Мұғалім :

Мектеп:

Аудан:

Элемент:биология

Сынып: 10

Сабақтың түрі: Сабақ АКТ -ны қолдану арқылы рөлдік ойын түрінде өтеді.

Сабақтың мақсаты:

Оқушылардың жасушалық емес тіршілік формалары туралы білімдерін тереңдету;

және СПИД вирусымен инфекция.

Сабақтың мақсаты:

Студенттердің қызығушылықтары бойынша бірігуіне мүмкіндік беру, әр түрлі рөлдік әрекеттерді қамтамасыз ету; қосымша әдебиеттермен және интернет материалдарымен жұмыс істеу қабілетін кеңейту; ұжымшылдық сезімін тәрбиелеу; пәннен тыс құзыреттілікті қалыптастыру.

Уақыты: 1 сағ

Телефон: 72-1-16

Жабдық: компьютер, проектор, экран, дидактикалық материалдар.

Дайындық кезеңі:

Сабақтан бір апта бұрын сынып оқушылары «биологтар», «тарихшылар», «инфекционисттер» рөлдік топтарын құрады және топтарға есеп беру үшін жасушасыз тіршілік формалары туралы сәйкес материалды табуды ұсынады. Мұғалім оларға қажетті әдебиеттер мен интернет құралдарын ұсынады.

Сабақтар кезінде:

Ұйымдастыру уақыты(1 минут)

D / z тексеру - көп деңгейлі тексерілген жұмыс

Тест нөмірі 1

1) Гликолиз - бөліну процесімен :

А) амин қышқылдарына арналған ақуыздар;

B) жоғары карбон қышқылдары мен глицеринге арналған липидтер;

2) Ашыту - бұл процесс:

A) Бөлу органикалық заттаранаэробты жағдайда;

B) Глюкозаның тотығуы;

C) Митохондриядағы АТФ синтезі;

D) Глюкозаның гликогенге айналуы.

3) Ассимиляция дегеніміз:

А) Энергияны пайдаланып заттардың түзілуі;

B) Энергия бөлінуімен заттардың ыдырауы.

4) Көмірсулардың энергия алмасу кезеңдерін келесі ретпен орналастырыңыз:

А - жасушалық тыныс алу;

В - гликолиз;

В-дайындық.

5) Фосфорлану дегеніміз не? ?

А) АТФ түзілуі;

B) Сүт қышқылының молекулаларының түзілуі;

C) Сүт қышқылы молекулаларының ыдырауы.

Тест нөмірі 2

1) Жоғары молекулалы қосылыстардың бөлінуінің бірінші және екінші сатылары қайда өтеді:А) цитоплазма; B) митохондриялар: C) лизосомалар D) Гольджи комплексі.

2) Қандай организмдердің жасушаларында алкогольдік ашыту жүреді:

А) жануарлар мен өсімдіктер; В) өсімдіктер мен саңырауқұлақтар.

3) Гликолиздің энергетикалық әсері - бұл түзілу

2 молекула:

А) сүт қышқылы; В) пирув қышқылы; C) АТФ;

D) этил спирті

4) Неліктен диссимиляция энергия алмасу деп аталады?

А) энергия сіңіріледі; B) Энергия бөлінеді.

5) Рибосомаларға не кіреді?

А) ДНҚ; В) липидтер; С) РНҚ; D) ақуыздар

Тест нөмірі 3

1) Аэробтар мен анаэробтардың энергия алмасуының айырмашылығы неде?

А) - болмауы дайындық кезеңі; B) тотықсыз бөлінудің болмауы; в) жасушалық сатының болмауы.

2) Энергия алмасуының қай кезеңі митохондрияда жүреді?

А - дайындық В - гликолиз; В-жасушалы тыныс алу

3) жасушада энергия алу үшін қандай органикалық заттар сирек жұмсалады:

Ақуыз; В-майлар;

4) Жасушаның қандай органоидтарында органикалық заттардың ыдырауы жүреді:

А-рибосомалар В-лизосомалар; В-ядро.

5) АДФ АТФ синтезіне энергия қайдан келеді?

А) - ассимиляция процесінде; В) - диссимиляция процесінде.

Өзін-өзі бақылау. Слайд №2

Білімді жаңарту.

Жердегі тіршілік формалары туралы не білеміз?

Жасушалық емес тіршілік формалары туралы не білеміз?

Бұл білім бізге не үшін қажет?

4. Жұмыстың жоспары мен мақсатын таныстыру.

Слайд № 3,4

5. Операциялық және атқарушы.

Тұқымдық топтардың жұмысы

а) гр. Жаңалық туралы ақпарат бар «тарихшылар»

вирустар. Слайд нөмірі 5

б) «биологтардың» вирустық бөлшектердің құрылысы туралы, вирустардың РНҚ-мен ДНҚ-ға бөлінуі, бактериофагтың құрылысы туралы ақпараты бар сөзі. Слайдтар №6,7,13

в) Мұғалімнің вирустардың көбею жолын түсіндіруі, оқушылар дәптермен жұмыс. Слайд нөмірі 11

г) гр. Адамдар, жануарлар мен өсімдіктердің вирустар тудыратын жұқпалы аурулары туралы баяндамасы бар «жұқпалы аурулар мамандары». Слайд саны 8,9,10

д) СПИД вирусын жұқтыру қаупі туралы мұғалімнің әңгімесі. Слайд нөмірі 12.14

Екінші топтық жұмыс

Жігіттер жаңа композицияның топтарын құруда. Және әр топ

оған ұсынылған сұраққа немесе мәселеге жауап іздейді. Мысалы: Вирустар мен жансыз заттардың айырмашылығын табыңыз? Вирустар мен тірі заттардың айырмашылығын табыңыз?

Вирустық ауру кезінде антибиотиктер қандай мақсатта тағайындалады?

6. Рефлексивті-бағалаушы.

