Глюкоза энергия

В живых организмах освобожденная при окислении глюкозы энергия не сразу используется в различных процессах жизнедеятельности, а запасается как бы впрок в различных соединениях, богатых энергией. Обычно такими соединениями являются эфиры фосфорной кислоты АТФ, АДФ, креатин- и аргининфосфаты и др. [c.80]

Рис. 9.3. Извлекаемая из глюкозы энергия направляется — через АТФ — на выполнение полезной работы. Прежде чем энергия, заключенная в АТФ, будет утрачена (рассеяна в виде тепла), она может использоваться в клетке для разных целей. АТФ непрерывно образуется в процессе дыхания и используется в различных реакциях, протекающих в клетке. Непрерывно идет в клетке также ресинтез АТФ.

Что происходит, когда мы съедаем кусочек шоколада и усваиваем сахар Биохимики установили, что типичная клетка для выделения энергии из молекулы глюкозы использует 30 или более специфических ферментативных реакций. Каждый шаг в этой цепи реакций нужен для отрыва от молекулы глюкозы энергии, заключенной в химических связях, удерживающих атомы в молекулах. Эти химические реакции являются частью процесса молекулярного питания клетки, который создавался в ходе эволюции для извлечения максимального количества полезной энергии. [c.43]

Только небольшая часть содержащейся в глюкозе энергии высвобождается при ее анаэробном превращении в лактат (или этанол). Значительно большее количество энергии извлекается в аэробных условиях в цикле трикарбоновых кислот и в цепи переноса электронов. Включение в этот окислительный путь происходит на уровне ( пункт входа ) ацетил-кофермента А (ацетил-СоА), который образуется в митохондриях при окислительном декарбоксилировании пирувата [c.36]

После уксусной кислоты пировиноградная кислота, вероятно, самый важный промежуточный продукт в организме. Когда молекула глюкозы расщепляется с выделением энергии, в числе прочих соединений образуется и пировиноградная кислота. Дальше процесс ее превращений может идти двумя путями. Если окружающая среда содержит достаточное количество кислорода, пировиноградная кислота теряет один атом углерода и один атом кислорода, которые соединяются с кислородом внешней среды и образуют двуокись углерода. Сама же пировиноградная кислота превращается в уксусную, а та, в свою очередь, может распадаться дальше до двуокиси углерода и воды. [c.173]

В результате превращения глюкозы в молочную кислоту мышцы получают кое-какую энергию. Но это всего лишь 7 /о той энергии, которую можно было, бы получить, если бы глюкоза расщеплялась полностью — до двуокиси углерода и воды. Правда, и эти 7% все-таки могут в течение некоторого времени поддерживать работоспособность мышцы. Во всяком случае, это максимум того, на что она может рассчитывать в отсутствие кислорода. [c.174]

Углеводы состоят всего из трех элементов — углерода, водорода и кислорода. В течение всей жизни в человеческом организме постоянно происходит превращение углеводов в СОз и Н2О, сопровождающееся выделением энергии. Например, глюкоза — основной поставщик энергии человеческого организма - имеет формулу С Н,20 . Сначала, когда это вещество было только открыто, его формулу записывали так С (Н20) , т. е. в виде комбинации углерода и воды. Отсюда и происхождение названия углевод . Хотя теперь мы знаем, что на самом деле никаких молекул воды в углеводах нет, название сохранилось. [c.244]

Затем в растениях глюкоза превращается в крахмал или целлюлозу — их основную структурную часть. Сахароза и крахмал быстро усваиваются человеческим организмом, что делает их удобной формой для запаса энергии. Целлюлоза же не усваивается в организме человека, поскольку отличается от крахмала по способу соединения остатков сахаров друг с другом (рис. 1У.5). Из-за такой структуры большинство животных (за исключением жвачных животных, многих насекомых, в том числе термитов) не могут использовать целлюлозу как источник энергии. Неперевариваемая человеком клетчатка играет, однако, важную роль в поддержании нормального состояния желудочно-кишечного тракта. [c.246]

Специалисты в области питания считают, что около 60% потребности человека в энергии должны обеспечиваться углеводами. Большая часть населения Земли получает углеводы из зерновых и бобовых культур, а также картофеля. Конкретные виды продуктов могут различаться. В развитых странах существенная часть углеводов поступает в человеческий организм вместе с фруктами и овощами. В мясе углеводов мало те, что имеются, содержатся в виде гликогена - вещества, используемого животными для запасания глюкозы впрок. Очень большую роль играет обычный сахар. В США, например, каждый житель в среднем потребляет в год до 40 кг сахара в составе напитков, хлеба, тортов и т. д. Два стакана кока-колы содержат девять чайных ложек сахара. [c.246]

