एटीपी की संरचना। एटीपी मूल्य

निरंतरता। संख्या 11, 12, 13, 14, 15, 16/2005 देखें

विज्ञान कक्षाओं में जीव विज्ञान के पाठ

उन्नत योजना, ग्रेड 10

पाठ 19

उपकरण:सामान्य जीव विज्ञान पर टेबल, एटीपी अणु की संरचना का आरेख, प्लास्टिक और ऊर्जा विनिमय के बीच संबंध का आरेख।

I. ज्ञान परीक्षण

जैविक श्रुतलेख का संचालन "जीवित पदार्थ के कार्बनिक यौगिक"

शिक्षक संख्याओं के तहत थीसिस पढ़ता है, छात्र नोटबुक में उन थीसिस की संख्या लिखते हैं जो उनके संस्करण की सामग्री के लिए उपयुक्त हैं।

विकल्प 1 - प्रोटीन।
विकल्प 2 - कार्बोहाइड्रेट।
विकल्प 3 - लिपिड।
विकल्प 4 - न्यूक्लिक एसिड।

1. अपने शुद्ध रूप में, उनमें केवल C, H, O परमाणु होते हैं।

2. C, H, O परमाणुओं के अलावा, उनमें N और आमतौर पर S परमाणु होते हैं।

3. C, H, O परमाणुओं के अलावा, उनमें N और P परमाणु होते हैं।

4. इनका आणविक भार अपेक्षाकृत कम होता है।

5. आणविक भार हजारों से लेकर कई दसियों और सैकड़ों हजारों डाल्टनों तक हो सकता है।

6. कई दसियों और सैकड़ों लाखों डाल्टनों के आणविक भार के साथ सबसे बड़ा कार्बनिक यौगिक।

7. उनके अलग-अलग आणविक भार होते हैं - बहुत छोटे से बहुत अधिक, यह इस बात पर निर्भर करता है कि पदार्थ एक मोनोमर या बहुलक है या नहीं।

8. मोनोसेकेराइड से मिलकर बनता है।

9. अमीनो एसिड से मिलकर बनता है।

10. न्यूक्लियोटाइड्स से मिलकर बनता है।

11. वे उच्च फैटी एसिड के एस्टर हैं।

12. बुनियादी संरचनात्मक इकाई: "नाइट्रोजनस बेस - पेंटोज - फॉस्फोरिक एसिड अवशेष"।

13. बुनियादी संरचनात्मक इकाई: "अमीनो एसिड"।

14. मूल संरचनात्मक इकाई: "मोनोसैकराइड"।

15. बुनियादी संरचनात्मक इकाई: "ग्लिसरॉल-फैटी एसिड"।

16. पॉलिमर अणु एक ही मोनोमर्स से निर्मित होते हैं।

17. पॉलिमर अणु समान, लेकिन बिल्कुल समान नहीं, मोनोमर्स से निर्मित होते हैं।

18. बहुलक नहीं हैं।

19. वे लगभग विशेष रूप से ऊर्जा, निर्माण और भंडारण कार्य करते हैं, कुछ मामलों में - सुरक्षात्मक।

20. ऊर्जा और निर्माण के अलावा, वे उत्प्रेरक, संकेत, परिवहन, प्रणोदन और कार्य करते हैं सुरक्षात्मक कार्य;

21. वे कोशिका और शरीर के वंशानुगत गुणों को संग्रहित और स्थानांतरित करते हैं।

विकल्प 1 – 2; 5; 9; 13; 17; 20.
विकल्प 2 – 1; 7; 8; 14; 16; 19.
विकल्प 3 – 1; 4; 11; 15; 18; 19.
विकल्प 4– 3; 6; 10; 12; 17; 21.

द्वितीय। नई सामग्री सीखना

1. एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड की संरचना

प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, वसा और कार्बोहाइड्रेट के अलावा, बड़ी संख्या में अन्य कार्बनिक यौगिकों को जीवित पदार्थ में संश्लेषित किया जाता है। उनमें से, सेल के बायोएनेर्जेटिक्स में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी)।एटीपी सभी पौधों और पशु कोशिकाओं में पाया जाता है। कोशिकाओं में, एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड सबसे अधिक बार लवण के रूप में मौजूद होता है जिसे कहा जाता है एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट. एटीपी की मात्रा में उतार-चढ़ाव होता है और औसतन 0.04% (औसतन एक कोशिका में लगभग 1 बिलियन एटीपी अणु होते हैं)। कंकाल की मांसपेशियों (0.2-0.5%) में एटीपी की सबसे बड़ी मात्रा पाई जाती है।

एटीपी अणु में एक नाइट्रोजनस बेस - एडेनिन, पेंटोज - राइबोज और फॉस्फोरिक एसिड के तीन अवशेष होते हैं, अर्थात। एटीपी एक विशेष एडेनिल न्यूक्लियोटाइड है। अन्य न्यूक्लियोटाइड्स के विपरीत, एटीपी में एक नहीं, बल्कि तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं। एटीपी मैक्रोर्जिक पदार्थों को संदर्भित करता है - पदार्थ जिनके बंधन में बड़ी मात्रा में ऊर्जा होती है।

