Sinh lý ATP. Phân tử ATP - nó là gì và vai trò của nó trong cơ thể
Sự tiếp tục. Xem số 11, 12, 13, 14, 15, 16/2005
Bài học sinh học trong các lớp khoa học
Lập kế hoạch nâng cao, Lớp 10
Bài 19
Thiết bị: bảng sinh học đại cương, sơ đồ cấu trúc phân tử ATP, sơ đồ mối quan hệ trao đổi chất dẻo và năng lượng.
I. Kiểm tra kiến thức
Thực hiện một bài chính tả sinh học "Các hợp chất hữu cơ của vật chất sống"
Giáo viên đọc luận văn dưới các số, học sinh ghi vào vở số lượng luận văn phù hợp với nội dung bài của mình.
Lựa chọn 1 - protein.
Lựa chọn 2 - carbohydrate.
Lựa chọn 3 - lipid.
Phương án 4 - axit nucleic.
1. Ở dạng tinh khiết, chúng chỉ gồm các nguyên tử C, H, O.
2. Ngoài các nguyên tử C, H, O còn chứa các nguyên tử N và thường là S.
3. Ngoài các nguyên tử C, H, O còn chứa các nguyên tử N và P.
4. Chúng có trọng lượng phân tử tương đối nhỏ.
5. Khối lượng phân tử có thể từ hàng nghìn đến vài chục và hàng trăm nghìn dalton.
6. Hợp chất hữu cơ lớn nhất có khối lượng phân tử lên đến vài chục và hàng trăm triệu dalton.
7. Chúng có trọng lượng phân tử khác nhau - từ rất nhỏ đến rất cao, tùy thuộc vào chất đó là monome hay polyme.
8. Gồm các monosaccarit.
9. Gồm các axit amin.
10. Gồm các nucleotit.
11. Chúng là este của axit béo cao hơn.
12. Đơn vị cấu tạo cơ bản: “gốc nitơ - pentozơ - axit photphoric dư”.
13. Đơn vị cấu tạo cơ bản: "axit amin".
14. Đơn vị cấu tạo cơ bản: "monosaccarit".
15. Đơn vị cấu tạo cơ bản: "glixerol-axit béo".
16. Các phân tử polime được xây dựng từ những monome giống nhau.
17. Các phân tử polyme được xây dựng từ các monome tương tự, nhưng không hoàn toàn giống hệt nhau.
18. không phải là polime.
19. Chúng hầu như chỉ thực hiện các chức năng năng lượng, xây dựng và lưu trữ, trong một số trường hợp - bảo vệ.
20. Ngoài năng lượng và xây dựng, chúng thực hiện các chức năng xúc tác, tín hiệu, vận chuyển, vận động và bảo vệ;
21. Chúng lưu trữ và chuyển các đặc tính di truyền của tế bào và cơ thể.
lựa chọn 1 – 2; 5; 9; 13; 17; 20.
Lựa chọn 2 – 1; 7; 8; 14; 16; 19.
Lựa chọn 3 – 1; 4; 11; 15; 18; 19.
Lựa chọn 4– 3; 6; 10; 12; 17; 21.
II. Học tài liệu mới
1. Cấu trúc của axit adenosine triphosphoric
Ngoài protein, axit nucleic, chất béo và carbohydrate, một số lượng lớn các hợp chất hữu cơ khác được tổng hợp trong vật chất sống. Trong số đó, một vai trò quan trọng trong quá trình tạo khí sinh học của tế bào là do adenosine triphosphate (ATP). ATP được tìm thấy trong tất cả các tế bào thực vật và động vật. Trong tế bào, axit adenosine triphosphoric thường xuất hiện ở dạng muối được gọi là adenosine triphosphates. Lượng ATP dao động và trung bình 0,04% (trung bình có khoảng 1 tỷ phân tử ATP trong một tế bào). Lượng ATP lớn nhất được tìm thấy trong cơ xương (0,2–0,5%).
Phân tử ATP bao gồm một gốc nitơ - adenin, pentose - ribose và ba gốc axit photphoric, tức là ATP là một adenyl nucleotide đặc biệt. Không giống như các nucleotide khác, ATP không chứa một mà là ba gốc axit photphoric. ATP đề cập đến các chất macroergic - những chất có chứa một lượng lớn năng lượng trong các liên kết của chúng.
Mô hình không gian (A) và công thức cấu tạo (B) của phân tử ATP
Từ thành phần của ATP dưới tác dụng của enzym ATPase, một phần dư axit photphoric bị phân cắt. ATP có xu hướng mạnh để tách nhóm photphat đầu cuối của nó:
ATP 4– + H 2 O ––> ADP 3– + 30,5 kJ + Fn,
tại vì điều này dẫn đến sự biến mất của lực đẩy tĩnh điện bất lợi về mặt năng lượng giữa các điện tích âm lân cận. Phosphat tạo thành được ổn định bằng cách hình thành các liên kết hydro có lợi về mặt năng lượng với nước. Sự phân bố điện tích trong hệ thống ADP + Fn trở nên ổn định hơn trong ATP. Kết quả của phản ứng này, 30,5 kJ được giải phóng (khi một liên kết cộng hóa trị thông thường bị phá vỡ, 12 kJ được giải phóng).
Để nhấn mạnh "chi phí" năng lượng cao của liên kết phốt pho-ôxy trong ATP, người ta thường ký hiệu nó bằng dấu ~ và gọi nó là liên kết năng lượng lớn. Khi một phân tử axit photphoric bị phân cắt, ATP được chuyển thành ADP (axit adenosine diphosphoric), và nếu hai phân tử axit photphoric bị phân cắt, thì ATP được chuyển thành AMP (axit adenosine monophosphoric). Sự phân cắt của photphat thứ ba đi kèm với việc giải phóng chỉ 13,8 kJ, do đó chỉ có hai liên kết macroergic trong phân tử ATP.
2. Sự hình thành ATP trong tế bào
Nguồn cung cấp ATP trong tế bào là ít. Ví dụ, trong cơ, dự trữ ATP đủ cho 20–30 lần co bóp. Nhưng một cơ bắp có thể hoạt động trong nhiều giờ và tạo ra hàng nghìn cơn co thắt. Do đó, cùng với sự phân hủy ATP thành ADP, quá trình tổng hợp ngược phải liên tục xảy ra trong tế bào. Có một số con đường tổng hợp ATP trong tế bào. Hãy làm quen với họ.
1. quá trình phosphoryl hóa kỵ khí. Quá trình phosphoryl hóa là quá trình tổng hợp ATP từ ADP và photphat phân tử lượng thấp (Pn). Trong trường hợp này, chúng ta đang nói về các quá trình oxy hóa các chất hữu cơ không có oxy (ví dụ, đường phân là quá trình oxy hóa không có oxy của glucose thành axit pyruvic). Khoảng 40% năng lượng được giải phóng trong các quá trình này (khoảng 200 kJ / mol glucose) được dành cho quá trình tổng hợp ATP, và phần còn lại bị tiêu tán dưới dạng nhiệt:
C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Fn -–> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H.
2. Oxy hóa phosphoryl- đây là quá trình tổng hợp ATP nhờ năng lượng của quá trình oxy hóa các chất hữu cơ bằng oxy. Quá trình này được phát hiện vào đầu những năm 1930. Thế kỷ 20 V.A. Engelhardt. Quá trình oxy hóa quá trình oxy hóa các chất hữu cơ diễn ra trong ti thể. Khoảng 55% năng lượng được giải phóng trong trường hợp này (khoảng 2600 kJ / mol glucose) được chuyển thành năng lượng của các liên kết hóa học của ATP, và 45% bị phân tán dưới dạng nhiệt.