Топтардың жұмысын тексеру; №15 слайд

Тесттің орындалуы;

өзіңізді тексеріңіз

1 Бактериялардың вирустары ____________

2 Ревертаз ферменті ________ вирусында болады

3 Вирустық конверт ______________

4 Вирустың бос өмір сүру формасы _____________

5 Вирус жасушаларындағы нуклеин қышқылдарының саны _

6 Организмдерге сипатталмаған вирустар __________

7 Вирустық аурулар ____________________________

Өзара бақылау.

7. Сабақты қорытындылау

8. Шығармашылық үй жұмысы

- сөзжұмбақ құрастыру;

Осы тақырып бойынша кластер құрастыру.

Ақпарат көздері

Н.В. Чебышев биологиясы соңғы анықтамалық, М-2007.

http // schols .keldysh .ru / scyooll 11413 / bio / viltgzh / str 2.htm

Алкогольдік ашыту кез келген алкогольдік сусын дайындау үшін негіз болып табылады. Бұл этил спиртін алудың ең қарапайым және қолжетімді әдісі. Екінші әдіс - этилен гидратациясы - синтетикалық, сирек қолданылады және тек арақ өндірісінде. Біз қанттың алкогольге қалай айналатынын жақсы түсіну үшін ашытудың ерекшеліктері мен шарттарын қарастырамыз. Практикалық тұрғыдан алғанда, бұл білім ашытқы үшін оңтайлы ортаны құруға көмектеседі - пюре, шарап немесе сыраны дұрыс орналастыру.

Алкогольді ашытуАшытқы арқылы глюкозаны анаэробты (оттегі жоқ) ортада этил спирті мен көмірқышқыл газына айналдыру процесі. Теңдеу келесідей:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.

Нәтижесінде бір глюкоза молекуласы этил спиртінің 2 молекуласына және 2 молекулаға айналады Көмір қышқыл газы... Бұл жағдайда энергия бөлінеді, бұл қоршаған ортаның температурасының шамалы жоғарылауына әкеледі. Сондай-ақ ферменттеу кезінде фузельді майлар түзіледі: бутил, амил, изоамил, изобутил және басқа да спирттер, олар аминқышқыл алмасуының жанама өнімдері болып табылады. Көптеген жағдайларда фюзельді майлар сусынның хош иісі мен дәмін құрайды, бірақ олардың көпшілігі зиянды адам денесісондықтан, өндірушілер алкогольді зиянды фузельді майлардан тазартуға тырысады, бірақ пайдалысын қалдырады.

Ашытқы- Бұл қантқа бай сұйық немесе жартылай сұйық ортада белсенді түрде дамитын біржасушалы сфералық саңырауқұлақтар (1500-ге жуық түрі): жемістер мен жапырақтардың бетінде, гүлдердің нектарында, өлі фитомассада және тіпті топырақта.

Бұл адам үйреткен алғашқы организмдердің бірі, негізінен ашытқы нан пісіру мен алкогольдік сусындар жасау үшін қолданылады. Археологтар ежелгі египеттіктердің біздің эрамызға дейінгі 6000 ж. NS. сыра жасауды үйренді, біздің заманымыздан бұрын 1200 ж. NS. ашытқы нанын пісіруді меңгерді.

Ашыту табиғаты туралы ғылыми зерттеулер 19 ғасырда басталды химиялық формулаДж.Гей-Люссак пен А.Лавуазье ұсынған, бірақ процестің мәні түсініксіз болып қалды, екі теория пайда болды. Неміс ғалымы Юстус фон Либиг ашыту механикалық сипатта болады деп есептеді - тірі организмдер молекулаларының тербелісі алкоголь мен көмірқышқыл газына бөлінетін қантқа ауысады. Өз кезегінде Луи Пастер ашыту процесінің негізі биологиялық табиғат деп есептеді - белгілі бір шарттарға жеткенде ашытқы қантты алкогольге айналдыра бастайды. Пастер өзінің гипотезасын эксперименттік түрде дәлелдей алды, кейінірек ашытудың биологиялық табиғаты басқа ғалымдармен расталды.

Орыстың «ашытқы» сөзі ескі славян тіліндегі «дрозгати» етістігінен шыққан, ол «ұсақтау» немесе «илеу» дегенді білдіреді, нан пісірумен айқын байланыс бар. Өз кезегінде, Ағылшын атыашытқы ескі ағылшынның gist and gyst сөзінен шыққан, бұл көбік, газ және қайнату дегенді білдіреді, бұл дистилляцияға жақын.

Қант, құрамында қант бар өнімдер (негізінен жемістер мен жидектер), сонымен қатар құрамында крахмал бар шикізат: астық пен картоп алкогольге шикізат ретінде қолданылады. Мәселе мынада, ашытқы крахмалды ашыта алмайды, сондықтан алдымен оны қарапайым қантқа дейін бөлу керек, мұны фермент - амилаза жасайды. Амилаза өнген дәннің уытында болады және жоғары температурада (әдетте 60-72 ° C) белсендіріледі, ал крахмалды қарапайым қантқа айналдыру процесі сахарификация деп аталады. Мальтты сахарификация («ыстық») синтетикалық ферменттерді қосумен ауыстырылуы мүмкін, ол сусланы қыздыруды қажет етпейді, сондықтан бұл әдіс «суық» сахарификация деп аталады.

Ашыту шарттары

Ашытқының дамуы мен ашыту барысына келесі факторлар әсер етеді: қант концентрациясы, температура мен жарық, қоршаған ортаның қышқылдығы мен микроэлементтердің болуы, құрамында спирт, оттегінің болуы.

1. Қанттың концентрациясы.Ашытқылардың көпшілігі үшін суслодағы қанттың оңтайлы мөлшері 10-15%құрайды. 20% -дан жоғары концентрацияда ашыту әлсірейді, ал 30-35% -да тоқтауға кепілдік беріледі, өйткені қант ашытқының жұмысына кедергі келтіретін консервантқа айналады.

