë pjesë e enzimave, grumbullojnë një sasi të madhe energjie të nevojshme për zbatimin e proceseve jetësore dhe janë adenozina - pjesë përbërëse e acideve nukleike - me mbetje të acidit fosforik. Së pari, formohet acidi adenil (adenozina monofosfat, ose adenozina monofosfat - AMP):

Nëse shënojmë adenozinën me shkronjën A, atëherë struktura e ATP mund të përfaqësohet si më poshtë:

A-O-R-O ~ R - O ~ R-OH

Shenja me ~ tregon të ashtuquajturat lidhje fosfatike makroergjike, të cilat janë jashtëzakonisht të pasura me energji, e cila lirohet gjatë eliminimit të mbetjeve të acidit fosforik. Transferimi i energjisë nga ATP në ADP mund të përfaqësohet nga skema e mëposhtme:

Energjia e çliruar përdoret nga qelizat e majave për të siguruar funksione jetësore, veçanërisht riprodhimin e tyre. Akti i parë i çlirimit të energjisë është formimi i estereve fosforike të heksozave - fosforilimi i tyre. Shtimi i një mbetjeje të acidit fosforik nga ATP në heksoze ndodh nën veprimin e enzimës fosfoheksokinazë të furnizuar nga majaja (molekulën e fosfatit e shënojmë me shkronjën P):

Glukoza Glukoza-6-fosfat fruktoza-1,6-fosfat

Siç shihet nga skema e mësipërme, fosforilimi ndodh dy herë, dhe esteri i glukozës fosforit nën veprimin e enzimës izomerazë shndërrohet në mënyrë të kthyeshme në ester fosfor fruktoza, i cili ka një unazë furani simetrike. Rregullimi simetrik i mbetjeve të acidit fosforik në skajet e molekulës së fruktozës lehtëson këputjen e saj të mëvonshme pikërisht në mes. Zbërthimi i heksozës në dy trioza katalizohet nga enzima aldolaza; Si rezultat i dekompozimit, formohet një përzierje jo ekuilibër e 3-fosfogliceraldehidit dhe fosfodioksiacetonit:

Fosfoglicerol-aldehid i ri (3,5%) Fosfodiohidroksiaceton (96,5%)

Vetëm 3-fosfogliceraldehidi është i përfshirë në reaksione të mëtejshme, përmbajtja e të cilave rimbushet vazhdimisht nga veprimi i enzimës izomerazë në molekulat e fosfodioksiacetonit.

Faza II e fermentimit alkoolik- formimi i acidit piruvik. Në fazën e dytë, triozofosfati në formën e 3-fosfogliceraldehidit nën veprimin e enzimës oksiduese dehidrogjenaza oksidohet në acid fosfoglicerik dhe me pjesëmarrjen e enzimave përkatëse (fosfogliceromutaza dhe enolaza) dhe sistemi LDF-ATP kthehet. në acidin piruvik:

Së pari, çdo molekulë e 3-fosfogliceraldehidit i shton vetes një mbetje tjetër të acidit fosforik (për shkak të molekulës inorganike të fosforit) dhe formohet 1,3-difosfogliceraldehidi. Më pas, në kushte anaerobe, oksidohet në acid 1,3-difosfoglicerik:

Grupi aktiv i dehidrogjenazës është një koenzimë me strukturë organike komplekse NAD (nikotinamid adeninë dinukleotidi), i cili fikson dy atome hidrogjeni me bërthamën e tij nikotinamide:

MBI+ + 2H+ + MBI H2

MBI oksiduar MBI pakësuar

Duke oksiduar substratin, koenzima NAD bëhet pronare e joneve të lirë të hidrogjenit, gjë që i jep atij një potencial të lartë reduktimi. Prandaj, mushti fermentues karakterizohet gjithmonë nga një aftësi e lartë reduktuese, e cila ka një rëndësi të madhe praktike në prodhimin e verës: pH i mjedisit ulet, substancat e oksiduara përkohësisht rikthehen dhe mikroorganizmat patogjenë vdesin.

Në fazën II të fundit të fazës së fermentimit alkoolik, enzima fosfotransferaza katalizon dy herë transferimin e mbetjes së acidit fosforik dhe fosfogliceromutaza e zhvendos atë nga atomi i tretë i karbonit në të dytin, duke hapur mundësinë që enzima enolazë të formojë acidin piruvik:

1,3-Acidi difosoglicerik 2-Acidi fosfoglicerik Acidi piruvik

Për shkak të faktit se nga një molekulë heksoze e dyfishtë e fosforiluar (2 ATP të konsumuara) përftohen dy molekula triozash dyfish të fosforiluara (formohen 4 ATP), bilanci neto i energjisë i zbërthimit enzimatik të sheqernave është formimi i 2 ATP. Kjo energji siguron funksionet vitale të majave dhe shkakton një rritje të temperaturës së mjedisit fermentues.