Quá trình phosphoryl hóa oxy hóa hiệu quả hơn nhiều so với quá trình tổng hợp kỵ khí: nếu chỉ có 2 phân tử ATP được tổng hợp trong quá trình đường phân trong quá trình phân hủy một phân tử glucose, thì 36 phân tử ATP được hình thành trong quá trình phosphoryl hóa oxy hóa.
3. Photophosphoryl hóa- Quá trình tổng hợp ATP nhờ năng lượng của ánh sáng mặt trời. Con đường tổng hợp ATP này chỉ đặc trưng cho các tế bào có khả năng quang hợp (cây xanh, vi khuẩn lam). Năng lượng của lượng tử ánh sáng mặt trời được các cơ quan quang hợp sử dụng trong pha sáng của quang hợp để tổng hợp ATP.
3. Ý nghĩa sinh học của ATP
ATP là trung tâm của các quá trình trao đổi chất trong tế bào, là liên kết giữa các phản ứng tổng hợp sinh học và phân rã. Vai trò của ATP trong tế bào có thể được so sánh với vai trò của pin, vì trong quá trình thủy phân ATP, năng lượng cần thiết cho các quá trình sống khác nhau ("phóng điện") được giải phóng và trong quá trình phosphoryl hóa ("sạc") , ATP lại tự tích lũy năng lượng.
Do năng lượng được giải phóng trong quá trình thủy phân ATP, hầu như tất cả các quá trình quan trọng trong tế bào và cơ thể đều xảy ra: dẫn truyền xung thần kinh, sinh tổng hợp các chất, co cơ, vận chuyển các chất, v.v.
III. Củng cố kiến thức
Giải quyết các vấn đề sinh học
Nhiệm vụ 1. Khi chạy nhanh, chúng ta thường thở gấp, tăng tiết mồ hôi. Giải thích các hiện tượng này.
Nhiệm vụ 2. Tại sao những người chết cóng bắt đầu dậm chân tại chỗ và nhảy lên trong giá lạnh?
Nhiệm vụ 3. Trong tác phẩm nổi tiếng của I. Ilf và E. Petrov "The Twelve Ghế", trong số rất nhiều lời khuyên hữu ích, bạn có thể tìm thấy câu sau: "Hít thở sâu, bạn thấy phấn khích." Cố gắng biện minh cho lời khuyên này từ quan điểm về các quá trình năng lượng xảy ra trong cơ thể.
IV. Bài tập về nhà
Bắt đầu chuẩn bị cho bài kiểm tra và bài kiểm tra (đọc chính tả các câu hỏi kiểm tra - xem bài 21).
Bài 20
Thiết bị: các bảng về sinh học đại cương.
I. Khái quát kiến thức phần
Bài tập của học sinh với các câu hỏi (riêng lẻ) với xác minh và thảo luận tiếp theo
1. Cho ví dụ về các hợp chất hữu cơ gồm cacbon, lưu huỳnh, photpho, nitơ, sắt, mangan.
2. Làm thế nào có thể phân biệt tế bào sống với tế bào chết bằng thành phần ion?
3. Những chất nào trong tế bào ở dạng chưa phân giải? Chúng bao gồm những cơ quan và mô nào?
4. Cho ví dụ về các chất dinh dưỡng đa lượng có trong các trung tâm hoạt động của enzim.
5. Những hoocmôn nào chứa các nguyên tố vi lượng?
6. Vai trò của halogen đối với cơ thể con người là gì?
7. Protein khác với polyme nhân tạo như thế nào?
8. Sự khác biệt giữa peptit và protein là gì?
9. Tên của protein là một phần của hemoglobin? Nó bao gồm bao nhiêu đơn vị con?
10. Ribonuclease là gì? Có bao nhiêu axit amin trong đó? Nó được tổng hợp nhân tạo khi nào?
11. Tại sao tốc độ phản ứng hóa học không có enzim thấp?
12. Những chất nào được prôtêin vận chuyển qua màng tế bào?
13. Kháng thể khác với kháng nguyên như thế nào? Vắc xin có chứa kháng thể không?
14. Chất nào phân hủy prôtêin trong cơ thể? Bao nhiêu năng lượng được giải phóng trong trường hợp này? Amoniac được trung hòa ở đâu và như thế nào?
15. Cho một ví dụ về các hoocmôn peptit: chúng tham gia vào quá trình điều hòa trao đổi chất ở tế bào như thế nào?
16. Cấu trúc của đường mà chúng ta uống trà là gì? Bạn biết ba từ đồng nghĩa nào khác cho chất này?
17. Tại sao chất béo trong sữa không thu trên bề mặt mà ở dạng huyền phù?
18. Khối lượng của ADN trong nhân của tế bào xôma và tế bào mầm là bao nhiêu?
19. Một người sử dụng bao nhiêu ATP mỗi ngày?
20. Người ta tạo ra quần áo từ những protein nào?
Cấu trúc cơ bản của ribonuclease tuyến tụy (124 axit amin)
II. Bài tập về nhà.
Tiếp tục chuẩn bị cho bài kiểm tra và kiểm tra ở phần “Tổ chức sự sống”.
Bài 21
I. Tiến hành kiểm tra miệng đối với các câu hỏi
1. Thành phần cơ bản của tế bào.
2. Đặc điểm của các nguyên tố hữu cơ.
3. Cấu trúc của phân tử nước. Liên kết hydro và ý nghĩa của nó trong "hóa học" của sự sống.
4. Tính chất và chức năng sinh học của nước.
5. Chất ưa nước và chất kỵ nước.
6. Các cation và ý nghĩa sinh học của chúng.
7. Các anion và ý nghĩa sinh học của chúng.
8. Polyme. polyme sinh học. Sự khác nhau giữa polyme tuần hoàn và không tuần hoàn.
9. Tính chất của lipit, chức năng sinh học của chúng.
10. Các nhóm cacbohiđrat phân biệt theo đặc điểm cấu tạo.
11. Chức năng sinh học của cacbohydrat.
12. Thành phần cơ bản của protein. Các axit amin. Sự hình thành các peptit.
13. Cấu trúc sơ cấp, thứ cấp, bậc ba và bậc bốn của protein.
14. Chức năng sinh học của protein.
15. Sự khác nhau giữa enzym và chất xúc tác phi sinh học.
16. Cấu trúc của enzim. Coenzyme.
17. Cơ chế hoạt động của enzim.
18. Axit nucleic. Nucleotide và cấu trúc của chúng. Sự hình thành các polynucleotide.
19. Quy tắc của E.Chargaff. Nguyên tắc bổ sung cho nhau.
20. Hình thành phân tử ADN sợi kép và sự biến dạng của nó.
21. Các lớp của ARN tế bào và chức năng của chúng.
22. Sự khác nhau giữa DNA và RNA.
23. Tái bản ADN. Phiên mã.
24. Cấu trúc và vai trò sinh học của ATP.
25. Sự hình thành ATP trong tế bào.
II. Bài tập về nhà
Tiếp tục chuẩn bị cho bài kiểm tra trong phần "Tổ chức hóa học của sự sống."
Bài 22
I. Tiến hành kiểm tra viết
lựa chọn 1
1. Có 3 loại axit amin - A, B, C. Có thể tạo ra bao nhiêu dạng chuỗi polipeptit gồm 5 loại axit amin. Chỉ định các tùy chọn này. Liệu các polypeptit này có cùng tính chất không? Tại sao?
2. Tất cả các sinh vật sống chủ yếu bao gồm các hợp chất cacbon và silic, chất tương tự của cacbon, hàm lượng trong vỏ trái đất nhiều gấp 300 lần cacbon, chỉ được tìm thấy trong một số rất ít sinh vật. Giải thích sự việc này về mặt cấu tạo và tính chất của nguyên tử các nguyên tố này.
3. Các phân tử ATP được đánh dấu 32P phóng xạ ở phần cuối cùng, axit photphoric thứ ba được đưa vào một tế bào, và các phân tử ATP được đánh dấu 32P ở phần dư đầu tiên gần nhất với ribose được đưa vào một tế bào khác. Sau 5 phút, hàm lượng của ion photphat vô cơ có nhãn 32P được đo trong cả hai tế bào. Nó sẽ cao hơn đáng kể ở đâu?
4. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng 34% tổng số nucleotide của mRNA này là guanin, 18% là uracil, 28% là cytosine và 20% là adenin. Xác định thành phần phần trăm của các bazơ nitơ của ADN sợi kép, trong đó mARN được chỉ định là một đoạn.
Lựa chọn 2
1. Chất béo là “chất dự trữ đầu tiên” trong quá trình chuyển hóa năng lượng và được sử dụng khi nguồn dự trữ carbohydrate cạn kiệt. Tuy nhiên, trong cơ xương, với sự hiện diện của glucose và axit béo, những chất sau được sử dụng ở mức độ lớn hơn. Protein như một nguồn năng lượng luôn chỉ được sử dụng như một biện pháp cuối cùng, khi cơ thể bị đói. Giải thích những sự thật này.
2. Các ion của kim loại nặng (thủy ngân, chì, v.v.) và asen dễ dàng liên kết với các nhóm sunfua của protein. Biết được tính chất sunfua của các kim loại này, hãy giải thích hiện tượng xảy ra với protein khi kết hợp với các kim loại này. Tại sao kim loại nặng lại độc đối với cơ thể?
3. Trong phản ứng oxi hoá chất A thành chất B, năng lượng toả ra 60 kJ. Có bao nhiêu phân tử ATP có thể được tổng hợp tối đa trong phản ứng này? Phần năng lượng còn lại sẽ được sử dụng như thế nào?
4. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng 27% tổng số nucleotide của mRNA này là guanin, 15% là uracil, 18% là cytosine và 40% là adenin. Xác định thành phần phần trăm của các bazơ nitơ của ADN sợi kép, trong đó mARN được chỉ định là một đoạn.
Còn tiếp
19. Chức năng của ti thể tế bào. ATP và vai trò của nó trong tế bào.
Nguồn năng lượng chính của tế bào là các chất dinh dưỡng: carbohydrate, chất béo và protein, được oxy hóa với sự trợ giúp của oxy. Hầu hết tất cả carbohydrate, trước khi đến các tế bào của cơ thể, được chuyển hóa thành glucose do hoạt động của đường tiêu hóa và gan. Cùng với carbohydrate, protein cũng được phân hủy - thành axit amin và lipid - thành axit béo. Trong tế bào, các chất dinh dưỡng bị oxy hóa dưới tác động của oxy và với sự tham gia của các enzym kiểm soát các phản ứng giải phóng năng lượng và sử dụng nó. Hầu hết tất cả các phản ứng oxy hóa xảy ra trong ty thể, và năng lượng được giải phóng được lưu trữ dưới dạng hợp chất macroergic - ATP. Trong tương lai, ATP, chứ không phải chất dinh dưỡng, được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các quá trình trao đổi chất nội bào.
Phân tử ATP chứa: (1) gốc nitơ adenin; (2) đường ribôzơ pentoza, (3) ba dư axit photphoric. Hai photphat cuối cùng được kết nối với nhau và với phần còn lại của phân tử bằng liên kết photphat macroergic, được biểu thị bằng ký hiệu ~ trong công thức ATP. Tùy thuộc vào đặc điểm điều kiện vật lý và hóa học của cơ thể, năng lượng của mỗi liên kết như vậy là 12.000 calo trên 1 mol ATP, cao hơn nhiều lần so với năng lượng của một liên kết hóa học thông thường, đó là lý do tại sao liên kết photphat được gọi là macroergic. Hơn nữa, các liên kết này dễ bị phá hủy, cung cấp năng lượng cho các quá trình nội bào ngay khi có nhu cầu.
Khi năng lượng được giải phóng, ATP tặng một nhóm photphat và biến thành adenosine diphosphat. Năng lượng được giải phóng được sử dụng cho hầu hết các quá trình tế bào, ví dụ, trong các phản ứng sinh tổng hợp và trong quá trình co cơ.
Bổ sung dự trữ ATP xảy ra bằng cách tái kết hợp ADP với phần còn lại của axit photphoric do năng lượng của các chất dinh dưỡng. Quá trình này được lặp đi lặp lại nhiều lần. ATP được tiêu thụ và tích lũy liên tục, đó là lý do tại sao nó được gọi là tiền tệ năng lượng của tế bào. Thời gian luân chuyển của ATP chỉ là vài phút.
Vai trò của ti thể trong các phản ứng hóa học hình thành ATP. Khi glucose vào trong tế bào, dưới tác dụng của các enzym tế bào chất sẽ biến thành acid pyruvic (quá trình này gọi là đường phân). Năng lượng giải phóng trong quá trình này được sử dụng để chuyển một lượng nhỏ ADP thành ATP, ít hơn 5% tổng năng lượng dự trữ.
Tổng hợp ATP 95% được thực hiện trong ti thể. Axit pyruvic, axit béo và axit amin, được hình thành tương ứng từ carbohydrate, chất béo và protein, cuối cùng được chuyển đổi trong chất nền ty thể thành một hợp chất gọi là acetyl-CoA. Đến lượt nó, hợp chất này tham gia vào một loạt các phản ứng enzym, được gọi chung là chu trình axit tricarboxylic hoặc chu trình Krebs, để từ bỏ năng lượng của nó. Trong chu trình axit tricarboxylic, acetyl-CoA bị phân hủy thành các nguyên tử hydro và phân tử carbon dioxide. Carbon dioxide được loại bỏ khỏi ty thể, sau đó từ tế bào bằng cách khuếch tán và đào thải ra khỏi cơ thể qua phổi.
Nguyên tử hydro rất hoạt động về mặt hóa học và do đó ngay lập tức phản ứng với oxy khuếch tán vào ty thể. Phần lớn năng lượng được giải phóng trong phản ứng này được sử dụng để chuyển nhiều phân tử ADP thành ATP. Những phản ứng này khá phức tạp và đòi hỏi sự tham gia của một số lượng lớn các enzym tạo nên các tế bào ty thể. Ở giai đoạn đầu, một electron bị tách ra khỏi nguyên tử hydro, và nguyên tử này biến thành ion hydro. Quá trình kết thúc bằng việc bổ sung các ion hydro vào oxy. Kết quả của phản ứng này, nước và một lượng lớn năng lượng được hình thành cần thiết cho hoạt động của ATP synthetase, một loại protein hình cầu lớn hoạt động như những nốt sần trên bề mặt của ti thể. Dưới tác dụng của enzym này, enzym này sử dụng năng lượng của các ion hydro, ADP được chuyển thành ATP. Các phân tử ATP mới được gửi từ ty thể đến tất cả các bộ phận của tế bào, bao gồm cả nhân, nơi năng lượng của hợp chất này được sử dụng để cung cấp nhiều chức năng khác nhau. Quá trình tổng hợp ATP này thường được gọi là cơ chế hóa trị của sự hình thành ATP.
