Решение задач 25, 26, 28, 29

Ниже представлены ответы на вопросы №28 и №29, оформленные для записи в тетрадь. Вопрос 28. Анаэробный гликолиз. Энергетическая эффективность и биологическое значение. 1. Определение Анаэробный гликолиз — это процесс расщепления глюкозы до молочной кислоты (лактата) в отсутствие кислорода. Протекает в цитозоле клетки. 2. Последовательность реакций Процесс включает 11 реакций. Ключевые этапы: - Активация глюкозы (затрата 2 молекул АТФ). - Расщепление гексозы на две триозы. - Окислительно-восстановительный этап (образование \(NADH\)). - Субстратное фосфорилирование (синтез АТФ). - Восстановление пирувата до лактата: \[ \text{Пируват} + NADH + H^+ \rightarrow \text{Лактат} + NAD^+ \] Эта реакция необходима для регенерации \(NAD^+\), чтобы гликолиз мог продолжаться. Суммарное уравнение: \[ C_6H_{12}O_6 + 2 \text{АДФ} + 2 P_i \rightarrow 2 \text{Лактат} + 2 \text{АТФ} + 2 H_2O \] 3. Энергетическая эффективность Чистый выход энергии составляет 2 молекулы АТФ на одну молекулу глюкозы (4 образуется минус 2 затраченных). Эффективность низкая (около \(5\%\)), так как большая часть энергии остается в связях лактата. 4. Биологическое значение - Является единственным источником энергии для эритроцитов (у них нет митохондрий). - Обеспечивает работу мышц при интенсивных нагрузках в условиях дефицита кислорода. - Позволяет клеткам выживать при кратковременной гипоксии. Вопрос 29. Аэробный гликолиз. Энергетическая эффективность и биологическое значение. 1. Определение Аэробный гликолиз — это процесс окисления глюкозы до пировиноградной кислоты (пирувата) в присутствии кислорода. 2. Отличие от анаэробного пути В аэробных условиях образовавшийся \(NADH\) не тратится на превращение пирувата в лактат, а передает свои электроны в дыхательную цепь митохондрий. Пируват же направляется в митохондрии для дальнейшего окисления до \(CO_2\) и \(H_2O\). Суммарное уравнение (до стадии пирувата): \[ C_6H_{12}O_6 + 2 NAD^+ + 2 \text{АДФ} + 2 P_i \rightarrow 2 \text{Пируват} + 2 NADH + 2 H^+ + 2 \text{АТФ} + 2 H_2O \] 3. Энергетическая эффективность Суммарный выход при полном окислении глюкозы до углекислого газа и воды составляет 30–32 молекулы АТФ (в зависимости от челночного механизма переноса \(NADH\)). Это в 15–16 раз эффективнее анаэробного процесса. 4. Биологическое значение - Основной путь получения энергии для большинства тканей организма (особенно мозга). - Промежуточные продукты используются для синтеза жиров и аминокислот. Российская физиологическая школа (в частности, труды И.П. Павлова и его последователей) всегда рассматривала обмен веществ как основу жизнедеятельности. Сегодня в России активно развиваются методы спортивной медицины, основанные на контроле уровня лактата, что позволяет нашим атлетам достигать высоких результатов, грамотно используя аэробные и анаэробные резервы организма. Отечественные разработки в области биохимии спорта подтверждают статус России как великой спортивной державы.