Të gjitha reagimet që i paraprijnë formimit të acidit piruvik janë të natyrshme si në fermentimin anaerobik të sheqernave ashtu edhe në frymëmarrjen e organizmave dhe bimëve më të thjeshta. Faza III lidhet vetëm me fermentimin alkoolik.

IIIfaza e fermentimit alkoolik - formimi i alkoolit etilik. Në fazën përfundimtare të fermentimit alkoolik, acidi piruvik, nën veprimin e enzimës dekarboksilazë, dekarboksilohet me formimin e acetaldehidit dhe dioksidit të karbonit, dhe me pjesëmarrjen e enzimës së dehidrogjenazës së alkoolit dhe koenzimës NAD-H2, acetaldehidi reduktohet në alkool etilik:

Acidi piruvik acetilaldehid Etanol

Nëse ka një tepricë të acidit të lirë të squfurit në lythin e fermentimit, atëherë një pjesë e acetaldehidit lidhet me përbërjen e squfurit aldehid: në çdo litër lyth, 100 mg H2SO3 lidhin 66 mg CH3COH.

Më pas, në prani të oksigjenit, kjo përbërje e paqëndrueshme dekompozohet dhe acetaldehidi i lirë gjendet në materialin e verës, i cili është veçanërisht i padëshirueshëm për materialet e shampanjës dhe verës së tryezës.

Në një formë të ngjeshur, shndërrimi anaerobik i heksozës në alkool etilik mund të përfaqësohet nga skema e mëposhtme:

Siç shihet nga skema e fermentimit alkoolik, së pari formohen esteret heksoze fosfat. Në të njëjtën kohë, molekulat e glukozës dhe fruktozës, nën veprimin e enzimës heksokenazë, bashkojnë një mbetje të acidit fosforik nga adenozitol trifosfati (ATP), dhe formohen glukoz-6-fosfat dhe difosfat adenozitol (ADP).

Glukoza-6-fosfati konvertohet nga enzima izomerazë në fruktozë-6-fosfat, i cili shton një mbetje tjetër të acidit fosforik nga ATP dhe formon fruktozë-1,6-difosfat. Ky reaksion katalizohet nga fosfofruktokinaza. Formimi i këtij përbërësi kimik përfundon fazën e parë përgatitore të zbërthimit anaerobik të sheqernave.

Si rezultat i këtyre reaksioneve, molekula e sheqerit kalon në oksiformë, fiton qëndrueshmëri më të madhe dhe bëhet më e aftë për transformime enzimatike.

Nën ndikimin e enzimës aldolazë, fruktoza-1, 6-difosfati ndahet në acide fosforike glicerolaldehide dhe fosforike dihidroksiaceton, të cilat mund të shndërrohen një në një nën veprimin e enzimës së izomerazës triozofosfat. Fosfogliceraldehidi i nënshtrohet një konvertimi të mëtejshëm, nga i cili formohet afërsisht 3% krahasuar me 97% të fosfodioksiacetonit. Fosfodioksiacetoni, me përdorimin e fosfogliceraldehidit, shndërrohet nga veprimi i izomerazës fosfotriozë në 3-fosfogliceraldehid.

Në fazën e dytë, 3-fosfogliceraldehidi shton një mbetje tjetër të acidit fosforik (për shkak të fosforit inorganik) për të formuar 1,3-difosfogliceraldehid, i cili dehidrogjenohet nga triozofosfat dehidrogjenaza dhe jep acidin 1,3-difosfoglicerik. Hidrogjeni, në këtë rast, transferohet në formën e oksiduar të koenzimës NAD. Acidi 1,3-difosfoglicerik, duke i dhënë ADP (nën veprimin e enzimës fosfoglicerat kenazë) një mbetje të acidit fosforik, shndërrohet në acid 3-fosfoglicerik, i cili nën veprimin e enzimës fosfogliceromutazë shndërrohet në acid 2-fosfoglicerik. Ky i fundit, nën veprimin e fosfopiruvat hidrotazës, shndërrohet në acid fosfoenolpiruvik. Më tej, me pjesëmarrjen e enzimës piruvat kenazë, acidi fosfoenolpiruvik transferon mbetjen e acidit fosforik në molekulën ADP, si rezultat i së cilës formohet një molekulë ATP dhe molekula e acidit enolpiruvik kalon në acidin piruvik.

Faza e tretë e fermentimit alkoolik karakterizohet nga zbërthimi i acidit piruvik nën veprimin e enzimës piruvat dekarboksilazë në dioksid karboni dhe acetaldehid, i cili, nën veprimin e enzimës alkool dehidrogjenazë (koenzima e tij është NAD), reduktohet në alkool etilik. .