Năng lượng của hoạt động cơ bắp
Như đã đề cập, cả hai giai đoạn của hoạt động cơ - co và giãn - đều bắt buộc sử dụng năng lượng được giải phóng trong quá trình thủy phân ATP.
Tuy nhiên, dự trữ ATP trong tế bào cơ không đáng kể (lúc nghỉ, nồng độ ATP trong cơ khoảng 5 mmol / l), và chúng đủ cho cơ hoạt động trong 1-2 s. Do đó, để đảm bảo cơ bắp hoạt động lâu hơn, cần phải bổ sung dự trữ ATP. Sự hình thành ATP trong tế bào cơ trực tiếp trong quá trình hoạt động thể chất được gọi là quá trình tái tổng hợp ATP và đi kèm với sự tiêu hao năng lượng.
Do đó, trong quá trình hoạt động của cơ, ở chúng đồng thời xảy ra hai quá trình: thủy phân ATP, cung cấp năng lượng cần thiết cho quá trình co và giãn, và tổng hợp ATP, bổ sung lượng chất này đã mất. Nếu chỉ sử dụng năng lượng hóa học của ATP để đảm bảo co và giãn cơ, thì năng lượng hóa học của nhiều loại hợp chất thích hợp cho quá trình tổng hợp ATP: carbohydrate, chất béo, axit amin và creatine phosphate.
Cấu trúc và vai trò sinh học của ATP
Adenosine triphosphate (ATP) là một nucleotide. Phân tử ATP (axit adenosine triphosphoric) bao gồm gốc nitơ là adenin, đường năm cacbon của ribose, và ba gốc axit photphoric liên kết với nhau bằng liên kết macroergic. Trong quá trình thủy phân của nó, một lượng lớn năng lượng được giải phóng. ATP là macroerg chính của tế bào, một chất tích lũy năng lượng dưới dạng năng lượng của các liên kết hóa học năng lượng cao.
Trong các điều kiện sinh lý, tức là trong các điều kiện tồn tại trong một tế bào sống, sự phân chia một mol ATP (506 g) đi kèm với việc giải phóng 12 kcal, hay 50 kJ năng lượng.
Các cách hình thành ATP
Quá trình oxy hóa hiếu khí (hô hấp mô)
Từ đồng nghĩa: phosphoryl hóa oxy hóa, phosphoryl hóa hô hấp, phosphoryl hóa hiếu khí.
Con đường này diễn ra trong ti thể.
Chu trình axit tricarboxylic lần đầu tiên được phát hiện bởi nhà hóa sinh người Anh G. Krebs (Hình 4).
Phản ứng đầu tiên được xúc tác bởi enzyme citrate synthase, trong đó nhóm acetyl của acetyl-CoA ngưng tụ với oxaloacetate để tạo thành axit citric. Rõ ràng, trong phản ứng này, citryl-CoA liên kết với enzyme được hình thành như một chất trung gian. Sau đó, chất thứ hai được thủy phân một cách tự nhiên và không thể đảo ngược để tạo thành xitrat và HS-CoA.
Kết quả của phản ứng thứ hai, axit xitric được tạo thành trải qua quá trình khử nước với sự hình thành axit cis-aconitic, bằng cách gắn một phân tử nước, chuyển thành axit isocitric (isocitrat). Những phản ứng thuận nghịch của quá trình hydrat hóa-khử nước này được xúc tác bởi enzyme aconitate hydratase (aconitase). Kết quả là, có sự chuyển vị lẫn nhau của H và OH trong phân tử xitrat.
Cơm. 4. Chu trình axit triacboxylic (chu trình Krebs)
Phản ứng thứ ba dường như hạn chế tốc độ của chu trình Krebs. Axit isocitric được khử hydro khi có mặt isocitrate dehydrogenase phụ thuộc NAD. Trong phản ứng dehydrogenase isocitrate, axit isocitric đồng thời bị khử carboxyl. Isocitrate dehydrogenase phụ thuộc NAD là một enzym dị ứng đòi hỏi ADP như một chất hoạt hóa cụ thể. Ngoài ra, enzyme cần hoặc ion để biểu hiện hoạt động của nó.
Trong phản ứng thứ tư, axit α-ketoglutaric bị khử cacboxyl oxy hóa để tạo thành hợp chất năng lượng cao succinyl-CoA. Cơ chế của phản ứng này tương tự như phản ứng khử carboxyl oxy hóa pyruvate thành acetyl-CoA; Phức hợp α-ketoglutarate dehydrogenase giống với phức hợp pyruvate dehydrogenase trong cấu trúc của nó. Cả trong trường hợp này và trường hợp khác, 5 coenzyme tham gia phản ứng: CTPT, amit của axit lipoic, HS-CoA, FAD và NAD +.
Phản ứng thứ năm được xúc tác bởi enzyme succinyl-CoA synthetase. Trong quá trình phản ứng này, succinyl-CoA, với sự tham gia của GTP và photphat vô cơ, được chuyển thành axit succinic (succinat). Đồng thời, sự hình thành liên kết photphat năng lượng cao của GTP xảy ra do liên kết thioether năng lượng cao của succinyl-CoA.
Kết quả của phản ứng thứ sáu, succinat được khử hydro thành axit fumaric. Quá trình oxy hóa succinat được xúc tác bởi succinat dehydrogenase,
trong phân tử mà coenzyme FAD liên kết chặt chẽ (cộng hóa trị) với protein. Đến lượt nó, succinate dehydrogenase được liên kết chặt chẽ với màng trong ty thể.
Phản ứng thứ bảy được thực hiện dưới ảnh hưởng của enzym fumarate hydratase (fumarase). Axit fumaric tạo thành bị hiđrat hóa, sản phẩm phản ứng là axit malic (malat).
Cuối cùng, trong phản ứng thứ tám của chu trình axit tricarboxylic, L-malate bị oxy hóa thành oxaloacetate dưới ảnh hưởng của malate dehydrogenase phụ thuộc NAD của ty thể.
Trong một lượt của chu kỳ, trong quá trình oxy hóa một phân tử acetyl-CoA trong chu trình Krebs và hệ thống phosphoryl oxy hóa, 12 phân tử ATP có thể được hình thành.
Oxy hóa kỵ khí
Từ đồng nghĩa: phosphoryl hóa cơ chất, tổng hợp ATP kỵ khí. Đi trong tế bào chất, hydro tách ra được gắn vào một số chất khác. Tùy thuộc vào cơ chất, người ta phân biệt hai con đường tái tổng hợp ATP kỵ khí: creatine phosphate (creatine kinase, alactate) và glycolytic (glycolysis, lactate). Trong trường hợp đầu tiên, cơ chất là creatine phosphate, trong trường hợp thứ hai - glucose.
Các con đường này tiến hành mà không có sự tham gia của oxy.
Theo đánh giá ở trên, cần phải có một lượng lớn ATP. Trong cơ xương, trong quá trình chúng chuyển từ trạng thái nghỉ sang hoạt động co bóp - 20 lần (hoặc thậm chí vài trăm lần), tốc độ phân tách ATP đồng thời tăng mạnh.
Tuy nhiên, ATP dự trữ trong cơ bắp tương đối không đáng kể (khoảng 0,75% khối lượng của nó) và chúng chỉ có thể tồn tại trong 2-3 giây làm việc cường độ cao.
