Қазақша рефераттар

Лимон қышқылының айналымы

Сабақ туралы қысқаша мәлімет

Сынып

10-сынып

Тақырып

Лимон қышқылы айналымының сатылары

Көрнекіліктер

Тірек-сызба, сызбанұсқалар, портреттер

Пәнаралық байланыс

Химия

Әдістер

Сұрақ-жауап, баяндау, кесте толтыру

Сабақтың мақсаты

  1. 1 Оқушыларды лимон қышқылы (Кребс) айналымының сатыларымен таныстыру.
  2. 2 Дүниетанымды кеңейте отырып, оқу материалын толық меңгеру дағдысын дамыту.
  3. 3 Ұйымшылдыққа, тазалыққа және ғылымға құштарлыққа тәрбиелеу.

Сабақтың барысы

I. Ұйымдастыру

  • Амандасу.
  • Оқушыларды сабаққа әзірлеу.
  • Сабақтың мақсатымен таныстыру.

II. Жаңа сабақты түсіндіру

  • Пируваттың өзгеруі және айналымға даярлық.
  • Кребс айналымының сатылары.
  • Электрон тасымалдау тізбегі және АТФ синтезі.

III. Бекіту

Сызба-карточкалар бойынша талдау жұмыстары.

IV. Үй тапсырмасы

§ 23.

V. Үй тапсырмасын тексеру және VI. Бағалау

Өткен материалды сұрақ-жауап арқылы тексеру және қалыптастырушы бағалау жүргізу.

Пируваттың өзгеруі: Кребс айналымына даярлық

Лимон қышқылы айналымына даярлық пируват молекуласының өзгеруінен басталады. Пируват (3 көміртек атомы бар қосылыс) бір көміртек атомын көмірқышқыл газы (CO2) түрінде жоғалтады. Осы кезде кофермент A пируваттың қалған екі көміртегінен түзілген ацетил тобын қосып алып, ацетил-КоA түзеді.

Сонымен қатар НАД+ пируват пен кофермент A-дан сутекті қабылдап, НАДН + H+ түріне айналады. Нәтижесінде түзілген ацетил-КоA Кребс айналымының алғашқы сатысына өтеді, осылайша даярлық кезеңі аяқталады.

Негізгі ұғымдар

  • Декарбоксилдену

    CO2 бөлінуі арқылы көміртектің азаюы.

  • Тотығу-тотықсыздану

    НАД+ және ФАД сияқты акцепторлардың электрон/сутек қабылдауы.

Лимон қышқылы (Кребс) айналымы

Даярлық кезеңі аяқталған соң, лимон қышқылы айналымы басталады. Бұл реакциялар ферменттердің қатысуымен үздіксіз жүретін күрделі процесс. Бастапқы зат ретінде ацетил-КоA қатысады: ол өзінің екі көміртекті ацетил тобын төрт көміртекті қосылыс — қымыздықсірке қышқылына (оксалоацетатқа) беріп, алты көміртекті қосылыс — лимон қышқылын түзеді.

Айналым барысында лимон қышқылы екі көміртек атомын CO2 түрінде бөліп шығарады, ал қалған төрт көміртек атомы есебінен қымыздықсірке қышқылы қайта түзіліп, процесс қайталана береді.

Тарихи дерек

Лимон қышқылының айналымын 1930 жылдары ағылшын биохимигі Ганс Кребс ашқан. Осы еңбегі үшін ол 1953 жылы Нобель сыйлығын алды. Сондықтан бұл процесс жиі Кребс айналымы деп аталады.

Айналымның негізгі нәтижелері

  • CO2 түзіледі және тыныс алу арқылы сыртқа шығарылады.

  • Сутек атомдары әр сатыда ажырап, электрон акцепторлары — НАД+ және ФАД — арқылы тасымалданады. Нәтижесінде НАДН + H+ және ФАДН2 түзіледі.

  • Әр айналымда 1 АТФ молекуласы синтезделеді (субстраттық фосфорлану арқылы).

Жалпы қорытынды теңдеу (қысқаша)

Ацетил-КоA + қымыздықсірке қышқылы + АДФ + Фн + НАД+ + ФАД → қымыздықсірке қышқылы + 2CO2 + КоA + АТФ + 3НАДН + 3H+ + ФАДН2

Ескерту: Теңдеу оқу мақсатына сай ықшам түрде берілді; нақты сатыларда аралық қосылыстар мен ферменттер қатысады.

Н+ «қоймасын» толтыру және электрон тасымалдау тізбегі

Глюкоза ферменттердің жәрдемімен толық ыдыраған кезде (оттекті тыныс алуды еске түсіріңдер), бөлінген энергияның бір бөлігі АТФ синтезіне жұмсалады. Алайда энергияның негізгі бөлігі электрондармен «байытылған» тасымалдаушы молекулаларда жинақталады: НАДН + H+ және ФАДН2. Бұл молекулалар гликолиз бен Кребс айналымының өнімдері.

Тасымалдаушылар сутек атомдарын (және олардың электрондарын) митохондрияның ішкі мембранасындағы электрон тасымалдау тізбегіне береді де, өздері қайтадан жаңа сутекті тасымалдауға дайын күйге өтеді. Процесс үздіксіз жүріп отырады.

Митохондрия мембранасындағы ең маңызды идея

Ішкі мембрана арқылы протондар (H+) тасымалданып, мембрананың екі жағында зарядтардың асимметриясы қалыптасады. Нәтижесінде потенциал айырмасы (электрохимиялық градиент) пайда болады.

Протондар мембрананың белгілі аймақтарында орналасқан АТФ-синтаза ферменті арқылы кері өткен кезде, олардың энергиясы АДФ пен фосфаттың (Фн) қосылып, АТФ түзуіне жұмсалады. Осылайша АТФ синтезделген сайын протондық «қоймада» жиналған энергия азаяды.

Бірақ электрон тасымалдау тізбегі НАДН және ФАДН2-дан келетін электрондар есебінен протондарды қайтадан «айдап», қойманы үздіксіз толықтырып тұрады. Оттек соңғы электрон акцепторы ретінде қатысып, протондармен қосылып су (H2O) түзеді:

Негізгі реакция (қарапайым түрде)

4H+ + O2 + 4e− → 2H2O

Ескерту: Электрондар тізбек бойынша біртіндеп беріліп, бірнеше ферменттік кешендер қатысады.