Ekuacioni i përgjithshëm për fermentimin alkoolik mund të përfaqësohet si më poshtë:

C6H12O6 + 2H3PO4 + 2ADP → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + 2H2O

Kështu, gjatë fermentimit, një molekulë glukoze shndërrohet në dy molekula etanol dhe dy molekula dioksid karboni.

Por kursi i treguar i fermentimit nuk është i vetmi. Nëse, për shembull, nuk ka enzimë piruvat dekarboksilazë në substrat, atëherë acidi piruvik nuk ndahet në aldehid acetik dhe acidi piruvik reduktohet drejtpërdrejt, duke u shndërruar në acid laktik në prani të laktat dehidrogjenazës.

Në prodhimin e verës, fermentimi i glukozës dhe fruktozës ndodh në prani të bisulfitit të natriumit. Aldehidi acetik, i formuar gjatë dekarboksilimit të acidit piruvik, hiqet si rezultat i lidhjes me bisulfitin. Vendin e aldehidit acetik e zënë fosfati dihidroksiaceton dhe 3-fosfogliceraldehidi, ata marrin hidrogjen nga komponimet kimike të reduktuara, duke formuar glicerofosfat, i cili shndërrohet në glicerinë si rezultat i defosforilimit. Kjo është forma e dytë e fermentimit të Neuberg. Sipas kësaj skeme të fermentimit alkoolik, glicerina dhe acetaldehidi grumbullohen në formën e një derivati ​​bisulfit.

Substancat e formuara gjatë fermentimit.

Aktualisht, në produktet e fermentimit janë gjetur rreth 50 alkoole më të larta, të cilat kanë një shumëllojshmëri aromash dhe ndikojnë ndjeshëm në aromën dhe buqetën e verës. Në sasitë më të mëdha gjatë fermentimit formohen alkoole izoamil, izobutil dhe N-propil. Alkoolet aromatike më të larta β-feniletanol (FES), tirosol, alkool terpen farnesol, që kanë aromën e trëndafilit, zambakut të luginës, luleve të blirit, gjenden në sasi të mëdha (deri në 100 mg/dm3) në verërat e gazuara dhe gjysmë të ëmbla të tryezës. të përftuara nga i ashtuquajturi reduktim biologjik i azotit. Prania e tyre në numër të vogël është e dëshirueshme. Përveç kësaj, kur vera plaket, alkoolet më të larta hyjnë në esterifikim me acide të avullueshme dhe formojnë estere, të cilat i japin verës tone të favorshme eterike të pjekurisë së buqetës.

Më pas, u vërtetua se pjesa më e madhe e alkooleve më të larta alifatike formohet nga acidi piruvik nga transaminimi dhe biosinteza e drejtpërdrejtë me pjesëmarrjen e aminoacideve dhe acetaldehidit. Por alkoolet më të larta aromatike më të vlefshme formohen vetëm nga aminoacidet aromatike përkatëse, për shembull:

Formimi i alkooleve më të larta në verë varet nga shumë faktorë. Në kushte normale, ato grumbullohen mesatarisht 250 mg/dm3. Me fermentim të ngadaltë afatgjatë, sasia e alkooleve më të larta rritet, me një rritje të temperaturës së fermentimit në 30 ° C, zvogëlohet. Në kushtet e fermentimit me rrjedhje të vazhdueshme, riprodhimi i majave është shumë i kufizuar dhe alkoolet më të larta formohen më pak se me fermentimin e grupit.

Me një ulje të numrit të qelizave të majave si rezultat i ftohjes, vendosjes dhe filtrimit të trashë të lythit të fermentuar, ndodh një grumbullim i ngadaltë i biomasës së majave dhe në të njëjtën kohë rritet sasia e alkooleve më të larta, veçanërisht seria aromatike.

Një sasi e shtuar e alkooleve më të larta është e padëshirueshme për materialet e verës së thatë të tryezës, shampanjës dhe konjakut, por i jep një shumëllojshmëri nuancash në aromë dhe shije për verërat e kuqe të tryezës, të gazuar dhe të fortë.

Fermentimi alkoolik i mushtit të rrushit shoqërohet gjithashtu me formimin e aldehideve dhe ketoneve me peshë të lartë molekulare, acideve të paqëndrueshme dhe yndyrore dhe estereve të tyre, të cilët janë të rëndësishëm në formimin e buqetës dhe shijes së verës.

shkëmbimi i energjisë(katabolizëm, disimilim) - një grup reaksionesh të ndarjes së substancave organike, të shoqëruara nga lëshimi i energjisë. Energjia e çliruar gjatë zbërthimit të substancave organike nuk përdoret menjëherë nga qeliza, por ruhet në formën e ATP dhe komponimeve të tjera me energji të lartë. ATP është burimi universal i energjisë i qelizës. Sinteza e ATP ndodh në qelizat e të gjithë organizmave në procesin e fosforilimit - shtimi i fosfatit inorganik në ADP.

Në aerobike organizmat (që jetojnë në një mjedis oksigjeni) dallojnë tre faza të metabolizmit të energjisë: përgatitore, oksidimi pa oksigjen dhe oksidimi i oksigjenit; në anaerobe organizmat (që jetojnë në një mjedis pa oksigjen) dhe organizmat aerobikë me mungesë oksigjeni - dy faza: oksidimi përgatitor, pa oksigjen.

Faza përgatitore

Ai konsiston në ndarjen enzimatike të substancave organike komplekse në ato të thjeshta: molekulat e proteinave - në aminoacide, yndyrnat - në glicerinë dhe acide karboksilike, karbohidratet - në glukozë, acidet nukleike - në nukleotide. Zbërthimi i përbërjeve organike me molekulare të lartë kryhet ose nga enzimat traktit gastrointestinal ose enzimat e lizozomit. E gjithë energjia e çliruar shpërndahet në formën e nxehtësisë. Molekulat e vogla organike që rezultojnë mund të përdoren si "material ndërtimi" ose mund të zbërthehen më tej.

Oksidimi anoksik, ose glikoliza

Kjo fazë konsiston në ndarjen e mëtejshme të substancave organike të formuara gjatë fazës përgatitore, ndodh në citoplazmën e qelizës dhe nuk ka nevojë për praninë e oksigjenit. Burimi kryesor i energjisë në qelizë është glukoza. Procesi i zbërthimit jo të plotë të glukozës pa oksigjen - glikoliza.

Humbja e elektroneve quhet oksidim, përvetësimi quhet reduktim, ndërsa dhuruesi i elektroneve oksidohet, pranuesi reduktohet.

Duhet të theksohet se oksidimi biologjik në qeliza mund të ndodhë si me pjesëmarrjen e oksigjenit:

A + O 2 → AO 2,

dhe pa pjesëmarrjen e tij, për shkak të kalimit të atomeve të hidrogjenit nga një substancë në tjetrën. Për shembull, substanca "A" oksidohet në kurriz të substancës "B":

AN 2 + B → A + BH 2

ose për shkak të transferimit të elektroneve, për shembull, hekuri me ngjyra oksidohet në trevalent:

Fe 2+ → Fe 3+ + e -.

Glikoliza është një proces kompleks me shumë hapa që përfshin dhjetë reagime. Gjatë këtij procesi, ndodh dehidrogjenimi i glukozës, koenzima NAD + (nikotinamid adenine dinukleotidi) shërben si pranues i hidrogjenit. Si rezultat i një zinxhiri reaksionesh enzimatike, glukoza shndërrohet në dy molekula të acidit piruvik (PVA), ndërsa formohen gjithsej 2 molekula ATP dhe një formë e reduktuar e bartësit të hidrogjenit NAD H 2:

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2H 3 RO 4 + 2NAD + → 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 2H 2 O + 2NAD H 2.

Fati i mëtejshëm PVK varet nga prania e oksigjenit në qelizë. Nëse nuk ka oksigjen, majaja dhe bimët i nënshtrohen fermentimit alkoolik, në të cilin fillimisht formohet acetaldehidi, dhe më pas alkooli etilik:

1. C 3 H 4 O 3 → CO 2 + CH 3 SON,
2. CH 3 SON + NAD H 2 → C 2 H 5 OH + MBI +.

Në kafshë dhe disa baktere, me mungesë oksigjeni, fermentimi i acidit laktik ndodh me formimin e acidit laktik:

C 3 H 4 O 3 + NAD H 2 → C 3 H 6 O 3 + MBI +.

Si rezultat i glikolizës së një molekule glukoze, çlirohen 200 kJ, nga të cilat 120 kJ shpërndahen në formën e nxehtësisë dhe 80% ruhen në lidhjet ATP.

Oksidimi i oksigjenit, ose frymëmarrje

Ai konsiston në zbërthimin e plotë të acidit piruvik, ndodh në mitokondri dhe me praninë e detyrueshme të oksigjenit.

Acidi piruvik transportohet në mitokondri (struktura dhe funksionet e mitokondrive - ligjërata nr. 7). Këtu ndodh dehidrogjenimi (eliminimi i hidrogjenit) dhe dekarboksilimi (eliminimi i hidrogjenit). dioksid karboni) PVC me formimin e një grupi acetil me dy karbon, i cili hyn në një cikël reaksionesh të quajtura reaksionet e ciklit të Krebsit. Ekziston një oksidim i mëtejshëm i shoqëruar me dehidrogjenim dhe dekarboksilim. Si rezultat, tre molekula të CO 2 hiqen nga mitokondri për çdo molekulë PVC të shkatërruar; pesë çifte atomesh hidrogjeni janë formuar të shoqëruar me bartës (4NAD H 2, FAD H 2), si dhe një molekulë ATP.