Hình 15. Adenosine triphosphate (ATP, ATP). Khối lượng mol 507,18g / mol
Điều này là do ATP là một phân tử lớn, nặng ( Hình 15). ATP là một nucleotide được hình thành bởi gốc nitơ adenin, ribose đường năm cacbon và ba gốc axit photphoric. Các nhóm photphat trong phân tử ATP liên kết với nhau bằng các liên kết năng lượng cao (macroergic). Người ta đã tính toán rằng nếu cơ thể chứa lượng ATPđủ để sử dụng trong trong vòng một ngày, thì trọng lượng của một người, thậm chí có lối sống ít vận động, sẽ 75% hơn.
Để duy trì sự co kéo bền vững, các phân tử ATP phải được hình thành trong quá trình trao đổi chất với tốc độ tương tự như khi chúng bị phá vỡ trong quá trình co. Vì vậy, ATP là một trong những chất được cập nhật thường xuyên nhất nên ở người, tuổi thọ của một phân tử ATP là dưới 1 phút. Trong ngày, một phân tử ATP trải qua trung bình 2000-3000 chu kỳ tái tổng hợp (cơ thể con người tổng hợp khoảng 40 kg ATP mỗi ngày, nhưng chứa khoảng 250 g tại bất kỳ thời điểm nào), nghĩa là thực tế không có dự trữ ATP. trong cơ thể, và đối với cuộc sống bình thường, nó là cần thiết để tổng hợp liên tục các phân tử ATP mới.
Do đó, để duy trì hoạt động của mô cơ ở một mức độ nhất định, cần phải tái tổng hợp nhanh ATP với tốc độ tương đương với tốc độ tiêu thụ.
Tổng hợp ATP - Sự phosphoryl hóa ADP
Trong cơ thể, ATP được hình thành từ ADP và photphat vô cơ do năng lượng được giải phóng trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ và trong quá trình quang hợp. Quá trình này được gọi là sự phosphoryl hóa. Trong trường hợp này, ít nhất phải tiêu tốn 40 kJ / mol năng lượng, năng lượng này được tích lũy trong các liên kết macroergic:
ADP + H 3 PO 4 + năng lượng→ ATP + H 2 O
Sự phosphoryl hóa ADP
Sự phosphoryl hóa cơ chất của ATP Sự phosphoryl hóa oxy hóa của ATP
Sự phosphoryl hóa ADP có thể thực hiện theo hai cách: phosphoryl hóa cơ chất và phosphoryl hóa oxy hóa (sử dụng năng lượng của chất oxy hóa). Phần lớn ATP được hình thành trên màng ti thể trong quá trình phosphoryl hóa oxy hóa bởi ATP synthase phụ thuộc H.
Các phản ứng của quá trình phosphoryl hóa ADP và việc sử dụng ATP như một nguồn năng lượng tiếp theo tạo thành một quá trình tuần hoàn là bản chất của quá trình chuyển hóa năng lượng.
Có ba cách mà ATP được tạo ra trong quá trình co sợi cơ.
Ba con đường chính để tái tổng hợp ATP:
1 - hệ thống creatine phosphate (CP)
2 - đường phân
3 - quá trình phosphoryl hóa oxy hóa
Hệ thống Creatine phosphate (CP) -
Sự phosphoryl hóa ADP bằng cách chuyển nhóm photphat từ creatine phốt phát
Kỵ khí creatine phosphate tái tổng hợp ATP.
Hình 16. Creatine Phosphate ( CF) Hệ thống tổng hợp ATP trong cơ thể
Để duy trì hoạt động của các mô cơ ở một mức độ nhất định sự tái tổng hợp nhanh chóng của ATP là cần thiết. Điều này xảy ra trong quá trình rephosphoryl hóa, khi ADP và phốt phát được kết hợp. Chất sẵn có nhất được sử dụng để tổng hợp ATP chủ yếu là creatine phosphate ( Hình 16), dễ dàng chuyển nhóm phốt phát của nó thành ADP:
CrF + ADP → Creatine + ATP
CRF là một hợp chất của chất chứa nitơ creatinin với axit photphoric. Nồng độ của nó trong cơ bắp là khoảng 2–3%, tức là cao hơn 3–4 lần so với ATP. Hàm lượng ATP giảm vừa phải (20–40%) ngay lập tức dẫn đến việc sử dụng CRF. Tuy nhiên, khi làm việc tối đa, nguồn dự trữ creatine phosphate cũng nhanh chóng cạn kiệt. Thông qua quá trình phosphoryl hóa ADP creatine phốt phát Sự hình thành rất nhanh của ATP ngay từ đầu quá trình co thắt được đảm bảo.
Trong thời gian nghỉ ngơi, nồng độ creatine phosphate trong sợi cơ tăng lên mức cao hơn xấp xỉ năm lần so với hàm lượng ATP. Khi bắt đầu co, khi nồng độ ATP bắt đầu giảm và nồng độ ADP bắt đầu tăng do sự phân hủy ATP do tác động của myosin ATPase, phản ứng chuyển sang hướng hình thành ATP do creatine phosphate. Trong trường hợp này, quá trình chuyển đổi năng lượng xảy ra với tốc độ cao đến mức khi bắt đầu co, nồng độ ATP trong sợi cơ ít thay đổi, trong khi nồng độ creatine phosphate giảm nhanh chóng.
Mặc dù ATP được hình thành từ creatine phosphate rất nhanh, thông qua một phản ứng enzym đơn lẻ (Hình 16), lượng ATP bị giới hạn bởi nồng độ ban đầu của creatine phosphate trong tế bào. Để một sự co cơ kéo dài hơn vài giây, cần phải có sự tham gia của hai nguồn tạo ATP khác nói trên. Sau khi bắt đầu co thắt do sử dụng creatine phosphate, các con đường đa enzym chậm hơn của quá trình phosphoryl hóa oxy hóa và đường phân được kích hoạt, do đó tốc độ hình thành ATP tăng lên mức tương ứng với tốc độ phân tách ATP.
Hệ thống tổng hợp ATP nhanh nhất là gì?
Hệ thống CP (creatine phosphate) là hệ thống tái tổng hợp ATP nhanh nhất trong cơ thể, vì nó chỉ liên quan đến một phản ứng enzym. Nó thực hiện việc chuyển trực tiếp photphat năng lượng cao từ CP đến ADP với sự hình thành ATP. Tuy nhiên, khả năng tái tổng hợp ATP của hệ thống này bị hạn chế, vì lượng CP dự trữ trong tế bào rất nhỏ. Vì hệ thống này không sử dụng oxy để tổng hợp ATP nên nó được coi là một nguồn ATP kỵ khí.
Bao nhiêu CF được lưu trữ trong cơ thể?
Tổng dự trữ CF và ATP trong cơ thể sẽ đủ cho hoạt động thể chất cường độ cao dưới 6 giây.
Ưu điểm của sản xuất ATP kỵ khí bằng cách sử dụng CF là gì?
Hệ thống CF / ATP được sử dụng khi tập thể dục cường độ cao trong thời gian ngắn. Nó nằm trên đầu của các phân tử myosin, tức là, trực tiếp tại nơi tiêu thụ năng lượng. Hệ thống CF / ATF được sử dụng khi một người thực hiện các chuyển động nhanh, chẳng hạn như nhanh chóng leo núi, nhảy cao, chạy một trăm mét, nhanh chóng rời khỏi giường, chạy khỏi một con ong hoặc nhảy khỏi xe tải khi đang băng qua con đường.
đường phân
Sự phosphoryl hóa ADP trong tế bào chất
Sự phân hủy glycogen và glucose trong điều kiện yếm khí để tạo thành axit lactic và ATP.
Để khôi phục ATP để tiếp tục hoạt động cơ bắp cường độ cao quá trình này bao gồm nguồn sản xuất năng lượng sau đây - sự phân hủy cacbohydrat bằng enzym trong điều kiện không có oxy (kỵ khí).
Hình 17. Sơ đồ tổng quát của quá trình đường phân
Quá trình đường phân được biểu diễn bằng sơ đồ như sau (p là.17).
Sự xuất hiện của các nhóm photphat tự do trong quá trình đường phân có thể giúp tái tổng hợp ATP từ ADP. Tuy nhiên, ngoài ATP, hai phân tử axit lactic được hình thành.
Quá trình đường phân chậm hơn so với creatine phosphate tái tổng hợp ATP. Thời gian hoạt động của cơ trong điều kiện yếm khí (không có oxy) bị hạn chế do cạn kiệt nguồn dự trữ glycogen hoặc glucose và do sự tích tụ của axit lactic.
Sản xuất năng lượng kỵ khí bằng đường phân được tạo ra không kinh tế với việc tiêu thụ nhiều glycogen, vì chỉ một phần năng lượng chứa trong nó được sử dụng (axit lactic không được sử dụng trong quá trình đường phân, mặc dù chứa một lượng năng lượng đáng kể).
Tất nhiên, đã ở giai đoạn này, một phần axit lactic bị oxy hóa bởi một lượng oxy thành carbon dioxide và nước:
С3Н6О3 + 3О2 = 3СО2 + 3Н2О 41
Năng lượng thu được sẽ chuyển sang quá trình tổng hợp lại carbohydrate từ các phần khác của axit lactic. Tuy nhiên, lượng oxy hạn chế trong quá trình hoạt động thể chất cường độ cao không đủ để hỗ trợ các phản ứng nhằm chuyển hóa axit lactic và tái tổng hợp carbohydrate.
ATP lấy từ đâu cho hoạt động thể chất kéo dài hơn 6 giây?
Tại đường phân ATP được hình thành mà không cần sử dụng oxy (yếm khí). Glycolysis xảy ra trong tế bào chất của tế bào cơ. Trong quá trình đường phân, carbohydrate bị oxy hóa thành pyruvate hoặc lactate và 2 phân tử ATP được giải phóng (3 phân tử nếu bạn bắt đầu tính toán với glycogen). Trong quá trình đường phân, ATP được tổng hợp nhanh chóng, nhưng chậm hơn trong hệ thống CF.
Sản phẩm cuối cùng của quá trình đường phân - pyruvate hoặc lactate là gì?
Khi quá trình đường phân diễn ra chậm và ty thể chấp nhận đủ NADH đã giảm, sản phẩm cuối cùng của quá trình đường phân là pyruvate. Pyruvate được chuyển thành acetyl-CoA (một phản ứng đòi hỏi NAD) và trải qua quá trình oxy hóa hoàn toàn trong chu trình Krebs và CPE. Khi ty thể không thể cung cấp đầy đủ quá trình oxy hóa pyruvate hoặc tái tạo các chất nhận điện tử (NAD hoặc FADH), pyruvate được chuyển thành lactate. Việc chuyển hóa pyruvate thành lactate làm giảm nồng độ của pyruvate, điều này ngăn cản các sản phẩm cuối ức chế phản ứng, và quá trình đường phân vẫn tiếp tục.
Khi nào thì lactat là sản phẩm cuối cùng của quá trình đường phân?
Lactate được hình thành khi ty thể không thể oxy hóa đầy đủ pyruvate hoặc tái tạo đủ chất nhận điện tử. Điều này xảy ra khi hoạt động enzym của ti thể thấp, không cung cấp đủ oxy, với tốc độ đường phân cao. Nói chung, sự hình thành lactate tăng lên khi thiếu oxy, thiếu máu cục bộ, chảy máu, sau khi ăn carbohydrate, nồng độ glycogen trong cơ cao và tăng thân nhiệt do tập thể dục.
Những cách nào khác có thể chuyển hóa pyruvate?
Trong khi tập thể dục hoặc ăn kiêng ít calo, pyruvate được chuyển đổi thành axit amin không cần thiết alanin. Được tổng hợp trong cơ xương, alanin đi vào gan theo dòng máu, nơi nó chuyển thành pyruvate. Pyruvate sau đó được chuyển thành glucose, đi vào máu. Quá trình này tương tự như chu trình Cori và được gọi là chu trình alanin.
Trong tế bào của tất cả các sinh vật đều có các phân tử ATP - axit adenosine triphosphoric. ATP là một chất tế bào phổ quát, phân tử của chúng có các liên kết giàu năng lượng. Phân tử ATP là một loại nucleotide, giống như các nucleotide khác, bao gồm ba thành phần: một gốc nitơ - adenin, một carbohydrate - ribose, nhưng thay vì một loại, nó chứa ba gốc phân tử axit photphoric (Hình 12). Các liên kết được chỉ ra trong hình bằng biểu tượng rất giàu năng lượng và được gọi là macroergic. Mỗi phân tử ATP chứa hai liên kết macroergic.
Khi liên kết năng lượng cao bị phá vỡ và một phân tử axit photphoric bị phân cắt với sự trợ giúp của các enzym, 40 kJ / mol năng lượng được giải phóng, và ATP được chuyển thành ADP - axit adenosine diphosphoric. Khi loại bỏ thêm một phân tử axit photphoric, một phân tử khác được giải phóng 40 kJ / mol; AMP được hình thành - axit adenosine monophosphoric. Các phản ứng này là thuận nghịch, tức là AMP có thể chuyển thành ADP, ADP thành ATP.
Các phân tử ATP không chỉ bị phá vỡ mà còn được tổng hợp nên hàm lượng của chúng trong tế bào tương đối không đổi. Tầm quan trọng của ATP trong hoạt động sống của tế bào là rất lớn. Các phân tử này đóng vai trò hàng đầu trong quá trình chuyển hóa năng lượng cần thiết để đảm bảo hoạt động sống còn của tế bào và sinh vật nói chung.
Theo quy luật, một phân tử RNA là một chuỗi đơn bao gồm bốn loại nucleotide - A, U, G, C. Ba loại RNA chính được biết đến: mRNA, rRNA, tRNA. Hàm lượng các phân tử ARN trong tế bào không phải là hằng số, chúng tham gia vào quá trình sinh tổng hợp prôtêin. ATP là chất năng lượng phổ quát của tế bào, trong đó có các liên kết giàu năng lượng. ATP đóng vai trò trung tâm trong quá trình trao đổi năng lượng trong tế bào. RNA và ATP được tìm thấy cả trong nhân và trong tế bào chất của tế bào.
Bất kỳ tế bào nào, giống như bất kỳ hệ thống sống nào, đều có khả năng duy trì thành phần và tất cả các thuộc tính của nó ở mức tương đối ổn định. Ví dụ, hàm lượng ATP trong tế bào là khoảng 0,04%, và giá trị này được duy trì một cách ổn định, mặc dù thực tế là ATP liên tục được tiêu thụ trong tế bào trong quá trình sống. Một ví dụ khác: phản ứng của các chất trong tế bào là hơi kiềm, và phản ứng này được duy trì ổn định, mặc dù thực tế là axit và bazơ liên tục được hình thành trong quá trình trao đổi chất. Không chỉ thành phần hóa học của tế bào, mà các đặc tính khác của nó cũng được duy trì vững chắc ở một mức độ nhất định. Tính ổn định cao của các hệ thống sống không thể được giải thích bởi các đặc tính của vật liệu mà chúng được tạo ra, vì protein, chất béo và carbohydrate có rất ít độ ổn định. Sự ổn định của các hệ thống sống đang hoạt động, đó là do các quá trình phối hợp và điều hòa phức tạp.
