Сочинение на тему Отчет об аэробном клеточном дыхании: влияние высокой температуры на потребление кислорода

Цель. Целью этой лабораторной работы было наблюдать и анализировать процесс аэробного клеточного дыхания и влияние повышения температуры на скорость потребления O2. Эксперимент проводился одинаково дважды, за исключением изменения температуры. Когда температура воды была повышена, скорость потребления O2 увеличилась. Чем выше температура, тем быстрее расходуется кислород.

Введение: процесс и механизм аэробного клеточного дыхания.

АТФ (аденозинтрифосфат), является основным источником энергии для живых организмов. Энергия накапливается в структуре трех фосфатных хвостов АТФ. Энергия, выделяемая при удалении фосфата из АТФ, стимулирует большинство метаболических процессов в любом организме. Когда фосфатная группа удаляется, АТФ превращается в АДФ (аденозин дифосфат); Поэтому во всех метаболических процессах между АТФ и АДФ всегда существует постоянная цикличность.

Во всех энергетических метаболических процессах один шаг остается постоянным; Гликолиз, расщепление молекулы сахара для превращения в энергию, как суммируется следующим уравнением:

C6H12O6 + 6 O2–> 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP

Аэробное дыхание будет в центре внимания этого исследования. Аэробное дыхание состоит из нескольких реакций в четыре этапа; Гликолиз, синтез ацетил-КоА, цикл Кребса / лимонной кислоты и цепь переноса электронов.

Клеточное дыхание; Обзор.

A = гликолиз, B = синтез ацетил-КоА / цикл Кребса и C = цепь переноса электронов.

Шаг первый; Гликолиз

При гликолизе глюкоза расщепляется на два пирувата в цитоплазме клетки, каждый из которых содержит 3 атома углерода. Для того, чтобы клетка начала гликолиз, необходимы две молекулы АТФ и четыре АТФ; следовательно, чистый доход составляет два АТФ и два NADH.

В присутствии кислорода аэробное дыхание следует за гликолизом, потому что этот процесс производит больше энергии в форме АТФ. Производные глюкозы затем разбиваются в серии еще четыре этапа.

Шаги два и три; Синтез ацетил-КоА и цикл Кребса / лимонной кислоты –

Пируват, образующийся во время гликолиза, поступает в митохондрии клетки. Во время этого процесса пируват превращается в ацетил-КоА, кофермент, используемый в основном при дыхании для передачи атомов углерода для окисления, а также в синтезе и окислении жирных кислот. Когда ацетил-КоА синтезируется, образуется молекула диоксида углерода (CO2) и одна молекула NADH. Ацетил-КоА далее расщепляется в цикле Кребса, где для каждого Ацетил-КоА выделяется два CO2; энергия от этой реакции затем сохраняется в АТФ. Часть энергии передается в форме электронов через NAD + и FAD, которые впоследствии восстанавливаются до NADH и FADH2. В целом чистый выигрыш составляет 8 NADH, 2 FADH2 и 2 ATP (имейте в виду, что цикл Кребса завершается два раза – по одному для каждого пирувата).

<Р> слева; Синтез ацетил-КоА. Правильно; Цикл Кребса.

Шаг четвертый; Электронная транспортная цепь –

Как показано на первом рисунке, FADH2 и NADH, полученные на предыдущих трех этапах, используются в цепи переноса электронов для синтеза большего количества АТФ. NADH и FADH2 транспортируют электроны и атомы водорода в цепь переноса электронов, серию белков в митохондриальной мембране. Как только электронные носители лишены их водородов и электронов, они возвращаются в другие места клетки как NAD + и FADH, чтобы повторить процесс. Электроны от носителей передаются по белкам транспортной цепи электронов, высвобождаемая энергия перемещает ионы водорода в межмембранное пространство митохондрий, как показано ниже. Ионы создают градиент по мере их накопления, и результирующее давление создает поток ионов через канал АТФ-синтазы. Приток ионов через белок приводит его в движение и стимулирует выработку АТФ; АТФ-синтаза добавляет еще одну фосфатную группу к АДФ, тем самым синтезируя АТФ. Цепочка переноса электронов производит 16 АТФ на каждый пируват и его образующиеся электронные носители; поскольку они представляют собой два пирувата для глюкозы, чистый прирост составляет 32 АТФ.

Электронная транспортная цепь.

На последнем этапе цепи переноса электронов поступает кислород; как только электроны достигают конца пути, они передаются в O2, что приводит к H2O. Кислород позволяет цепи переноса электронов функционировать; без него, чтобы собирать электроны, больше электроны не смогут пройти через цепь от NADH и FADH2, нанося вред всей системе.

Гипотеза: если температура поднимется, скорость потребления O2 увеличится.

<Р>? Независимые переменные; Время и температура.

<Р>? Зависимая переменная; Объем

<Р>? Контролируемая переменная; Бусинки.

Для двух моделей были созданы две отдельные процедуры. Обе модели были полностью идентичны, за исключением повышенной температуры в модели 2.

Модель 1 служит контрольной группой для Модели 2, исходной точки, на основе которой можно проводить и анализировать Модель 2. Все данные были собраны в следующую таблицу, по одному для каждой модели;

Респирометры были использованы для моделирования дыхания клеток с использованием прорастающих гороха и раствора KOH. Во время эксперимента респирометр был полностью погружен в водяную баню при комнатной температуре; когда горох дышал, кислород потреблялся, а углерод

Двуокись освобождена. раствор КОН изменяет равновесие, создаваемое дыханием между кислородом и СО2, на основании следующей реакции;

CO2 + 2KOH = K2CO3 + H2O

Поскольку CO2 образуется в результате реакции с КОН, так как кислород используется в дыхании, объем газа будет уменьшаться. Из-за характера реакции, эти химикаты и респирометры были использованы для моделирования дыхания клеток.

Процедура

 

1. Установите водяные бани. Водяная баня защитит респирометры от изменений температуры во время эксперимента.

 

1. Положите лист бумаги на дно водяной бани. Это облегчает чтение градуированной пипетки.

 

2. Поместите термометр в каждый лоток. Соблюдайте термометр, чтобы убедиться, что температура воды стабильна.

 

1. Приготовьте горох и бусы.

 

1. для первого респирометра залейте 25 мл воды в градуированную пробирку на 50 мл. Загляните в 25 прорастающих горохов. Определите объем вытесненной воды, эквивалентный объему гороха. Запишите объем гороха и положите его на бумажное полотенце.