Бір қызығы, ортадағы қант мөлшері 10%-дан төмен болғанда, ферментация да әлсіз жүреді, бірақ сусланы тәттілендірмей тұрып, ферменттеу кезінде алынған алкогольдің максималды концентрациясын (4 -ші нүкте) есте сақтау қажет.

2. Температура мен жарық.Көптеген ашытқы штаммдары үшін ашытудың оңтайлы температурасы 20-26 ° С құрайды (астыңғы ашытылған сыра ашытқысы 5-10 ° С қажет). Рұқсат етілген диапазон 18-30 ° C. Төмен температурада ашыту айтарлықтай баяулайды, ал нөлден төмен мәндерде процесс тоқтайды және ашытқы «ұйықтап қалады» - тоқтатылған анимацияға түседі. Ашытуды қалпына келтіру үшін температураны көтеру жеткілікті.

Температураның тым жоғары болуы ашытқыны бұзады. Төзімділік шегі штаммға байланысты. Жалпы алғанда, 30-32 ° C жоғары мәндер қауіпті болып саналады (әсіресе шарап пен сыра үшін), алайда 60 ° C дейін сусланың температурасына төтеп бере алатын алкогольдік ашытқылардың жекелеген тұқымдары бар. Егер ашытқы «қайнатылған» болса, ашытуды қалпына келтіру үшін суслода жаңа партия қосуға тура келеді.

Ашыту процесінің өзі температураның бірнеше градусқа көтерілуін тудырады - сусланың көлемі неғұрлым көп болса және ашытқы неғұрлым белсенді болса, қыздыру соғұрлым күшті болады. Іс жүзінде, егер температура 20 литрден асса, температураны түзету жүргізіледі - температураны жоғарғы шектен 3-4 градустан төмен ұстау жеткілікті.

Контейнер қараңғы жерде қалдырылады немесе қалың шүберекпен жабылады. Тікелей күн сәулесінің болмауы қызып кетуден аулақ болуға мүмкіндік береді және ашытқы жұмысына оң әсер етеді - саңырауқұлақтар күн сәулесін ұнатпайды.

3. Қоршаған ортаның қышқылдығы және микроэлементтердің болуы.Қышқылдығы 4,0-4,5 рН болатын орта алкогольдік ашытуға ықпал етеді және бөгде микроорганизмдердің дамуын тежейді. Сілтілік ортада глицерин мен сірке қышқылы бөлінеді. Бейтарап суслода ашыту қалыпты түрде жүреді, бірақ патогенді бактериялар белсенді түрде дамиды. Ашытқыны қоспас бұрын сусланың қышқылдығы реттеледі. Көбінесе әуесқой дистилляторлар лимон қышқылымен немесе кез келген қышқыл шырынмен қышқылдықты жоғарылатады, ал қажеттілікті азайту үшін олар суслоны бормен сөндіреді немесе сумен сұйылтады.

Ашытқыға қант пен судан басқа басқа заттар қажет - ең алдымен азот, фосфор және витаминдер. Ашытқы бұл микроэлементтерді ақуызды құрайтын амин қышқылдарының синтезіне, сонымен қатар көбеюге пайдаланады бастапқы кезеңашыту Мәселе мынада, үйдегі заттардың концентрациясын дәл анықтау мүмкін болмайды, ал рұқсат етілген мәннен асып кету сусынның дәміне теріс әсер етуі мүмкін (әсіресе шарап үшін). Сондықтан крахмал мен жеміс шикізатында бастапқыда витаминдер, азот пен фосфордың қажетті мөлшері болады деп болжанады. Әдетте, таза қант пюресі ғана беріледі.

4. Құрамында алкоголь бар.Бір жағынан, этил спирті - ашытқының қалдық өнімі, екінші жағынан - ашытқы саңырауқұлақтары үшін күшті токсин. Спирт концентрациясының 3-4% -ында ашыту баяулайды, этанол ашытқының дамуын тежей бастайды, 7-8% ашытқы енді көбеймейді, ал 10-14% -да қант өңдеуді тоқтатады-ашыту тоқтайды . Зертханалық жағдайда өсірілетін мәдени ашытқының кейбір штамдары алкоголь концентрациясына 14% жоғары төзімді (кейбіреулері 18% және одан да жоғарыда ашуды жалғастырады). Шөптегі 1% қанттан шамамен 0,6% алкоголь алынады. Бұл 12% алкоголь алу үшін құрамында 20% қант бар ерітінді қажет екенін білдіреді (20 × 0,6 = 12).

5. Оттегінің қол жетімділігі.Анаэробты ортада (оттегісіз) ашытқы көбеюге емес, тіршілік етуге бағытталған. Дәл осы күйде максималды алкоголь шығарылады, сондықтан көп жағдайда суслоны ауаның кіруінен қорғау керек және сонымен бірге қысымның жоғарылауын болдырмау үшін контейнерден көмірқышқыл газын шығаруды ұйымдастыру қажет. Бұл міндет су тығыздағышты орнату арқылы шешіледі.

Сусланың ауамен үнемі байланыста болуында қатып қалу қаупі бар. Ең басында, ферменттеу белсенді болған кезде, шығарылатын көмірқышқыл газы ауаны сусланың бетінен ығыстырады. Бірақ соңында, ашыту әлсіреп, көмірқышқыл газы аз және аз пайда болған кезде, ауа суслоны бар ашық контейнерге кіреді. Оттегінің әсерінен сірке қышқылының бактериялары белсендіріледі, олар этил спиртін сірке қышқылы мен суға өңдей бастайды, бұл шараптың бұзылуына, самогонның түсуінің төмендеуіне және сусындарда қышқыл дәмнің пайда болуына әкеледі. Сондықтан контейнерді су тығыздағышпен жабу өте маңызды.

Алайда, ашытқы көбейту үшін оттегі қажет (оңтайлы мөлшерге жету үшін). Судағы кәдімгі концентрация жеткілікті, бірақ пюрені тез көбейту үшін ашытқыны қосқаннан кейін оны бірнеше сағат ашық қалдырыңыз (ауаға қол жетімді) және бірнеше рет араластырыңыз.