Ví dụ, hãy xem xét cách duy trì hằng số của hàm lượng ATP trong tế bào. Như chúng ta đã biết, ATP được tế bào tiêu thụ khi nó thực hiện bất kỳ hoạt động nào. Quá trình tổng hợp ATP xảy ra do quá trình không có oxy và oxy phân hủy glucose. Rõ ràng là sự ổn định của hàm lượng ATP đạt được là do sự cân bằng chính xác của cả hai quá trình - tiêu thụ ATP và tổng hợp nó: ngay khi hàm lượng ATP trong tế bào giảm, các quá trình không có oxy và oxy sẽ phân hủy glucose ngay lập tức. bật, trong đó ATP được tổng hợp và hàm lượng ATP trong tế bào tăng lên. Khi mức ATP đạt đến tiêu chuẩn, quá trình tổng hợp ATP chậm lại.
Bật và tắt các quy trình đảm bảo duy trì thành phần bình thường của tế bào diễn ra tự động trong đó. Quy định như vậy được gọi là tự điều chỉnh hoặc tự động điều chỉnh.
Cơ sở cho việc điều hòa hoạt động của tế bào là các quá trình thông tin, tức là các quá trình trong đó truyền thông giữa các liên kết riêng lẻ của hệ thống được thực hiện bằng cách sử dụng các tín hiệu. Tín hiệu là một thay đổi xảy ra trong một số phần của hệ thống. Đáp lại tín hiệu, một quá trình được bắt đầu, do đó thay đổi đã xảy ra bị loại bỏ. Khi trạng thái bình thường của hệ thống được khôi phục - điều này đóng vai trò như một tín hiệu mới để tắt quá trình.
Hệ thống tín hiệu tế bào hoạt động như thế nào, nó cung cấp các quá trình tự điều chỉnh trong đó như thế nào?
Việc tiếp nhận các tín hiệu bên trong tế bào được thực hiện bởi các enzym của nó. Enzyme, giống như hầu hết các protein, có cấu trúc không ổn định. Dưới tác động của một số yếu tố, trong đó có nhiều tác nhân hóa học, cấu trúc của enzym bị xáo trộn và mất hoạt tính xúc tác. Sự thay đổi này, theo quy luật, có thể đảo ngược, tức là sau khi loại bỏ yếu tố hoạt động, cấu trúc của enzym trở lại bình thường và chức năng xúc tác của nó được phục hồi.
Cơ chế tự điều hòa của tế bào dựa trên thực tế là chất, hàm lượng được điều chỉnh, có khả năng tương tác cụ thể với enzym tạo ra nó. Kết quả của sự tương tác này, cấu trúc của enzym bị biến dạng và hoạt tính xúc tác của nó bị mất.
Cơ chế tự điều hòa của tế bào hoạt động như sau. Chúng ta đã biết rằng các chất hóa học được tạo ra trong tế bào thường là kết quả của một số phản ứng enzym liên tiếp. Ghi nhớ quá trình phân hủy glucose không có oxy và không có oxy. Mỗi quá trình này là một chuỗi dài - ít nhất là một tá phản ứng liên tiếp. Rõ ràng là đối với quy định của các quá trình đa thức như vậy, chỉ cần tắt bất kỳ một liên kết nào là đủ. Nó là đủ để tắt ít nhất một phản ứng - và toàn bộ dòng sẽ dừng lại. Đó là bằng cách này mà việc điều chỉnh hàm lượng ATP trong tế bào được thực hiện. Trong khi tế bào ở trạng thái nghỉ ngơi, hàm lượng ATP trong nó là khoảng 0,04%. Ở nồng độ ATP cao như vậy, nó phản ứng với một trong các enzym mà không có sự phân hủy oxy của glucose. Kết quả của phản ứng này, tất cả các phân tử của enzyme này bị tước hoạt tính và các đường băng tải không có oxy và các quá trình oxy sẽ không hoạt động. Nếu do bất kỳ hoạt động nào của tế bào, nồng độ ATP trong tế bào giảm, thì cấu trúc và chức năng của enzym được phục hồi và không có oxy và các quá trình oxy được khởi động. Kết quả là, ATP được tạo ra, nồng độ của nó tăng lên. Khi đạt đến định mức (0,04%), băng tải không có oxy và quá trình oxy sẽ tự động tắt.
2241-2250
2241. Sự cách ly về địa lý dẫn đến sự hình thành, vì trong các quần thể của loài ban đầu
A) phân kỳ
B) hội tụ
B) mùi thơm
D) thoái hóa
2242. Tài nguyên thiên nhiên không thể tái tạo của sinh quyển bao gồm
A) cặn vôi
B) rừng nhiệt đới
B) cát và đất sét
D) than đá
2243. Xác suất biểu hiện tính trạng lặn trong kiểu hình ở đời con ở thế hệ thứ nhất, nếu cả bố và mẹ đều có kiểu gen Aa?
A) 0%
B) 25%
C) 50%
D) 75%
trừu tượng
2244. Trong phân tử có các liên kết giàu năng lượng giữa các gốc axit photphoric
Một con sóc
B) ATP
B) mRNA
D) DNA
2245. Động vật được miêu tả trong hình được xếp vào lớp sâu bọ nào?
A) ba cặp chân đi bộ
B) hai mắt đơn giản
c) một đôi cánh trong suốt
D) chia nhỏ cơ thể thành đầu và bụng
trừu tượng
2246. Một hợp tử, không giống như một giao tử, được hình thành do
A) thụ tinh
B) sinh sản
B) sinh tinh
D) Tôi phân chia meiosis
2247. Các phép lai vô sinh ở thực vật được hình thành do
A) giao nhau nội đặc hiệu
B) đa bội hóa
B) lai xa
D) phân tích chéo
Có bao nhiêu ATP trong cơ thể?
2249. Ở người Rh âm, so với Rh dương, hồng cầu trong máu khác nhau về thành phần
A) chất béo
B) cacbohydrat
B) khoáng chất
D) protein
2250. Khi các tế bào của thùy thái dương của vỏ não bị phá hủy, một người
A) có một ý tưởng méo mó về hình dạng của các đối tượng
B) không phân biệt cường độ và độ cao của âm
B) mất phối hợp
D) không phân biệt tín hiệu hình ảnh
© D.V. Pozdnyakov, 2009-2018
máy dò khối quảng cáo
1. Những từ nào còn thiếu trong câu và được thay thế bằng các chữ cái (а-г)?
"Thành phần của phân tử ATP bao gồm một bazơ nitơ (a), một monosaccarit năm cacbon (b) và (c) một phần dư (d) của một axit."
Các từ sau được thay bằng các chữ cái: a - adenin, b - ribose, c - ba, d - photphoric.
2. So sánh cấu trúc của ATP và cấu trúc của một loại nuclêôtit. Tìm điểm giống và khác nhau.
Trên thực tế, ATP là một dẫn xuất của adenyl nucleotide của RNA (adenosine monophosphate, hoặc AMP). Thành phần phân tử của cả hai chất đều bao gồm gốc nitơ adenin và đường 5 cacbon ribose. Sự khác biệt là do trong thành phần của adenyl nucleotide của RNA (như trong thành phần của bất kỳ nucleotide nào khác) chỉ có một gốc axit photphoric và không có liên kết macroergic (năng lượng cao). Phân tử ATP chứa ba gốc axit photphoric, giữa hai gốc này có hai liên kết macroergic, vì vậy ATP có thể hoạt động như một chất tích lũy và chất mang năng lượng.