Как мы уже отмечали, превращения глюкозы в организме представляют собой в конечном счете ту же химическую реакцию, что и ее сгорание на воздухе. Ясное дело, никакого горения внутри организма нет. Иначе не только большая часть энергии бесполезно рассеялась бы в виде тепла, но и организм погиб бы от перегрева. Однако такое горение происходит фактически непрерывно внутри каждой клетки. Этот процесс представляет собой цепь по крайней мере 22 химических реакций или стадий. Он называется клеточным дыханием, (см. рисунок на с. 253) [c.254]

Глюкоза Кислород Диоксид Вода Энергия [c.255]

Получение энергии из глюкозы [c.271]

Первая реакция получения энергии телом - окисление глюкозы (см. гл. IV, разд. В.1) по следующему суммарному уравнению [c.445]

Как уже отмечалось выше, это уравнение объединяет 20 химических реакций, происходящих с участием 22 ферментов. По одной молекуле глюкоза проходит эту последовательность в каждой клетке тела. Энергия, запасенная молекулой глюкозы, шаг за шагом освобождается в отдельных реакциях и немедленно запасается во временном хранилище - АТФ. [c.445]

Огромная эффективность, с которой энергия высвобождается, запасается и снова выделяется, - тоже результат деятельности ферментов. Энергию организм может получать не только из глюкозы, но и при расщеплении белков, а также жирных кислот, содержащихся в жирах. Для окисления этих веществ клетки используют те же ферменты, что и для окисления глюкозы. [c.446]

Одна минута физической работы требует около Ю моль АТФ в расчете на 1 г мышц. Сколько молей (и граммов) глюкозы должно сгореть, чтобы обеспечить энергией игру в волейбол фунта (454 г) мускулов в течение трех минут [c.447]

Энергия, содержащаяся в жире, во много раз больше энергии, запасенной глюкозой или любыми другими углеводами. Кроме того, глюкоза необходима для питания мозга, который не может усваивать жир. (Белок организма сгорает только после того, как исчерпано любое другое топливо.) [c.449]

Когда телу требуется энергия, глюкоза и жир легко выходят из хранилищ. После длительных физических упражнений концентрация жирных кислот в крови увеличивается в четыре раза. Реакция образования АТФ при сгорании крахмала подобна аналогичной реакции для глюкозы. [c.449]

На дистанции 400 м более важными становятся мышечные запасы глюкозы (гликогена). Однако энергия мускулам требуется быстрее, чем она производится при окислении глюкозы. Поэтому в такой ситуации для получения энергии используется лишь часть всего этого процесса, а именно молекула глюкозы делится на две молекулы трехатомной молочной кислоты. Этот быстрый способ получения энергии называется анаэробным гликолизом (рис. УП.З). [c.450]

Гнилостные бактерии разлагают молочный сахар лактозу на глюкозу и галактозу. Эти сахара затем окисляются до молочной кислоты, выделяя энергию. Какое действие может оказать молочная кислота на белки молока Ответ поясните. [c.458]

Крахмал-также полимер глюкозы, но с а-связью, показанной на рис. 21-16, б. Крахмал представляет собой стандартную форму, в которой хранится глюкоза, использующаяся в качестве источника пищи в растениях и являющаяся основным источником запасенной солнечной энергии. Крахмал накапливается в стеблях растений, листьях, корнях и семенах. Все организмы обладают ферментами, необходимыми для усвоения крахмала. Первой стадией ферментации независимо от того, происходит она в желудке или в пивном чане, является расщепление крахмала в глюкозу. Если долго подержать во рту хлеб, он в конце концов приобретает сладкий вкус, потому что ферменты нашей слюны могут превращать в сахар содержащийся в хлебе крахмал. [c.312]

При сгорании 180,16 г, т.е. 1 моля, глюкозы выделяется 2816 кДж теплоты. Простое сжигание глюкозы слишком расточительно лишь небольшая часть энергии, запасенной в глюкозе, может быть использована целенаправленно. Гораздо эффективнее кормить глюкозой лошадей и использовать их для передвижения груза, чем сжигать глюкозу в топке локомотива. Дело в том, что при метаболизме глюкозы в организме лошади глюкоза расщепляется в результате целого ряда небольших стадий. Энергия, высвобождаемая на каждой стадии, запасается в химических связях особой молекулы, аденозинтрифосфата (АТФ), и становится доступной для использования в других химических реакциях, которые заставляют мышцы выполнять работу. Сгорание глюкозы в организме лошади протекает контролируемо и эффективно сгорание ее в топке локомотива осуществляется менее контролируемо и более расточительно. [c.325]

Стандартное изменение свободной энергии, АС°, при сгорании глюкозы [c.325]