Ашыту көмірсулардың гликолитикалық ыдырауына негізделген. Айырмашылығы: гомоферментативті сүт қышқылы (ГФМ), спирт, пропиондық, бутир қышқылы, ацетон бутил.
Ашыту - бұл эволюциялық жолмен бактерия жасушасынан энергия алудың ең көне және ең қарапайым әдісі. АТФ субстрат фосфорлану механизмімен органикалық субстраттың тотығуы нәтижесінде түзіледі. Ашыту анаэробты жағдайда жүреді. Ашытудың қарабайырлығы ашыту кезінде субстраттың толық ыдырамайтындығымен, ал ашыту кезінде түзілетін заттардың (спирттер, органикалық қышқылдар және т.б.) ішкі энергия қорларының болуымен түсіндіріледі.
Ашыту кезінде бөлінетін энергия мөлшері шамалы.1 г / моль глюкоза 2 - 4 АТФ молекуласына тең. Ашыту түріндегі микроорганизмдер өздерін энергиямен қамтамасыз ету үшін субстратты қарқынды түрде ашытуға мәжбүр болады. Ашытудың негізгі мәселесі-донорлық-акцепторлық байланыстарды шешу. Электронды донорлар - органикалық субстрат, ал ашытудың тағдырын анықтайтын электронды акцептор - басты міндет. Ашытудың соңғы өнімі бұл процестің түріне атау береді.

Ашыту химиясы

Анаэробиоз жағдайында ашыту процесінде көмірсулардың ыдырауы кезінде энергия өндіру мәселесі орталықта болады. Негізгі механизм-бұл гликолитикалық ыдырау жолы (Эмбден-Мейерхоф-Парнас, гексоза-дифосфат жолы). Бұл жол ең кең таралған, аз кездесетін 2 гликолитикалық жол бар: тотықтырғыш пентоза-фосфат жолы (Варбург-Диккенс-Хорекер), Энтнер-Дударов жолы (CDPG жолы).
Айта кету керек, бұл механизмдердің барлығын ферментация деп санауға болмайды, өйткені олар тыныс алудың негізінде жатыр. Ашыту субстраттан бөлінген протонды немесе электронды қолданғанда және акцепторға бекітілгенде басталады.
ГЛИКОЛИЗ
Гексаминаза әсерінен глюкоза 6 -позицияда фосфорланады - глюкоза -6 -фосфатқа айналады - метаболикалық жағынан белсенді формасыглюкоза Фосфат доноры-АТФ молекуласы.Глюкоза-6-фосфат фруктоза-6-фосфатқа изомерленген. Реакция қайтымды, реакция аймағында 2 заттың болу деңгейі бірдей.Фруктоза-6-фосфат фосфат тобын бірінші С атомына бекітеді және фруктоза-1,6-дифосфатқа айналады. Реакциялар өзіндік құнмен келеді энергия АТФжәне фруктоза-1,6-дифосфат алдолазамен (гликолиздің негізгі реттеуші ферменті) катализденеді.
Фруктоза-1,6-дифосфат үш фосфат изомеразасы арқылы 2 фосфотриозға бөлінеді. Нәтижесінде 2 трио түзіледі: фосфодиоксиацетон және 3-фосгликеральдегид (3-PHA). Бұл екі триозаны бір -біріне изомеризациялауға және сол механизм бойынша пируватқа айналуға болады. Бұл қалпына келтіру кезеңі (энергия өндірумен бірге келеді).

Гликолиз
Гексокиназа
Глюкоза-6-фосфат изомеразасы
6-фосфофруктокиназа
Алдолаза
Триозалық фосфат изомеразасы
Глицеральдегид фосфатдегидрогеназа
Фосфоглицераткиназа
Фосфоглицеромутаза
Энолаза
Пируват киназа
3-FGK қалыптасуы орын алды. Енді біз кейбір нәтижелерді қорытындылай аламыз. Бұл кезеңде жасуша өзінің энергия шығындарын «қайтарады»: 1 глюкоза молекуласына 2 АТФ молекуласы жұмсалды және 2 АТФ молекуласы синтезделді. Сол кезеңде бірінші субстрат фосфорлануы 3-PHA тотығуының 1,3-PHA реакциясында және АТФ түзілуінде жүреді. Ферменттердің қатысуымен ашытылатын субстраттың қайта құрылымдалуы кезінде энергия АТФ жоғары энергиялы фосфатты байланыстарында бөлінеді және сақталады. Бірінші субстрат фосфорлануын 3-PHA деңгейінде фосфорлану деп те атайды. 3-FHA түзілгеннен кейін фосфат тобы үшінші позициядан екіншісіне ауысады. Әрі қарай, 2-FHA екінші және үшінші көміртегі атомдарынан су молекуласының ыдырауы жүреді, энолаза ферментімен катализденеді және фосфоенолпирув қышқылы түзіледі. 2-FHA молекуласының дегидратациясы нәтижесінде оның екінші көміртек атомының тотығу дәрежесі жоғарылайды, үшіншісі төмендейді. ПЭП түзілуіне әкелетін 2-FHA молекуласының дегидратациясы молекуланың ішіндегі энергияның қайта бөлінуімен жүреді, нәтижесінде 2-FHA-дағы энергиясы төмен байланыстан екінші көміртек атомындағы фосфат байланысы пайда болады. молекула РЭП молекуласында жоғары энергиялы байланысқа айналады. РЭП молекуласы энергияға бай фосфат тобының донорына айналады, ол пируваткиназа ферментінің көмегімен АДФ-ке ауысады. Осылайша, 2-FHA-ны пирожүзім қышқылына айналдыру процесінде энергия бөлінеді және АТФ молекуласында сақталады. Бұл субстраттың екінші фосфорлануы. Молекулааралық тотығу -тотықсыздану процесінің нәтижесінде бір молекула электрондарды береді және қабылдайды. Екінші субстрат фосфорлану процесінде басқа АТФ молекуласы түзіледі; Нәтижесінде процестің жалпы энергия табысы 1 глюкоза молекуласына 2 АТФ молекуласын құрайды. Бұл сүт қышқылының гомоферментативті ашыту процесінің энергетикалық жағы. Процестің энергетикалық балансы: C6 + 2ATP = 2C3 + 4 ATP + 2NADP ∙ H2

ХОМО-ФЕРЗИМАТИВТІ ЛАКТИКАЛЫҚ ҚЫШҚЫЛ ФЕРМЕНТАЦИЯСЫ

Оны сүт қышқылды бактериялар жүзеге асырады. Пируваттан сүт қышқылының соңғы түзілуімен көмірсулар гликолитикалық жол бойымен ыдырайды. HPMC бактерияларында донорлық -акцепторлық байланыс мәселесі қарапайым жолмен шешіледі - ашытудың бұл түрі эволюциялық тұрғыдан ең көне механизм болып саналады.
Ашыту кезінде пирув қышқылы Н + глюкозадан бөлініп азаяды. NADP H2 H2 бар Н2 пируватқа шығарылады. Нәтижесінде сүт қышқылы түзіледі. Энергияның шығымы - 2 АТФ молекуласы.
Сүт қышқылын ашытуды стрептококк, лактобацилл, лейконосток бактериялары жүргізеді.Олардың барлығы G + (таяқша немесе кокк) спора түзбейтін (Sporolactobacillus спора түріндегі). Сүт қышқылының бактериялары оттегіне қатысты аэротолерантты, олар қатаң анаэробтар, бірақ олар оттегі атмосферасында болуы мүмкін. Оларда оттегінің уытты әсерін бейтараптандыратын бірқатар ферменттер бар (флавин ферменттері, гемдік емес каталаза, супероксидті дисмутаза). ICD тыныс ала алмайды, себебі тыныс алу тізбегі жоқ. LAB табиғаты өсу факторларына бай болғандықтан, олар эволюция процесінде метаболикалық мүгедектерге айналды және өсу факторларын жеткілікті мөлшерде синтездеу мүмкіндігін жоғалтты, сондықтан өсіру процесінде олар

витаминдер, аминқышқылдары (көкөніс, өсімдік сығындылары) қосуды қажет етеді.
LAB β-галактозидазаның әсерінен D-глюкоза мен D-галактозаға бөлінетін лактозаны қолдана алады, егер су молекулалары болса. Кейіннен D-галактоза фосфорланады және глюкоза-6-фосфатқа айналады.
MCB - оңтайлы өсіру температурасы 37 - 40 ° C болатын мезофиллдер. Олардың көпшілігі 15 ° C температурада өспейді.
Антагонизмге қабілеттілік метаболизм процесінде басқа микроорганизмдердің өсуін тежейтін сүт қышқылы мен басқа өнімдердің жиналуына байланысты. Сонымен қатар, культуралық сұйықтықта сүт қышқылының жиналуы рН -ның күрт төмендеуіне әкеледі, бұл шіріту микроорганизмдерінің өсуін тежейді, ал ЛАБ -тың өзі рН 2 -ге дейін төзе алады.
KSD көптеген антибиотиктерге сезімтал емес. Бұл оларды антибиотикалық терапиямен бірге жүретін препараттар ретінде қолдануға болатын пробиотикалық препараттардың өндірушілері ретінде қолдануға мүмкіндік берді (олар антибиотиктермен қысылған ішек микрофлорасын қалпына келтіруге көмектеседі).
ICD экологиясы. Табиғатта олар көмірсулар көп болатын жерлерде кездеседі: сүт, өсімдіктер беті, адамдар мен жануарлардың қоректік жолдары. Патогенді формалар жоқ.

Алкогольді ферментация

Ол гликолитикалық жолға негізделген. Алкогольдік ашытуда донор-акцепторлы байланыстың шешімі күрделене түседі. Біріншіден, пируват ацетальдегидке және СО2 -ге алкогольдік ашытудағы негізгі фермент пируват декарбоксилазаның көмегімен декарбоксилденеді:
CH3-CO-COOH ® CH3-COH + CO2.
Реакцияның ерекшелігі оның толық қайтымсыздығында. Алынған ацетальдегид NAD + тәуелді алкогольдегидрогеназаның қатысуымен этанолға дейін төмендейді:
CH3-COH + OVER-H2 ® CH3-CH2OH + OVER +
Сутегі доноры 3-PHA (сүт қышқылының ашыту жағдайындағыдай).
Алкогольдік ашыту процесін келесі теңдеу арқылы қорытындылауға болады:
C6H12O6 + 2FN + 2ADP ® 2CH3-CH2OH + 2CO2 + 2ATP + 2H2O.
Алкогольдік ашыту - бұл Pro мен эукариоттарда энергия алудың кең таралған процесі. Прокариоттарда ол G + те, G- те де кездеседі. Zymomonas mobilies микроағзасы (agave шырынын пулькі) өндірістік маңызы бар, бірақ ашытудың негізі гликолиз емес, Энтнер-Дудоров жолы немесе CDPG жолы.
Алкогольдің негізгі өндірушілері-ашытқы (қайнату, шарап жасау, ферменттік препараттар, В тобының витаминдері, нуклеин қышқылдары, ақуыз-витаминді концентраттар, пробиотикалық препараттар).