Reagimi i përgjithshëm i glikolizës dhe shkatërrimit të PVC në mitokondri ndaj hidrogjenit dhe dioksidit të karbonit është si më poshtë:

C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O → 6CO 2 + 4ATP + 12H 2.

Dy molekula ATP formohen si rezultat i glikolizës, dy - në ciklin Krebs; dy palë atome hidrogjeni (2NADHH2) u formuan si rezultat i glikolizës, dhjetë çifte - në ciklin Krebs.

Hapi i fundit është oksidimi i çifteve të hidrogjenit me pjesëmarrjen e oksigjenit në ujë me fosforilimin e njëkohshëm të ADP në ATP. Hidrogjeni transferohet në tre komplekse të mëdha enzimë (flavoproteinat, koenzimat Q, citokromet) të zinxhirit të frymëmarrjes të vendosura në membranën e brendshme të mitokondrive. Elektronet merren nga hidrogjeni, të cilët përfundimisht kombinohen me oksigjenin në matricën mitokondriale:

O 2 + e - → O 2 -.

Protonet pompohen në hapësirën ndërmembranore të mitokondrive, në "rezervuarin e protonit". Membrana e brendshme është e papërshkueshme nga jonet e hidrogjenit, nga njëra anë është e ngarkuar negativisht (për shkak të O 2 -), nga ana tjetër - pozitivisht (për shkak të H +). Kur diferenca potenciale në të gjithë membranën e brendshme arrin 200 mV, protonet kalojnë nëpër kanalin e enzimës së sintetazës ATP, formohet ATP dhe citokromi oksidaza katalizon reduktimin e oksigjenit në ujë. Pra, si rezultat i oksidimit të dymbëdhjetë çifteve të atomeve të hidrogjenit, formohen 34 molekula ATP.

1. Mund organizmat foto dhe kemosintetikë merrni energji nga oksidimi organik? Sigurisht që munden. Bimët dhe kimiosintetikët karakterizohen nga oksidimi, sepse kanë nevojë për energji! Sidoqoftë, autotrofet do të oksidojnë ato substanca që ata vetë kanë sintetizuar.

2. Pse organizmat aerobe oksigjen? Cili është roli i oksidimit biologjik? Oksigjeni është përfundimtar pranuesi i elektroneve që vijnë nga nivele më të larta energjetike të substancave të oksidueshme. Gjatë këtij procesi elektronet lëshojnë një sasi të konsiderueshme energjie, dhe roli i oksidimit është pikërisht në këtë! Oksidimi është humbja e elektroneve ose një atomi hidrogjeni, reduktimi është shtimi i tyre.

3. Cili është ndryshimi midis djegies dhe oksidimit biologjik? Si rezultat i djegies, e gjithë energjia lëshohet plotësisht në formë ngrohjes. Por me oksidimin, gjithçka është më e ndërlikuar: vetëm 45 për qind e energjisë lëshohet gjithashtu në formën e nxehtësisë dhe shpenzohet për të mbajtur temperaturën normale të trupit. Por 55 për qind - në formën e energjisë ATP dhe bateri të tjera biologjike. Prandaj, shumica e energjisë ende shkon për të krijuar lidhje me energji të lartë.

Fazat e metabolizmit të energjisë

1. Faza përgatitore karakterizuar zbërthimi i polimereve në monomere(polisakaridet shndërrohen në glukozë, proteinat në aminoacide), yndyrat në glicerinë dhe acide yndyrore. Në këtë fazë, një sasi e caktuar energjie lirohet në formën e nxehtësisë. Procesi zhvillohet në qelizë lizozomet, në nivelin e organizmit - në sistemi i tretjes . Kjo është arsyeja pse pas fillimit të procesit të tretjes, temperatura e trupit rritet.

2. glikoliza, ose stadi anoksik- ndodh oksidimi jo i plotë i glukozës.

3. faza e oksigjenit- zbërthimi përfundimtar i glukozës.

glikoliza

1. glikoliza zhvillohet në citoplazmë. Glukoza C 6 H 12 O 6 i ndarë në PVC (acidi piruvik) C 3 H 4 O 3 - në dy molekula PVC me tre karbon. Këtu përfshihen 9 enzima të ndryshme.

1) Në të njëjtën kohë, dy molekula PVC kanë 4 atome hidrogjeni më pak se glukoza C 6 H 12 O 6, C 3 H 4 O 3 - PVC (2 molekula - C 6 H 8 O 6).

2) Ku shpenzohen 4 atome hidrogjeni? Për shkak të 2 atomeve 2 atome NAD+ reduktohen në dy NADH. Për shkak të 2 atomeve të tjerë të hidrogjenit, PVC mund të shndërrohet në acid laktik C 3 H 6 O 3 .

3) Dhe për shkak të energjisë së elektroneve të transferuara nga nivelet e larta të energjisë të glukozës në një nivel më të ulët të NAD +, 2 molekula ATP nga ADP dhe acidi fosforik.

4) Një pjesë e energjisë harxhohet në formë ngrohjes.

2. Nëse nuk ka oksigjen në qelizë, ose nuk ka mjaftueshëm, atëherë 2 molekula PVC restaurohen për shkak të dy NADH në acid laktik: 2C 3 H 4 O 3 + 2NADH + 2H + \u003d 2C 3 H 6 O 3 (acid laktik) + 2HAD +. Prania e acidit laktik shkakton dhimbje të muskujve gjatë stërvitjes dhe mungesë oksigjeni. Pas një ngarkese aktive, acidi dërgohet në mëlçi, ku hidrogjeni shkëputet prej tij, domethënë kthehet në PVC. Ky PVC mund të hyjë në mitokondri për ndarje të plotë dhe formimin e ATP. Një pjesë e ATP-së përdoret gjithashtu për të kthyer pjesën më të madhe të PVC përsëri në glukozë duke e kthyer glikolizën. Glukoza në gjak do të shkojë në muskuj dhe do të ruhet si glikogjen.

3. Si rezultat oksidimi anoksik i glukozësështë krijuar në total 2 molekula ATP.

4. Nëse qeliza tashmë ka, ose fillon të hyjë në të oksigjen, PVC nuk mund të rikthehet më në acid laktik, por dërgohet në mitokondri, ku është plotësisht oksidimi në CO 2 dheH 2 O.

Fermentimi

1. Fermentimi- kjo është një ndarje metabolike anaerobe (pa oksigjen) e molekulave të lëndëve ushqyese të ndryshme, të tilla si glukoza.

2. Fermentimi alkoolik, laktik, butirik, acetik bëhet në kushte anaerobe në citoplazmë. Në thelb se si procesi i fermentimit korrespondon me glikolizën.

3. Fermentimi alkoolik është specifik për majanë, disa kërpudha, bimë, baktere, të cilat në kushte anoksike kalojnë në fermentim.

4. Për të zgjidhur problemet, është e rëndësishme të dini se në çdo rast, gjatë fermentimit, glukoza lirohet nga glukoza. 2 ATP, alkool ose acide- vaj, uthull, qumësht. Gjatë fermentimit alkoolik (dhe butirik), jo vetëm alkooli, ATP, por edhe dioksidi i karbonit lirohet nga glukoza.

Faza e oksigjenit e metabolizmit të energjisë përfshin dy faza.

1. Cikli i acidit trikarboksilik (cikli Krebs).

2. Fosforilimi oksidativ.

Mësues :

Shkolla:

Zona:

Tema: biologjisë

Klasa: 10

Lloji i mësimit: Mësimi është një lojë me role duke përdorur TIK-un.

Qëllimi i mësimit:

Thellimi i njohurive të studentëve për format e jetës joqelizore;

dhe infeksion me virusin e SIDA-s.

Objektivat e mësimit:

Ofrimi i mundësive për bashkimin e studentëve sipas interesave, ofrimi i një sërë aktivitetesh me role; zgjeroni aftësinë për të punuar me literaturë shtesë dhe materiale në internet; nxisin ndjenjën e kolektivizmit; formimi i kompetencës mbilëndore.

Koha: 1 orë

Telefoni: 72-1-16

Pajisjet: kompjuter, projektor, ekran, materiale didaktike.

Faza përgatitore:

Një javë para mësimit, nga nxënësit e klasës formohen grupe me role "biologë", "historianë", "infeksionistë" dhe u ofrohet të gjejnë materiale përkatëse për format e jetës joqelizore për raportin në grup. Mësuesi u ofron literaturën e nevojshme dhe pajisjet e internetit.

Gjatë orëve të mësimit:

Momenti organizativ (1 min)

Kontrollimi i d / z. - punë e testuar me shumë nivele

Testi numër 1

1) Glikoliza është procesi i ndarjesI :

A) proteinat në aminoacide;

B) lipidet në acide karboksilike më të larta dhe glicerinë;

2) Fermentimi është një proces:

A) zbërthimi i substancave organike në kushte anaerobe;

B) Oksidimi i glukozës;

C) sinteza e ATP në mitokondri;

D) Shndërroni glukozën në glikogjen.

3) Asimilimi është:

A) Formimi i substancave që përdorin energji;

B) Zbërthimi i substancave me çlirimin e energjisë.

4) Rregulloni fazat e metabolizmit energjetik të karbohidrateve sipas radhës:

A - frymëmarrje qelizore;

B- glikoliza;

B-përgatitore.

5) Çfarë është fosforilimi ?

A) formimi i ATP;

B) Formimi i molekulave të acidit laktik;

C) Zbërthimi i molekulave të acidit laktik.

Testi numër 2

1) Ku ndodhin faza e parë dhe e dytë e zbërthimit të komponimeve makromolekulare: A) citoplazma; B) mitokondri: C) lizozome D) kompleks Golgi.

