Диссимиляция, або энергетычны абмен у клетцы

Диссимиляция, або энергетычны абмен. У гэтым працэсе высокамалекулярныя арганічныя рэчывы ператвараюцца ў простыя арганічныя і неарганічныя. Працэс гэты шматступенны і складаны. Схематычна ён можа быць зведзены да наступных трох этапаў:
Першы этап — падрыхтоўчы. Высокамалекулярныя арганічныя рэчывы ферментатыўных ператвараюцца ў больш простыя: бялкі — у амінакіслоты, крухмал ў глюкозу, тлушчы— у гліцэрына і тлустыя кіслаты. Энергіі пры гэтым вылучаецца трохі і ўся яна пераходзіць у форму цеплавой энергіі.

Другі этап — бескіслародны. Якія ўтварыліся на першым этапе рэчывы пад дзеяннем ферментаў перажываюць далейшы распад. У якасці прыкладу можа служыць гліколіз — ферментатыўнай бескіслародны распад малекулы глюкозы да двух малекул малочнай кіслаты ў клетках жывёльных арганізмаў. Працэс гэты шматступенны (яго паслядоўна ажыццяўляюць 13 ферментаў) і толькі ў самым абагульненым выглядзе можа быць намаляваны так:

C6H12O6 → 2C3H6O3 + свабодная энергія.

Па меры плыні рэакцыі гліколізу на кожным этапе вылучаецца свабодная энергія. Сумарная яе колькасць размяркоўваецца наступным чынам: адна частка (≈60%) рассейваецца ў выглядзе цеплыні, а іншая («≈0%) захоўваецца ў клетцы і затым выкарыстоўваецца. Захаванне выдзеленай энергіі адбываецца праз разабраную вышэй сістэму «АТФ⇔АДФ». У дадзеным выпадку за кошт энергіі, якая вызвалілася пры бескіслароднай расшчапленні адной малекулы глюкозы, дзве малекулы АДФ ператвараюцца ў дзве малекулы АТФ. Пазней энергія, як бы закансервавалася ў малекулах АТФ, будзе выкарыстаная (пры іх зваротным ператварэнні ў АДФ) на працэсы асіміляцыі, пераносу ўзбуджэння і гэтак далей.

Іншым прыкладам бескіслароднай этапы энергетычнага абмену можа служыць спіртавым закісанне, пры якім з адной малекулы глюкозы ў канчатковым рахунку ўтворыцца дзве малекулы этылавага спірту, дзве малекулы CO2 і некаторы колькасць свабоднай энергіі:

C6H12O6 → 2CO2 + 2C2H5OH + свабодная энергія.

Трэці этап — кіслародны. Гэта этап канчатковага расшчаплення арганічных рэчываў шляхам акіслення кіслародам паветра да простых неарганічных: CO2 H2O. Пры гэтым вылучаецца максімальную колькасць свабоднай энергіі, значная частка якой таксама рэзервуецца ў клетцы праз адукацыю малекул АТФ. Так, дзве малекулы малочнай кіслаты, акісляючы да CO2 H2O, перадаюць частку сваёй энергіі 36 малекулам АТФ. Лёгка бачыць, што трэці этап энергетычнага абмену ў найбольшай ступені забяспечвае клетку свабоднай энергіяй, якая запасаецца шляхам сінтэзу АТФ.
Усе працэсы сінтэзу АТФ ажыццяўляюцца ў мітахондрыях клетак і ўніверсальныя для ўсяго жывога. Такім чынам, працэсы дысіміляцыі ў клетцы адбываюцца за кошт арганічных рэчываў, раней сінтэзаваных клеткай, і вольнага кіслароду, які паступае з вонкавага асяроддзя дзякуючы дыханню. Пры гэтым у клетцы назапашваюцца багатыя энергіяй малекулы АТФ, а ва знешнюю сераду выводзяцца вуглякіслы газ і залішняе колькасць вады. У анаэробных арганізмах, якія жывуць у бескіслароднай асяроддзі, апошні этап дысіміляцыі ажыццяўляецца некалькі іншым хімічным шляхам, але таксама з назапашваннем малекул АТФ.

This post is also available in Český, Deutsche, English, Español, Suomalainen, Français, Italiano, 日本, Norsk, Polski, Portugues, Русский, Українська and 中國.

Tags:
Реклама: