21
Promet materije i energije u ćeliji Ivana Damnjanović

Promet materije i energije u ćeliji

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Promet materije i energije u ćeliji

Promet materije i energije u ćeliji

Ivana Damnjanović

Page 2: Promet materije i energije u ćeliji

Transformacija energije

Fotosinteza

Sunčevaenergija

Hemijska energija

Page 3: Promet materije i energije u ćeliji

Svi procesi u ćeliji zahtevaju energiju

• Ova energija se obezbeđuje transformacijom hemijske energije u neke druge oblike energije, dok se drugi deo gubi u vidu toplote.

Page 4: Promet materije i energije u ćeliji

Metbolički putevi

• Metabolizam-skup svih hemijskih procesa u organizmu.

• Metabolički procesi čine razgranatu mrežu metaboličkih puteva

nalik na saobraćajnice.

Page 5: Promet materije i energije u ćeliji

Katabolički procesi

• Procesi u kojima se složeniji organski molekuli razgrađuju na jednostavnije, pri ćemu se odlobađa energija.

• Glavni katabolički put u ćelijama je put ćelijskig disanja (razlaganje glukoze do CO2 i H2O, uz oslobađanje energije).

Page 6: Promet materije i energije u ćeliji

Anabolički procesi

• Energija se koristi da bi se od jednostavnijih molekula izgradili složeni.

• Biosinteza proteina

Page 7: Promet materije i energije u ćeliji

Adenozintrifosfat (ATP)

Za većinu ćelijskih aktivnosti izvor energije je adenozin-trifosfat ili ATP.

Molekul ATP-a se sastoji od adenina, riboze i tri fosfatne grupe.

Page 8: Promet materije i energije u ćeliji
Page 9: Promet materije i energije u ćeliji

-Ove tri fosfatne grupe su međusobno vezane pomoću kovalentnih, visokoenergetskih veza koje, kada se hidrolizuju, oslobađaju relativno veliku količinu energije.

-Treća grupa se odvaja i oslobađa u obliku neorganskog fosfata.

Page 10: Promet materije i energije u ćeliji

Fosfatne grupe su negativno naelektrisane.

Zbog toga se snažno odbijaju; kovalentne veze su nestabilne i jako lako se raskidaju.

Njihovim raskidanjem se oslobađa ENERGIJA.

Page 11: Promet materije i energije u ćeliji

Kada se iz ATP-a oslobodi jedna krajnja fosfatna grupa nastaje adenozin difosfat (ADP); izdvajanjem još jedne krajnje fosfatne grupe iz ADP nastaje adenozin monofosfat (AMP).

Page 12: Promet materije i energije u ćeliji

Odvojena fosfatna grupa se vezuje za neki drugi molekul-on biva fosforilovan i reaktivan.

Page 13: Promet materije i energije u ćeliji

Da bi ćelija ponovo obnovila svoju energiju, mora obnoviti ATP, tj. ADP mora primiti jednu fosfatnu grupu.

Za ovaj proces je potrebna energija koja se dobija razgradnjom hranljivih materija (katabolizam).

Npr. u mitohondrijama se stvara energija koja se koristi za sintezu ATP-a.

Page 14: Promet materije i energije u ćeliji

Enzimi (katalizatori)

Svaka hemijska reakcija obuhvata, kako raskidanje, tako i formiranje hemijskih veza.

Za razgradnju je hemijskih veza je potrebno uložiti energiju.

Ova energija će se osloboditi kada se nova hemijska veza formira.

Page 15: Promet materije i energije u ćeliji

Energija koja se ulaže se naziva ENERGIJA AKTIVACIJE.

Nastaje preuzimanjem toplote iz okoline. U ovim uslovima se molekuli reaktanta

(učesnika reakcije) jako brzo kreću u rastvoru; uskoro dolaze u nestabilno stanje i tada reakcija može da se odigra-TRANZICIONO STANJE.

Page 16: Promet materije i energije u ćeliji
Page 17: Promet materije i energije u ćeliji

Kada se molekuli reaktanta pregrupišu nastaje nova hemijska veza.

Tada se energija oslobađa u okruženje iz kojeg je na početku preuzeta.

Reakcija u kojoj je energija oslobođena u okruženje veća od aktivacione energije je EGZOTERMNA REAKCIJA.

Page 18: Promet materije i energije u ćeliji

Kada se desi suprotno, i u okruženje se oslobodi manje energije od aktivacione, u pitanju je ENDOTERMNA REAKCIJA.

Page 19: Promet materije i energije u ćeliji

Zašto je ovo važno?

Energija aktivacije sprečava spontano odigravanje reakcija u ćeliji.

Kada ona ne bi postojala došlo bi do nekontrolisane razgradnje molekula koji sadrže veliku količinu energije (proteini, nukleinske kiseline...).

Page 20: Promet materije i energije u ćeliji

Uloga enzima

ENZIMI (katalizatori) ubrzavaju izvesne hemijske reakcije tako što smanjuju energiju aktivacije.

Ovo je jako značajno za reakcije koje se odigravaju jako sporo pri telesnoj temperaturi.

Page 21: Promet materije i energije u ćeliji

Enzimi su selektivni: imaju afinitet samo prema određenom reaktantu tj. supstratu.

Katalizuju samo određene hemijske reakcije u organizmu; određuju koji će se hemijski proces odigrati.