Заполнение таблицы «Сравнение аэробного и анаэробном биологическом окислении»

Критерий сравнения.

Тип биологического окисления.

Аэробное окисление.

Анаэробное.

• 1. Локализация в клетке
• 2. Скорость
• 3. Формы энергии
• 4. Конечные продукты
• 5. Количество АТФ
• 6. КПД процесса
• 7. Условия протекания

цитоплазма очень быстро химическая ПВК, молочная кислота, этиловый спирт и др.

• 2 молекулы
• 32 — 40%

отсутствие О2.

митохондрии медленнее в 2−3 раза химическая, электрохимическая СО2, Н2О.

• 38 молекул
• 45 — 55%

О2, дыхательные ферменты, мембрана.

Название вещества.

Состав и строение вещества.

Функции в организме.

Аденозинтрифосфат.

Эмпирическая формула C10H16N5O13P3.

АТФ, нуклеотид, аденилпирофосфорная кислота. Молекула АТФ состоит из азотистого основания аденина, углевода рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты (фосфатов). Химическая энергия АТФ заключена в т. н. высокоэнергетических (макроэргических) связях между первой (ближней к углеводу) и второй, между второй и третьей фосфатными группами. Связь между вторым и третьим (концевым) фосфатами наиболее энергоёмка — при её гидролизе выделяется 40 кДж.

• 1. Универсальный аккумулятор и переносчик химической энергии в живых клетках, все виды химической, механической, осмотической, электрической работы выполняются в клетках за счёт энергии гидролиза АТФ до аденозиндифосфата (АДФ) и неорганического фосфата. Энергия, освобождаемая при ферментативном расщеплении этой связи, используется клетками для совершения различной работы: биосинтеза необходимых веществ, активного транспорта через биологические мембраны как органических, так и неорганических соединений, мышечного сокращения, осмотических процессов, генерации электрических разрядов некоторыми рыбами и т. д. Таким образом, АТФ — основное звено, связывающее в единое целое процессы выделения энергии и процессы её потребления. Запасённая в форме АТФ энергия расходуется клетками там, где это необходимо, и тогда, когда это необходимо.
• 2. АТФ является также одним из нуклеотидов, участвующих в построении цепей РНК.
• 3. Кроме того, АТФ отводится важное место в регуляции множества биохимических процессов. Являясь аллостерическим эффектором ряда ферментов, АТФ, присоединяясь к их регуляторным центрам, усиливает или подавляет их активность.
• 4. АТФ является также непосредственным предшественником синтеза циклического аденозинмонофосфата — вторичного посредника передачи в клетку гормонального сигнала.
• 5. Также известна роль АТФ в качестве медиатора в синапсах.

Креатинфосфат.

Химическая формула C4H10N3O5P. Бесцветные кристаллы, растворимые в воде, легко гидролизуется с расщеплением фосфамидной связи N-P в кислой среде, устойчива в щелочной. Креатинфосфат — продукт обратимого метаболического N-фосфорилирования креатина, являющийся, подобно АТФ, высокоэнергетическим соединением. Однако, в отличие от АТФ, гидролизуемой по пирофосфатной связи O-P, креатин гидролизуется по фосфамидной связи N-P, что обуславливает значительно больший энергетический эффект реакции. Так, при гидролизе изменение свободной энергии для креатина ~ 43 кДж/моль, в то время как при гидролизе АТФ до АДФ ~ 30 кДж/моль.

Являющихся энергетическим депо, обеспечивающим быстрый синтез АТФ. Креатинфосфат содержится преимущественно в возбудимых тканях (мышечная и нервная ткани) и его биологической функцией является поддержание постоянной концентрации АТФ за счёт обратимой реакции перефосфорилирования:

креатинфосфат + АДФ? креатин + АТФ. Эта реакция катализируется цитоплазматическими и митохондриальными ферментами-креатинкиназами; при расходе (и, соответственно, падении концентрации) АТФ, например, при сокращении клеток мышечной ткани, равновесие реакции сдвигается в вправо, что ведёт к восстановлению нормальной концентрации АТФ. Концентрация креатинфосфата в покоящейся мышечной ткани в 3−8 раз превышает концентрацию АТФ, что позволяет компенсировать расход АТФ во время кратких периодов мышечной активности, в период покоя при отсутствии мышечной активности в ткани идёт гликолиз и окислительное фосфорилирование АДФ в АТФ, в результате чего равновесие реакции смещается влево и концентрация креатинфосфата восстанавливается.

В тканях креатинфосфат подвергается самопроизвольному неферментативному гидролизу с циклизацией в креатинин, выводящийся с мочой, уровень выделения креатинина зависит от состояния организма, меняясь при патологических состояниях, и является диагностическим признаком.