ПРОПИОНДЫҚ ФЕРМЕНТАЦИЯ

Пропион қышқылының ашытуында біз пируваттың конверсиясының үшінші мүмкіндігін - оның карбоксилденуін жүзеге асырумен айналысамыз, бұл сутектің жаңа акцепторы - ААК пайда болуына әкеледі. Пропион қышқылының бактерияларында пирув қышқылының пропион қышқылына дейін төмендеуі келесі түрде жүреді. Пирув қышқылы биотинге тәуелді фермент катализдейтін реакцияда карбоксилденеді, онда биотин СО2 тасымалдаушысы қызметін атқарады. СО2 тобының доноры-метилмалонил-КоА. Транскарбоксилдену реакциясы нәтижесінде АНА мен пропионил-КоА түзіледі. PAK үш ферментативті кезеңнің нәтижесінде (үшінші циклдің 6, 7, 8 реакцияларына ұқсас) карбон қышқылдары, сукцин қышқылына айналады.
Келесі реакция-CoA тобының пропионил-КоА-дан сукцин қышқылына (сукцинат) ауысуы, нәтижесінде сукцинил-КоА мен пропион қышқылы түзіледі.
Алынған пропион қышқылы процестен шығарылады және жасушадан тыс жиналады. Сукцинил-КоА метилмалонил-КоА айналады.
Метилмалонил-КоА мутазасының коэнзимінде В12 дәрумені бар.

Глюкозаның 1 молекуласына, пропион қышқылының 2 молекуласына және АТФ -тың 4 молекуласына энергия балансы түзіледі.
Propionibacterium тектес бактериялар G + таяқшалары, спора түзбейтін, қозғалмайтын, екілік бөлінумен көбейетін, аэротолерантты микроорганизмдер. Оларда оттегінің улы әсерінен қорғаныс механизмі бар, кейбіреулері дем алады.
Экология: сүтте, күйіс қайыратын малдың ішегінде кездеседі. Өнеркәсіптік қызығушылық: В12 мен пропион қышқылын өндірушілер.

МҰНАЙ ФЕРМЕНТАЦИЯСЫ

Бутирлік ашыту кезінде пируват декарбоксилденеді және КоА -ға бекітіледі - ацетил -КоА түзіледі. Әрі қарай конденсация жүреді: 2 ацетил-КоА молекуласы H2 өндірісінің акцепторы ретінде әрекет ететін С4-қосылыс ацето-ацетил-КоА түзу үшін конденсацияланады.

Әрі қарай, С4 қосындысы қышқыл қышқылын түзу үшін бірінен соң бірі ауысады. Бұл қалпына келтіру жолы энергия өндірумен байланысты емес және тек тотықсыздандырғышты қолдануға арналған. Сонымен қатар, пируваттан сірке қышқылының түзілуіне әкелетін екінші тотықтырғыш тармақ пайда болады, және осы аймақта субстрат фосфорлануы жүреді, бұл АТФ синтезін тудырады.
Энергия балансын есептеу қиын, себебі реакциялардың бағыты сыртқы факторлармен, сондай -ақ қоректік ортамен анықталады:
1 моль. глюкоза → ≈3.3 АТФ
Бутир қышқылының ашытуын Clostridium тектес бактериялар жүргізеді - бұл G + таяқшалары, қозғалмалы, спора түзуші (эндоспоралар d> dcl), тек анаэробты дақылдар. Қозғалыс перрихиальды орналасқан флагелла арқасында жүзеге асады. Жас ұлғайған сайын олар флагелла жоғалтады және гранулоза (крахмал тәрізді зат) жиналады. Субстрат ашыту мүмкіндігіне қарай олар 2 түрге бөлінеді:
сахаролитикалық (қант, полисахаридтер, крахмал, хитинді ыдырату);
протеолитикалық (протеолитикалық ферменттердің қуатты кешені бар, ақуыздарды ыдыратады).
Clostridia бутир қышқылының ашытуын ғана емес, сонымен қатар ацетон бутилін де жүзеге асырады. Ашытудың бұл түрінің өнімдері бутир қышқылы мен ацетатпен бірге болуы мүмкін: этанол, ацетон, бутил спирті, изопропил спирті.

АСЕТОН БУТИЛ ФЕРМЕНТАЦИЯСЫ

Ацетон-бутилді ашыту кезінде продуценттер жас кезінде (логарифмдік өсу фазасы) бутир қышқылы сияқты ашытуды жүзеге асырады. РН төмендегенде және қышқыл өнімдер жиналғанда ферменттер синтезі индукцияланады, бұл бейтарап өнімдердің (ацетон, изопропил, бутил, этил спирті). Ацетон-бутилдік ашыту процесін зерттей отырып, орыс ғалымы Шапошников оның 2 фазадан өтетінін және конструктивті және энергия алмасуының байланысы 2 фазалы процестің негізінде жатқанын көрсетті. Бірінші кезең мәдениеттің белсенді өсуімен және қарқынды конструктивті метаболизммен сипатталады, сондықтан бұл кезеңде биосинтетикалық қажеттіліктер үшін NAD ∙ H2 редукторының кетуі байқалады. Мәдениеттің өсуінің әлсіреуімен және оның екінші кезеңге өтуімен конструктивті процестерге қажеттілік азаяды, бұл редукцияланатын формалардың - алкогольдің пайда болуына әкеледі.
Клостридиумды практикалық қолдану:
бутир қышқылын өндіру;
ацетон өндірісі;
бутанол өндірісі.
Бактериялар табиғатта үлкен рөл атқарады: олар целлюлоза мен хитиннің ыдырауын, анаэробты ыдырауын жүргізеді (кейбіреулері пектин талшықтарын ыдыратады). Clostridium арасында қоздырғыштар бар (ботулизмнің қоздырғыштары - өте қауіпті экзотоксин шығарады; газ гангренасының қоздырғышы; сіреспе).

Энергия алмасу(катаболизм, диссимиляция) - энергияның бөлінуімен жүретін органикалық заттардың ыдырау реакцияларының жиынтығы. Органикалық заттардың ыдырауы кезінде бөлінетін энергияны жасуша бірден пайдаланбайды, бірақ АТФ және басқа да жоғары энергиялы қосылыстар түрінде сақталады. АТФ - жасушаны энергиямен қамтамасыз етудің әмбебап көзі. АТФ синтезі барлық организмдердің жасушаларында фосфорлану процесінде жүреді - АДФ -ға бейорганикалық фосфат қосылуы.