3. Quá trình thủy phân ATP là gì?
ATP: đơn vị tiền tệ năng lượng
Tổng hợp ATP? Vai trò sinh học của ATP là gì?
Trong quá trình thủy phân, một phần còn lại của axit photphoric bị phân cắt khỏi phân tử ATP (quá trình dephosphoryl hóa). Trong trường hợp này, liên kết macroergic bị phá vỡ, 40 kJ / mol năng lượng được giải phóng và ATP được chuyển thành ADP (axit adenosine diphosphoric):
ATP + H2O → ADP + H3PO4 + 40 kJ
ADP có thể trải qua quá trình thủy phân tiếp theo (điều này hiếm khi xảy ra) với việc loại bỏ một nhóm photphat khác và giải phóng "phần" năng lượng thứ hai. Trong trường hợp này, ADP được chuyển đổi thành AMP (axit adenosine monophosphoric):
ADP + H2O → AMP + H3PO4 + 40 kJ
Quá trình tổng hợp ATP xảy ra do sự bổ sung dư lượng axit photphoric vào phân tử ADP (quá trình phosphoryl hóa). Quá trình này được thực hiện chủ yếu trong ti thể và lục lạp, một phần trong hyaloplasm của tế bào. Để hình thành 1 mol ATP từ ADP, ít nhất phải tiêu tốn 40 kJ năng lượng:
ADP + H3PO4 + 40 kJ → ATP + H2O
ATP là một kho dự trữ phổ quát (chất tích lũy) và chất mang năng lượng trong tế bào của sinh vật sống. Trong hầu hết tất cả các quá trình sinh hóa diễn ra trong tế bào với chi phí năng lượng, ATP được sử dụng như một nhà cung cấp năng lượng. Nhờ năng lượng của ATP, các phân tử prôtêin, cacbohiđrat, lipit mới được tổng hợp, vận chuyển tích cực các chất, chuyển động của roi và lông mao, xảy ra sự phân chia tế bào, cơ hoạt động, thân nhiệt không đổi của động vật máu nóng là duy trì, v.v.
4. Những trái phiếu nào được gọi là macroergic? Các chất có chứa liên kết macroergic có thể thực hiện những chức năng gì?
Liên kết Macroergic được gọi là liên kết, khi đứt, một lượng lớn năng lượng sẽ được giải phóng (ví dụ, việc phá vỡ mỗi liên kết macroergic của ATP kèm theo giải phóng 40 kJ / mol năng lượng). Các chất có chứa liên kết macroergic có thể đóng vai trò là chất tích lũy, chất mang và nhà cung cấp năng lượng cho các quá trình sống khác nhau.
5. Công thức chung của ATP là С10H16N5O13P3. Thủy phân 1 mol ATP thành ADP giải phóng năng lượng 40 kJ. Năng lượng toả ra trong quá trình thuỷ phân 1 kg ATP là bao nhiêu?
● Tính khối lượng mol của ATP:
M (С10H16N5O13P3) = 12 × 10 + 1 × 16 + 14 × 5 + 16 × 13 + 31 × 3 = 507 g / mol.
● Thủy phân 507 g ATP (1 mol) giải phóng năng lượng 40 kJ.
Điều này có nghĩa là trong quá trình thủy phân 1000 g ATP, sẽ giải phóng một lượng như sau: 1000 g × 40 kJ: 507 g ≈ 78,9 kJ.
Trả lời: trong quá trình thủy phân 1 kg ATP thành ADP sẽ giải phóng một lượng năng lượng là 78,9 kJ.
6. Các phân tử ATP được đánh dấu bằng phốt pho phóng xạ 32P ở gốc axit photphoric cuối cùng (thứ ba) được đưa vào một tế bào, và các phân tử ATP được đánh dấu 32P ở phần dư đầu tiên (gần nhất với ribose) được đưa vào một tế bào khác. Sau 5 phút, hàm lượng của ion photphat vô cơ có nhãn 32P được đo trong cả hai tế bào. Nó cao hơn ở đâu và tại sao?
Phần cuối cùng (thứ ba) của axit photphoric dễ dàng bị phân cắt trong quá trình thủy phân ATP, trong khi phần đầu tiên (gần nhất với ribose) không bị phân cắt ngay cả trong quá trình thủy phân hai bước ATP thành AMP. Do đó, hàm lượng photphat vô cơ phóng xạ sẽ cao hơn trong tế bào mà ATP, được đánh dấu là dư lượng axit photphoric cuối cùng (thứ ba), đã được đưa vào.
Dashkov M.L.
Trang web: dashkov.by
Một phân tử RNA, không giống như DNA, thường là một chuỗi nucleotide đơn, ngắn hơn nhiều so với DNA. Tuy nhiên, tổng khối lượng của ARN trong tế bào lớn hơn khối lượng của ADN. Các phân tử ARN được tìm thấy cả trong nhân và tế bào chất.
Ba loại RNA chính được biết đến: thông tin, hay chất nền, - mRNA; ribosome - rRNA, vận chuyển - tRNA, khác nhau về hình dạng, kích thước và chức năng của các phân tử. Chức năng chính của chúng là tham gia vào quá trình sinh tổng hợp protein.
Bạn thấy rằng phân tử RNA, giống như phân tử DNA, bao gồm bốn loại nucleotide, ba loại trong số đó chứa các gốc nitơ giống như các nucleotide DNA (A, G, C). Tuy nhiên, thay vì gốc nitơ của thymine, thành phần của RNA bao gồm một bazơ nitơ khác - uracil (U). Như vậy, thành phần của các nucleotit của phân tử ARN bao gồm các bazơ nitơ: A, G, C, U. Ngoài ra, thay vì các deoxyribose carbohydrate, ARN chứa ribose.
Trong tế bào của tất cả các sinh vật đều có phân tử ATP - axit adenosine triphosphoric. ATP là một chất tế bào phổ quát, phân tử của chúng có các liên kết giàu năng lượng. Phân tử ATP là một loại nucleotide, giống như các nucleotide khác, bao gồm ba thành phần: một gốc nitơ - adenin, một carbohydrate - ribose, nhưng thay vì một loại, nó chứa ba gốc phân tử axit photphoric. Mỗi phân tử ATP chứa hai liên kết macroergic.
Khi một liên kết năng lượng cao bị phá vỡ và một phân tử axit photphoric bị phân cắt với sự trợ giúp của các enzym, 40 kJ / mol năng lượng được giải phóng, và ATP được chuyển thành ADP - axit adenosine diphosphoric. Khi loại bỏ thêm một phân tử axit photphoric, một phân tử khác được giải phóng 40 kJ / mol; AMP được hình thành - axit adenosine monophosphoric. Các phản ứng này là thuận nghịch, tức là AMP có thể chuyển thành ADP, ADP thành ATP.
Phân tử ATP - nó là gì và vai trò của nó trong cơ thể
Các phân tử ATP không chỉ bị phá vỡ mà còn được tổng hợp nên hàm lượng của chúng trong tế bào tương đối không đổi. Tầm quan trọng của ATP trong hoạt động sống của tế bào là rất lớn. Các phân tử này đóng vai trò hàng đầu trong quá trình chuyển hóa năng lượng cần thiết để đảm bảo hoạt động sống còn của tế bào và sinh vật nói chung.
Chú Vanya cốt truyện của vở kịch. “Chú Ivan. Thái độ đối với giáo sư của những người khác
Tsakhes nhỏ, biệt danh Zinnober
Maikov, Apollon Nikolaevich - tiểu sử ngắn