Міністерство освіти і науки України
Миколаївський державний коледж економіки та харчових технологій
Циклова комісія природничо-наукових дисциплін
БІОХІМІЯ
Опорні лекції розділу Динамічна біохімія
спеціальність «Виробництво хліба, кондитерських, макаронних виробів та харчових концентратів»
Миколаїв ‑ 2010
Лекція №1. Загальні уявлення про обмін речовин і енергії
Основні питання:
Сутність процесу обміну речовин..
Стадії катаболізму біомолекул.
„Життя – є спосіб існування білкових тіл, істотним моментом якого є постійний обмін речовин із зовнішньою природою, що їх оточує, причому з припиненням цього обміну речовин припиняється життя....”
Ф.Енгельс
Обмін речовин (метаболізм) – сукупність біохімічних реакцій перетворення хімічних сполук (метаболітів), що відбуваються в живих організмах.
Суттєві ознаки обміну речовин у живих організмах:
Скоординованість біохімічних перетворень у просторі і часі, завдяки чому різні процеси здійснюються одночасно, не заважаючи один одному. Забезпечення: окремі біохімічні перетворення відбуваються на певних ділянках клітин чи в специфічних органелах клітин.
Перебіг процесів відбувається у суворо визначеній послідовності, при цьому кожна попередня реакція створює умови для здійснення наступної. Забезпечення: ферменти, які забезпечують складні біохімічні перетворення численних субстратів та спряженість цих перетворень на метаболічному та енергетичному рівнях.
Обмін речовин складається:
Фізіологічні процеси (травлення, всмоктування, виділення);
Фізичні процеси (сорбція, дифузія, осмос);
Хімічні процеси (окислення, відновлення, гідроліз, фосфороліз).
Ці процеси здійснюються при проміжному та внутрішньоклітинному обміні.
Катаболізм ‑ сукупність процесів розщеплення біомолекул з вивільненням енергії.
Реакції внутрішньоклітинного метаболізму |
Розщеплення біоорганічних молекул (глюкози, жирних кислот, амінокислот, гліцерину) до кінцевих продуктів проміжного обміну (оксиду вуглецю, води, аміаку) з вивільненням хімічної енергії та акумуляцією її у формі АТФ, інших макроергічних фосфатів або протонного потенціалу, що забезпечує енергетичні потреби основних процесів життєдіяльності ‑ катаболізм. |
Синтез специфічних, генетично притаманних даному організму біомолекул білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів, ліпідів, біорегуляторів), що необхідні для утворення власних клітинних та позаклітинних біоструктур – анаболізм. |
|
Використання енергії (у формі АТФ або протонного потенціалу) для забезпечення таких процесів клітинної фізіології, як функціонування скоротливих структур (м’язове скорочення, діяльність елементів цитоскелета), активний транспорт метаболітів та неорганічних іонів. |
Процеси перетворення одних метаболітів на інші, що каталізуються ферментами, складають метаболічні шляхи.
Класифікація метаболічних шляхів: |
|
|
|
|