Этапы энергетического обмена: Единый процесс энергетического обмена можно условно разделить на три последовательных этапа: Первыйиз них — подготовительный. На этом этапе высокомолекулярныеорганические вещества в цитоплазме под действием соответствующихферментов расщепляются на мелкие молекулы: белки — на аминокислоты, полисахариды (крахмал, гликоген) — на моносахариды (глюкозу), жиры — наглицерин и жирные кислоты, нуклеиновые кислоты — на нуклеотиды и т.д. наэтом этапе выделяется небольшое количество энергии, котораярассеивается в виде тепла. Второй этап —бескислородный, илинеполный. Образовавшиеся на подготовительном этапе вещества — глюкоза, аминокислоты и др. — подвергаются дальнейшему ферментативному распадубез доступа кислорода. Примером может служить ферментативное окислениеглюкозы (гликолиз), которая является одним из основных источниковэнергии для всех живых клеток. Гликолиз — многоступенчатый процессрасщепления глюкозы в анаэробных (бескислородных) условиях допировиноградной кислоты (ПВК), а затем до молочной, уксусной, маслянойкислот или этилового спирта, происходящий в цитоплазме клетки. Переносчиком электронов и протонов в этих окислительно-восстановительныхреакциях служит никотинамидаденин-динуклеотид (НАД) и еговосстановленная форма НАД*Н. Продуктами гликолиза являютсяпировиноградная кислота, водород в форме НАД*Н и энергия в форме АТФ. Приразных видах брожения дальнейшая судьба продуктов гликолиза различна. Вклетках животных и многочисленных бактерий ПВК восстанавливается домолочной кислоты. Известное всем молочнокислое брожение (при списаниимолока, образовании сметаны, кефира и т.д.) вызывается молочнокислымигрибками и бактериями. При спиртовом брожении продуктами гликолизаявляются этиловый спирт и СО2. У других микроорганизмов продуктамиброжения могут быть бутиловый спирт, ацетон, уксусная кислота и т.д. в ходе бескислородного расщепления часть выделяемой энергии рассеивается в виде тепла, а часть аккумулируется в молекулах АТФ. Третийэтап энергетического обмена — стадия кислородного расщепления, илиаэробного дыхания, происходит в митохондриях. На этом этапе в процессеокисления важную роль играют ферменты, способные переносить электроны. Структуры, обеспечивающие прохождение третьего этапа, называют цепьюпереноса электронов. В цепь переноса электронов поступают молекулы —носители энергии, которые получили энергетический заряд на втором этапеокисления глюкозы. Электроны от молекул — носителей энергии, как поступеням, перемещаются по звеньям цепи с более высокого энергетическогоуровня на менее высокий. Освобождающаяся энергия расходуется на зарядкумолекул АТФ. Электроны молекул — носителей энергии, отдавшие энергию на «зарядку» АТФ, соединяются в конечном итоге с кислородом. В результатеэтого образуется вода. В цепи переноса электронов кислород — конечныйприемник электронов. Таким образом, кислород нужен всем живым существам вкачестве конечного приемника электронов. Кислород обеспечивает разностьпотенциалов в цепи переноса электронов и как бы притягивает электроны свысоких энергетических уровней молекул — носителей энергии на свойнизкоэнергетический уровень. По пути происходит синтез богатых энергиеймолекул АТФ.