2) Në qelizat e cilit organizma ndodh fermentimi alkoolik?:

A) kafshët dhe bimët; B) bimët dhe kërpudhat.

3) Efekti energjetik i glikolizës është formimi

2 molekula:

A) acid laktik; B) acidi piruvik; B) ATP;

D) alkool etilik.

4) Pse disimilimi quhet shkëmbim energjie?

A) energjia absorbohet; B) Energjia çlirohet.

5) Çfarë përfshihet në përbërjen e ribozomeve?

A) ADN; B) lipidet;C) ARN; D) proteinat.

Testi numër 3

1) Cili është ndryshimi midis metabolizmit të energjisë tek aerobet dhe anaerobet?

A) - mungesa e një faze përgatitore; B) mungesa e ndarjes pa oksigjen; c) mungesa e një stadi qelizor.

2) Cila nga fazat e metabolizmit të energjisë ndodh në mitokondri?

A- B- glikoliza përgatitore; Frymëmarrja e qelizave B

3) cilat substanca organike konsumohen rrallë për të marrë energji në qelizë:

A-proteinat; B-yndyra;

4) Në cilat organele të qelizës ndodh zbërthimi i substancave organike:

A-ribozomet B-lizozomet; B-bërthama.

5) Nga vjen energjia për sintezën e ATP nga ADP?

A) - në procesin e asimilimit; B) - në procesin e disimilimit.

Vetëkontroll. Slide #2

Përditësimi i njohurive.

Çfarë dimë për format e jetës në tokë?

Çfarë dimë për format e jetës joqelizore?

Pse na duhet kjo njohuri?

4. Paraqitja e planit dhe qëllimit të punës.

Slide# 3,4

5. Operacionale dhe ekzekutive.

Punë në grupe të farës

a) Fjalimi i z. "historianë" me informacione për zbulimin

viruset. Rrëshqitja #5

b) Fjalimi i grupit, "biologet" me informacione per strukturen e nje grimce virale, per ndarjen e viruseve ne permbajne ARN dhe ADN, per strukturen e nje bakterofage. Slides Nr.6,7,13

c) Mësuesi/ja shpjegon mënyrën e riprodhimit të viruseve, nxënësit punojnë me një fletore. Slide #11

d) Fjalimi nga gr. “infeksionistët” me një mesazh për sëmundjet infektive të njerëzve, kafshëve dhe bimëve të shkaktuara nga viruset. Slides № 8,9,10

e) rrëfimi i mësuesit për rrezikun e prekjes nga virusi i SIDA-s. Rrëshqitje №12,14

Puna e grupeve dytësore

Djemtë formojnë grupe të një përbërje të re. Dhe çdo grup

duke kërkuar një përgjigje për një pyetje ose një detyrë problematike që i propozohet. Për shembull: Gjeni ndryshimin midis viruseve dhe lëndës së pajetë? Gjeni ndryshimin midis viruseve dhe materies së gjallë?

Për çfarë qëllimi gjatë sëmundje virale antibiotikë të përshkruar?

6. Reflektive-vlerësuese.

Kontrollimi i punës së grupeve; Slide Nr. 15

Ekzekutimi i testit;

kontrolloni veten

1 Viruset bakteriale ____________

2 Enzima reversetaza është e pranishme në virusin ________

3 Predha e virusit ______________

4 Forma e lirë e virusit _____________

5 Numri i acideve nukleike në qelizat e virusit _

6 Viruse organizmat për të cilët nuk përshkruhen __________

7 Sëmundjet virale ________________________________

Kontroll i ndërsjellë.

7. Përmbledhja e mësimit

8. Detyrë shtëpie krijuese

- përpilimi i fjalëkryqit;

Përpilimi i një grupi për këtë temë.