Бар аэробтыорганизмдер (оттегі ортасында өмір сүреді) энергия алмасудың үш кезеңін ажыратады: дайындық, оттегісіз тотығу және оттегінің тотығуы; кезінде анаэробтыорганизмдер (оттегі жоқ ортада өмір сүреді) және оттегі жетіспеушілігі бар аэробты-екі кезең: дайындық, оттегісіз тотығу.

Дайындық кезеңі

Ол күрделі органикалық заттардың қарапайым заттарға ферментативті бөлінуінен тұрады: ақуыз молекулалары - аминқышқылдарына, майлар - глицерин мен карбон қышқылдарына, көмірсулар - глюкозаға, нуклеин қышқылдары - нуклеотидтерге. Жоғары молекулалы органикалық қосылыстардың ыдырауы ферменттер арқылы жүзеге асады асқазан -ішек жолдарынемесе лизосомалық ферменттер. Бұл жағдайда бөлінетін барлық энергия жылу түрінде таралады. Алынған ұсақ органикалық молекулалар «құрылыс материалы» ретінде қолданылуы мүмкін немесе одан әрі деградацияға ұшырауы мүмкін.

Оттегісіз тотығу немесе гликолиз

Бұл кезең дайындық кезеңінде түзілген, жасуша цитоплазмасында жүретін және оттегінің болуын қажет етпейтін органикалық заттардың одан әрі бөлінуінен тұрады. Жасушадағы негізгі энергия көзі - глюкоза. Глюкозаның аноксикалық толық емес ыдырау процесі - гликолиз.

Электрондардың жоғалуы тотығу деп аталады, сатып алу тотықсыздану деп аталады, ал электрон доноры тотығады, акцепторы азаяды.

Айта кету керек, жасушаларда биологиялық тотығу оттегінің қатысуымен жүруі мүмкін:

A + O 2 → AO 2,

және оның қатысуынсыз сутегі атомдарының бір заттан екінші затқа ауысуына байланысты. Мысалы, «А» заты «В» затымен тотығады:

AH 2 + B → A + BH 2

немесе электрондардың берілуіне байланысты, мысалы, қара темір үш валенттіге дейін тотығады:

Fe 2+ → Fe 3++ e -.

Гликолиз - он реакцияны қамтитын күрделі көп сатылы процесс. Бұл процесс кезінде глюкоза дегидрдендіріледі, NAD + коферменті (никотинамид аденин динуклеотид) сутегі акцепторы қызметін атқарады. Ферментативті реакциялар тізбегінің нәтижесінде глюкоза пирожүзім қышқылының екі молекуласына (ПВА) айналады, ал барлығы 2 АТФ молекуласы мен NADH 2 сутегі тасымалдаушысының төмендетілген формасы түзіледі:

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2H 3 PO 4 + 2NAD + → 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 2H 2 O + 2NAD · H 2.

ПВХ -ның одан әрі тағдыры жасушада оттегінің болуына байланысты. Егер оттегі болмаса, ашытқы мен өсімдіктерде алкогольдік ашыту жүреді, онда алдымен ацетальдегид, содан кейін этил спирті түзіледі:

1. С 3 Н 4 О 3 → СО 2 + СН 3 СОН,
2. СН 3 СН + NAD · Н 2 → С 2 Н 5 ОН + NAD +.

Жануарларда және кейбір бактерияларда оттегінің жетіспеушілігімен сүт қышқылының түзілуімен сүт қышқылының ашуы жүреді:

С 3 Н 4 О 3 + NAD · Н 2 → С 3 Н 6 О 3 + NAD +.

Бір глюкоза молекуласының гликолизі нәтижесінде 200 кДж бөлінеді, оның ішінде 120 кДж жылу түрінде таралады, ал 80% АТФ байланысында сақталады.

Оттегінің тотығуы немесе тыныс алу

Ол митохондрияда және оттегінің міндетті қатысуымен болатын пирув қышқылының толық ыдырауынан тұрады.

Пирув қышқылы митохондрияға тасымалданады (митохондрияның құрылысы мен қызметі - 7 -дәріс). Бұл жерде ПВХ-ның дегидрогенденуі (сутегінің жойылуы) және декарбоксилденуі (көмірқышқыл газының жойылуы) Кребс циклінің реакциялары деп аталатын реакциялар цикліне енетін екі көміртекті ацетил тобының түзілуімен жүреді. Одан әрі тотығу жүреді, дегидрогенизация мен декарбоксилденумен байланысты. Нәтижесінде әрбір жойылған ПВХ молекуласы үшін үш CO 2 молекуласы митохондриядан алынады; тасымалдаушылармен байланысты сутегі атомдарының бес жұбы (4NAD · H 2, FAD · H 2), сонымен қатар бір АТФ молекуласы түзіледі.

Гликолиз бен митохондриядағы ПВХ деструкциясының сутегі мен көмірқышқыл газына жалпы реакциясы келесідей:

C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O → 6CO 2 + 4ATF + 12H 2.

Гликолиз нәтижесінде екі АТФ молекуласы түзіледі, екеуі Кребс циклінде; екі жұп сутек атомы (2NADCHH2) гликолиз нәтижесінде түзілді, он жұп - Кребс циклінде.

Соңғы саты - сутегі атомдарының жұптарының оттегінің қатысуымен тотығуы, бір мезгілде АДФ -тың АТФ -ке фосфорлануы. Сутегі ішкі митохондриялық мембранада орналасқан тыныс алу тізбегінің үш ірі ферменттік кешеніне (флавонопротеидтер, коферменттер Q, цитохромдар) беріледі. Электрондар сутектен алынады, олар ақырында митохондриялық матрицада оттегімен қосылады:

О 2 + e - → О 2 -.

Протондар митохондрияның мембранааралық кеңістігіне, «протондық резервуарға» айдалады. Ішкі мембрана сутегі иондарын өткізбейді, бір жағынан теріс зарядталады (O 2 есебінен), екінші жағынан - оң (Н +есебінен). Ішкі мембранадағы потенциалдар айырмашылығы 200 мВ жетсе, протондар АТФ синтетаза ферментінің арнасынан өтеді, АТФ түзіледі, ал цитохромоксидаза оттегінің суға түсуін катализдейді. Сонымен, он екі жұп сутегі атомының тотығуы нәтижесінде 34 АТФ молекуласы түзіледі.