На рис. 21-21 показано строение молекулы аденозинтрифосфата (АТФ), играющего ключевую роль в биохимическом процессе запасания энергии. Эта молекула построена из аденина (см. рис. 21-3), рибозы (моносахарид с пятью атомами углерода) и трех связанных в цепочку фосфатных групп. Концевая фосфатная группа в АТФ может гидролизоваться, или отщепляться, с присоединением к продуктам ионов ОН и Н от воды, в результате чего образуются ортофосфорная кислота и аденозиндифосфат (АДФ). Далее АДФ может снова разлагаться с образованием еще одной фосфатной группы и аденозинмонофосфата (АМФ). Наконец, отщепление последней фосфатной группы приводит к образованию аденозина. При отщеплении каждой из первых двух фосфатных групп высвобождается свободная энергия 30,5 кДж моль а при отщеплении третьей-только 8 кДж моль" Именно АТФ, а точнее его первая фосфатная связь (крайняя слева на рисунке) является главным местом запасания энергии в любой живой клетке. Каждый раз, когда молекула глюкозы биохимиче- [c.327]

Общая эффективность превращения энергии из глюкозы продуктов питания в АТФ, запасаемый в мышцах, равна 1159 2870 = 0,40. [c.333]

Эта энергия расходуется организмом на выполнение полезной работы. В частности, энергия, выделяемая при окислении глюкозы, используется на осуществление реакций, требующих затраты энергии. Один из вариантов такого сочетания реакций схематически изображен на рис. 18.8. В рассматриваемом процессе важную роль играет адено-зинтрифосфат (АТФ)-очень энергоемкая молекула. Когда АТФ превращается в несколько менее энергоемкую молекулу аденозиндифосфата (АДФ), вьщеляется энергия, которая расходуется на осуществление других химических реакций. Вьщеляемая при окислении глюкозы энергия частично идет на превращение АДФ обратно в АТФ. Взаимные превращения АТФ-АДФ используются в организме как способ запасания энергии и ее высвобождения для проведения необходимых реакций. Сочетание реакций, когда свободная энергия, выделяемая в одной из реакций, расходуется на проведение другой реакции, происходит при обязательном участии катализаторов, роль которых выполняют ферменты. В гл. 25, посвященной биосфере, мы рассмотрим энергетические соотношения в живых системах более подробно. [c.192]

В клетках тела человека и других животных протекает реакция, обратная фотосинтезу, — происходит окисление глюкозы. Энергия, высвобождающаяся в этой реакции, используется для превращения АДФ в АТФ, а, возможно, также благоприятствует восстановлению НАДФ+ до НАДФН. Затем эти богатые энергией молекулы используются как своего рода топливо для осуществления многих физиологических процессов. [c.403]

Так как число ферментных систем велико, органичим-ся рассмотрением некоторых важнейших путей метаболизма глюкозы. Каждый этап ее химических превращений катализируется особым ферментом. Грубо можно разделить путь окисления глюкозы на три стадии первая приводит к образованию пирувата, вторая, называемая циклом Кребса, характеризуется отнятием от пирувата атомов водорода и выделением двуокиси углерода и, наконец, третья представляет собой перенос водорода к кислороду по системам НАД, флавопротеидной и цито-хромной. От этого основного пути метаболизма имеется ряд ответвлений, ведущих к образованию различных аминокислот. Особенно существенно то, что на пути превращений глюкозы энергия окисления этого углевода запасается в молекулах АТФ, которые образуются как в первой, так и в третьей стадии, причем в первой стадии на [c.215]

Учитывая высокую химическую активность кислорода и его способность реагировать с большинством компонентов цитоплазмы, можно сделать вывод, что для многих ранних организмов кислород, видимо, был токсичен (как и для многих современных анаэробных бактерий). Однако именно благодаря высокой реакционной способности кислород способен выступать в роли поставщика химической энергии, и не удивительно, что в ходе эволюции организмы использовали это свойство. С помощью кислорода живые существа способны более полно окислять молекулы пищи. Например, в отсутствие кислорода глюкоза может быть расщеплена только до молочной кислоты или этилового спирта, конечных продуктов анаэробного гликолиза. В присутствии же кислорода глюкоза полностью расщепляется до Н2О и СО2. Таким способом можно получить значительно больше энергии из каждого грамма глюкозы. Энергия, высвобождаемая при аэробном окислении молекул пищи, называемом обычно дыханием, используется для синтеза АТР. подобно тому как у фотосинтезируюших организмов АТР образуется за счет солнечной энергии. В обоих случаях происходит ряд последовательных реакций переноса электронов, которые создают разность концентраций ионов Н" внутри и снаружи небольших ограниченных мембранами компартментов. Полученный таким образом градиент концентрации Н служит источником энергии для синтеза АТР. На сегодняшний день дыхание характерно для подавляющего большинства организмов, включая и большинство прокариот. [c.27]