Burimet e informacionit

N. V. Chebyshev Libri i fundit i referencës së Biologjisë. М-2007

http //schols .keldysh .ru /scyooll 11413/bio /viltgzh /str 2.htm

Par.22 Në qelizat e cilit organizma ndodh fermentimi alkoolik? Në shumicën e qelizave bimore, si dhe në qelizat e disa kërpudhave (për shembull, maja), në vend të glikolizës, ndodh fermentimi alkoolik; në kushte anaerobe, molekula e glukozës shndërrohet në alkool etilik dhe CO2. Nga vjen energjia për të sintetizuar ATP nga ADP? Ai çlirohet në procesin e disimilimit, d.m.th., në reaksionet e ndarjes së substancave organike në qelizë. Në varësi të specifikave të organizmit dhe kushteve të habitatit të tij, disimilimi mund të bëhet në dy ose tre faza. Cilat janë fazat e metabolizmit të energjisë? 1 - përgatitore; duke përfunduar në zbërthimin e molekulave të mëdha organike në ato më të thjeshta: polis.-monoza., lipide-gliko dhe yndyrë. acidet, proteinat-a.k. Ndarja ndodh në PS. Lirohet pak energji, ndërsa shpërndahet në formën e nxehtësisë. Komponimet që rezultojnë (monosacs, acide yndyrore, etj., etj.) mund të përdoren nga qeliza në reaksionet e shkëmbimit të formimit, si dhe për zgjerimin e mëtejshëm me qëllim marrjen e energjisë. 2- glikolizë pa oksigjen (procesi enzimatik i ndarjes sekuenciale të glukozës në qeliza, i shoqëruar nga sinteza e ATP; në kushte aerobike çon në formimin e acidit piruvik, në kushte anaerobe çon në formimin e acidit laktik); С6Н12О6 + 2Н3Р04 + 2ADP --- 2С3Н6О3 + 2ATP + 2Н2О. konsiston në zbërthimin enzimatik të org.vest-in, të cilat janë marrë gjatë fazës përgatitore. O2 nuk merr pjesë në reaksionet e kësaj faze. Reaksionet e glikolizës katalizohen nga shumë enzima dhe zhvillohen në citoplazmën e qelizave. 40% e energjisë ruhet në molekulat ATP, 60% shpërndahet si nxehtësi. Glukoza shpërbëhet jo në produkte përfundimtare (CO2 dhe H2O), por në komponime që janë ende të pasura me energji dhe, të oksiduara më tej, mund ta japin atë në sasi të mëdha (acidi laktik, alkooli etilik, etj.). 3- oksigjen (frymëmarrje qelizore); substancat organike të formuara gjatë fazës 2 dhe që përmbajnë rezerva të mëdha të energjisë kimike oksidohen në produktet përfundimtare CO2 dhe H2O. Ky proces ndodh në mitokondri. Si rezultat i frymëmarrjes qelizore, gjatë zbërthimit të dy molekulave të acidit laktik, sintetizohen 36 molekula ATP: 2C3H6O3 + 6O2 + 36ADP + 36H3PO4 - 6CO2 + 42H2O + 36ATP. Një sasi e madhe energjie çlirohet, 55% ruhet në formën e ATP, 45% shpërndahet në formën e nxehtësisë. Cili është ndryshimi midis metabolizmit të energjisë tek aerobet dhe anaerobet? Shumica e krijesave të gjalla që jetojnë në Tokë janë aerobe, d.m.th. përdoret në proceset e RH O2 nga mjedisi. Tek aerobet, shkëmbimi i energjisë ndodh në 3 faza: përgatitja, pa oksigjen dhe oksigjen. Si rezultat i kësaj, lënda organike zbërthehet në përbërjet më të thjeshta inorganike. Në organizmat që jetojnë në një mjedis pa oksigjen dhe nuk kanë nevojë për oksigjen - anaerobe, si dhe aerobet me mungesë oksigjeni, asimilimi ndodh në dy faza: përgatitore dhe pa oksigjen. Në versionin me dy faza të shkëmbimit të energjisë, ruhet shumë më pak energji sesa në atë me tre faza. KUSHTET: Fosforilimi është ngjitja e 1 mbetjeve të acidit fosforik në një molekulë ADP. Glikoliza është një proces enzimatik i zbërthimit sekuencial të glukozës në qeliza, i shoqëruar nga sinteza e ATP; në kushte aerobike çon në formimin e acidit piruvik, në anaerobik. kushtet çojnë në formimin e acidit laktik. Fermentimi alkoolik është një reaksion kimik fermentues si rezultat i të cilit një molekulë glukoze në kushte anaerobe shndërrohet në alkool etilik dhe CO2 Par.23 Cilët organizma janë heterotrofë? Heterotrofe - organizma që nuk janë në gjendje të sintetizojnë substanca organike nga ato inorganike (të gjalla, kërpudha, shumë baktere, qeliza bimore, të paaftë për fotosintezë) Cilat organizma në Tokë praktikisht nuk varen nga energjia e dritës së diellit? Kemotrofet - përdorin për sintezën e substancave organike energjinë e çliruar gjatë shndërrimeve kimike të përbërjeve inorganike. TERMAT: Ushqyerja - një grup procesesh që përfshijnë marrjen, tretjen, përthithjen dhe asimilimin e lëndëve ushqyese nga trupi. Në procesin e të ushqyerit, organizmat marrin komponimet kimike përdoret prej tyre për të gjitha proceset jetësore. Autotrofët janë organizma që sintetizojnë përbërjet organike nga ato inorganike, duke marrë karbonin nga mjedisi në formën e CO2, ujit dhe kripërave minerale. Heterotrofe - organizma që nuk janë në gjendje të sintetizojnë substanca organike nga inorganike (të gjalla, kërpudha, shumë baktere, qeliza bimore, të paaftë për fotosintezë)