1. Мүмкін фото- және хемосинтетикалық организмдерарқасында энергия алыңыз органикалық заттардың тотығуы? Әрине олар алады. Өсімдіктер мен хемосинтетика тотығуымен сипатталады, себебі оларға энергия қажет! Алайда автотрофтар өздері синтездеген заттарды тотықтырады.

2. Аэробты организмдерге не үшін қажет оттегі? Биологиялық тотығудың рөлі қандай? Оттегі - түпкілікті электронды қабылдағышолар тотығатын заттардың энергия деңгейінің жоғарылауынан туындайды. Бұл процесс кезінде электрондар едәуір энергия бөледі, және тотығудың рөлі дәл осында! Тотығу - бұл электрондардың немесе сутегі атомының жоғалуы, тотықсыздану - олардың қосылуы.

3. Жану мен биологиялық тотығудың айырмашылығы неде? Жану нәтижесінде барлық энергия толығымен түрінде шығарылады жылу... Бірақ тотығу кезінде бәрі күрделірек: энергияның тек 45 пайызы ғана жылу түрінде шығарылады және дене температурасын қалыпты ұстауға жұмсалады. Бірақ 55 пайыз - АТФ энергиясы түріндежәне басқа биологиялық аккумуляторлар. Демек, энергияның көп бөлігі әлі де құрылысқа жұмсалады жоғары энергия байланыстары.

Энергия алмасуының кезеңдері

1. Дайындық кезеңісипатталады полимерлердің мономерлерге бөлінуі(полисахаридтер глюкозаға, ақуыздар амин қышқылдарына айналады), майлар глицерин мен май қышқылдарына айналады. Қосулы бұл кезеңэнергияның бір бөлігі жылу түрінде бөлінеді. Процесс ұяшықта жүреді лизосомалар, организм деңгейінде - жылы асқорыту жүйесі... Сондықтан ас қорыту процесі басталғаннан кейін дене температурасы көтеріледі.

2. Гликолиз, немесе оттегісіз кезең- глюкозаның толық емес тотығуы жүреді.

3. Оттегі сатысы- глюкозаның соңғы бөлінуі.

Гликолиз

1. Гликолизцитоплазмаға өтеді. Глюкоза C. 6 H 12 O 6 ПВХ (пирувин қышқылы) С -қа бөлінді 3 H 4 O 3 - үш көміртекті ПВХ екі молекуласы үшін. 9 түрлі ферменттер қатысады.

1) Бұл жағдайда ПВХ -ның екі молекуласы глюкозадан 4 сутегі атомынан аз C 6 H 12 O 6, C 3 H 4 O 3 - PVC (2 молекула - C 6 H 8 O 6).

2) 4 сутегі атомы қайда жұмсалады? 2 атомның арқасында NAD + 2 атомы екі NAD қалпына келтірілдіH... Басқа екі сутегі атомының арқасында ПВХ айналуы мүмкін сүт қышқылы C. 3 H 6 O 3 .

3) Глюкозаның жоғары энергетикалық деңгейінен NAD +деңгейінің төменгі деңгейіне ауысқан электрондардың энергиясының арқасында олар синтезделеді. 2 АТФ молекуласы ADP және фосфор қышқылынан.

4) Энергияның бір бөлігі түрінде жұмсалады жылу.

2. Егер жасушада оттегі болмаса немесе оттегі аз болса, онда 2 ПВХ молекуласы екі NADH -ға дейін азаяды. сүт қышқылы: 2C 3 H 4 O 3 + 2NADH + 2H + = 2C 3 H 6 O 3 (сүт қышқылы) + 2HAD +. Сүт қышқылының болуы жаттығулар кезінде бұлшықеттердің ауырсынуын және оттегінің жетіспеушілігін тудырады. Белсенді жүктемеден кейін қышқыл бауырға жіберіледі, онда сутегі одан бөлінеді, яғни ол қайтадан ПВХ -ға айналады. Бұл ПВХ митохондрияға АТФ толық бөлінуі мен түзілуі үшін ене алады. АТФ -тың бір бөлігі гликолизді қайтару арқылы ПВХА -ның көп бөлігін глюкозаға айналдыруға жұмсалады. Қандағы глюкоза бұлшықетке түседі және сол күйінде сақталады гликоген.

3. Нәтижесінде глюкозаның тотықсыздануыбарлығы жасаған 2 АТФ молекуласы.

4. Егер торда бұрыннан бар болса, немесе оған кіре бастаса оттегі, ПВА -ны енді сүт қышқылына дейін төмендетуге болмайды, бірақ митохондрияға жіберіледі, онда ол толық С дейін тотығуO 2 жәнеH 2 O.

Ашыту

1. Ашытуглюкоза сияқты әр түрлі қоректік заттардың анаэробты (оттегісіз) метаболикалық ыдырауы.

2. Алкоголь, сүт қышқылы, бутир қышқылы, қышқыл ашыту цитоплазмада анаэробты жағдайда жүреді. Негізінде ашыту процесі гликолизге қалай сәйкес келеді.

3. Алкогольдік ашыту ашытқыға, кейбір саңырауқұлақтарға, өсімдіктерге, бактерияларға тән, олар тотықсыз жағдайда ашытуға өтеді.

4. Есептерді шешу үшін әр жағдайда, ашыту кезінде глюкоза бөлінетінін білу маңызды 2 АТФ, алкоголь немесе қышқылдар- май, сірке суы, сүт. Алкогольді (және бутир қышқылын) ашыту кезінде глюкозадан алкоголь, АТФ ғана емес, көмірқышқыл газы да бөлінеді.

Энергия алмасуының оттегі сатысыекі кезеңді қамтиды.

1. Трикарбон қышқылдарының айналымы (Кребс циклы).

2. Тотығу фосфорлануы.