Различия между стереоизомерами могут показаться незначительными, но они очень важны. Стереоизомерия свойственна большинству соединений, входящих в состав живых тканей, и организм легко отличает один стереоизо-м,ер от другого. Например, в составе крови есть глюкоза, но нет никаких других гексоз, хотя их существует шестнадцать. У взрослого человека в крови содержится в среднем шесть граммов глюкозы. Это энергетическое сырье человеческого организма кровь разносит его по всем клеткам, и каждая клетка использует на свои нужды столько глюкозы, сколько ей необходимо. В клетках глюкоза превращается в двуокись углерода и воду, а энергия, выделяющаяся при этом, потребляется клеткой. [c.137]

Глюкоза, или виноградный сахар, eHiaOe — важнейший из моносахаридов белые кристаллы сладкого вкуса, легко растворяющиеся в воде. Содержится в соке винограда, во многих фруктах, а также в крови животных и человека. Мышечная работа совершается главным образом за счет энергии, выделяющейся при окисления глюкозы. [c.491]

Биохимические процессы редко бывают простыми. Рассмотрим освобождение энергии из дисахаридов и полисахаридов. Эти углеводы распадаются в желудочно-кишечном тракте до глюкозы, С Н,205, являюшейся первичным источником энергии в живых системах. [c.254]

Окисление одного моля глюкозы дает столько энергии, что для ее сохранения требуется 38 молекул АТФ. Каждая молекула АТФ содержит относительно небольшое количество энергии, которая по мере надобности может использоваться клеткой. Поэтому молекула АТФ похожа на банкноту в один доллар - в том, что клетка использует эти молекулы для ежеминутной платы в своей биохимической работе. Некоторые элементарные реакции требуют энергии меньше, чем1 ее запасает одна молекула АТФ, другие — больше. [c.445]

Клеточное дыхание Окисление глюкозы и других богатых энергией соединений в живых оетках с образованием диоксида углеро 1а, воды и освобождением энерти [c.545]

Мы используем этот процесс для получения вина при изготовлении шампанских и других игристых вин тоже используется диоксид углерода. Вьиислите энергию, которую дрожжи получают из 1 моля глюкозы. К какому выводу можно прийти на основе этих вьлислений и ответа на вопрос (б) относительно преимушеств сгорания глюкозы в [c.40]

Важным примером делокализации и поглощения энергии является хлорофилл, который обсуждался в послесловии к гл. 20. Ароматическое кольцо, окружающее ион Mg , представляет собой протяженную делокализо-ванную систему, образуемую порфирином (см. рис. 20-19). Электронные энергетические уровни этой системы обусловливают поглощение света с одним максимумом в фиолетовой области, при 430 нм, и вторым максимумом в красной области, при 690 нм (см. рис. 20-22). При поглощении света молекулой хлорофилла ее электрон возбуждается на более высокий уровень это позволяет хлорофиллу восстанавливать ионы Ге " в ферре-доксине, белке с молекулярной массой 13000, который содержит два атома железа, координированные к сере. Последующее окисление ферредоксина служит источником энергии для протекания других реакций, которые в конце концов приводят к расщеплению воды, восстановлению диоксида углерода и, наконец, к синтезу глюкозы, С НиОв. [c.307]

В растениях молекула глюкозы полимеризуется в цепи, состоящие из тысяч мономерных единиц, в результате чего получается целлюлоза, а если полимеризация происходит несколько иным образом, получается крахмал. Близкородственный к глюкозе К-ацетилглюкозамин в результате полимеризации образует хитин - вещество, из которого состоит роговица насекомых. Другое близкое по составу вещество, Ы-ацетилмурановая кислота, сополимеризуется в другую последовательность цепей, из которых построены стенки бактериальных клеток. Глюкоза разлагается в несколько стадий, выделяя энергию, которая требуется живому организму. Избыток глюкозы переносится кровотоком в печень и превращается в животный крахмал - гликоген, который при необходимости снова превращается в глюкозу. Глюкоза, целлюлоза, крахмал и гликоген относятся к углеводам. [c.308]

Анаэробная ферментация (или гликолиз), цикл лимонной кислоты и дыхательная цепь присущи всему живому на Земле вьипе уровня бактерий. Некоторые аэробные, т.е. поглощающие кислород, бактерии тоже используют этот процесс для полного окисления глюкозы или аналогичного метаболита-в диоксид углерода и воду. Другие анаэробные, т.е. непотребляющие кислород, бактерии осуществляют только ферментацию поглощение глюкозы или других богатых энергией молекул, их разрыв на меньшие молекулы, такие, как пропионовая кислота, уксусная кислота или этанол, и использование сравнительно небольших количеств высвобождаемой сво- [c.333]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология