Обмен веществ – основа жизнедеятельности клетки
Обмен веществ – это совокупность реакций пластического и энергетического обмена в клетке. Пластический обмен (ассимиляция, анаболизм) – синтез собственных сложных веществ клетки из простых, он идёт с затратой энергии; энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм) – расщепление веществ, при котором выделяется энергия и запасается в АТФ. АДФ + фосфат + энергия → АТФ; при расщеплении АТФ выделяется около 40 кДж/моль. Энергетический обмен состоит из трёх этапов: 1) подготовительный – в пищеварительной системе и лизосомах полимеры расщепляются до мономеров, а энергия рассеивается в виде тепла; 2) бескислородный этап – гликолиз в цитоплазме: 1 глюкоза → 2 пирувата (трёхуглеродного вещества), чистый выход 2 АТФ; при нехватке кислорода пируват в мышцах превращается в молочную кислоту, а в дрожжах – в этанол и CO₂ (брожение); 3) кислородный этап – в митохондриях пируват окисляется до CO₂ и H₂O. Суммарно: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + энергия. В учебнике принято 38 АТФ всего на одну глюкозу (2 + 36); современные измерения дают около 30–32, поэтому значение из учебника используется здесь как условность в расчётах.
«Путь энергии». Класс делится на три группы; каждая разыгрывает один этап: что поступает, что получается, где это происходит и сколько АТФ образуется.