एटीपी अणु का स्थानिक मॉडल (ए) और संरचनात्मक सूत्र (बी)।

एटीपीस एंजाइम की क्रिया के तहत एटीपी की संरचना से, फॉस्फोरिक एसिड का एक अवशेष अलग हो जाता है। एटीपी की अपने टर्मिनल फॉस्फेट समूह को अलग करने की एक मजबूत प्रवृत्ति है:

एटीपी 4- + एच 2 ओ ---> एडीपी 3- + 30.5 केजे + एफएन,

क्योंकि यह पड़ोसी नकारात्मक आरोपों के बीच ऊर्जावान रूप से प्रतिकूल इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण के गायब होने की ओर जाता है। परिणामी फॉस्फेट पानी के साथ ऊर्जावान रूप से अनुकूल हाइड्रोजन बांड के गठन से स्थिर होता है। ADP + Fn प्रणाली में आवेश वितरण ATP की तुलना में अधिक स्थिर हो जाता है। इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, 30.5 kJ जारी किया जाता है (जब एक पारंपरिक सहसंयोजक बंधन टूट जाता है, तो 12 kJ जारी होता है)।

एटीपी में फॉस्फोरस-ऑक्सीजन बंधन की उच्च ऊर्जा "लागत" पर जोर देने के लिए, इसे चिन्ह ~ के साथ निरूपित करने के लिए प्रथागत है और इसे मैक्रोएनेरगेटिक बंधन कहते हैं। जब फॉस्फोरिक एसिड के एक अणु को अलग किया जाता है, तो एटीपी को एडीपी (एडेनोसिन डिपोस्फोरिक एसिड) में बदल दिया जाता है, और अगर फॉस्फोरिक एसिड के दो अणुओं को अलग किया जाता है, तो एटीपी को एएमपी (एडेनोसिन मोनोफॉस्फोरिक एसिड) में बदल दिया जाता है। तीसरे फॉस्फेट की दरार केवल 13.8 kJ की रिहाई के साथ होती है, जिससे एटीपी अणु में केवल दो मैक्रोर्जिक बांड होते हैं।

2. कोशिका में ATP का बनना

सेल में एटीपी की आपूर्ति कम है। उदाहरण के लिए, एक पेशी में, एटीपी भंडार 20-30 संकुचन के लिए पर्याप्त हैं। लेकिन एक मांसपेशी घंटों तक काम कर सकती है और हजारों संकुचन पैदा कर सकती है। इसलिए, एटीपी से एडीपी के टूटने के साथ, रिवर्स सिंथेसिस सेल में लगातार होना चाहिए। कोशिकाओं में एटीपी के संश्लेषण के लिए कई रास्ते हैं। आइए जानते हैं उन्हें।

1. अवायवीय फास्फारिलीकरण।फॉस्फोराइलेशन एडीपी और कम आणविक भार फॉस्फेट (पीएन) से एटीपी संश्लेषण की प्रक्रिया है। इस मामले में हम बात कर रहे हैंकार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण की ऑक्सीजन मुक्त प्रक्रियाओं के बारे में (उदाहरण के लिए, ग्लाइकोलाइसिस ग्लूकोज के पाइरुविक एसिड के ऑक्सीजन मुक्त ऑक्सीकरण की प्रक्रिया है)। इन प्रक्रियाओं के दौरान जारी ऊर्जा का लगभग 40% (लगभग 200 kJ/mol ग्लूकोज) एटीपी संश्लेषण पर खर्च किया जाता है, और बाकी गर्मी के रूप में नष्ट हो जाता है:

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Fn --> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H।

2. ऑक्सीडेटिव फाृॉस्फॉरिलेशन- यह ऑक्सीजन के साथ कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण की ऊर्जा के कारण एटीपी संश्लेषण की प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया की खोज 1930 के दशक की शुरुआत में हुई थी। 20 वीं सदी वी.ए. एंगेलहार्ट। कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण की ऑक्सीजन प्रक्रिया माइटोकॉन्ड्रिया में आगे बढ़ती है। इस मामले में जारी ऊर्जा का लगभग 55% (लगभग 2600 kJ / mol ग्लूकोज) ATP के रासायनिक बंधों की ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है, और 45% ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाता है।

अवायवीय संश्लेषण की तुलना में ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण बहुत अधिक कुशल है: यदि ग्लूकोज अणु के टूटने के दौरान ग्लाइकोलाइसिस के दौरान केवल 2 एटीपी अणु संश्लेषित होते हैं, तो ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण के दौरान 36 एटीपी अणु बनते हैं।

3. Photophosphorylation- सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा के कारण एटीपी संश्लेषण की प्रक्रिया। एटीपी संश्लेषण का यह मार्ग केवल प्रकाश संश्लेषण (हरे पौधे, सायनोबैक्टीरिया) में सक्षम कोशिकाओं के लिए विशेषता है। एटीपी के संश्लेषण के लिए प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण में प्रकाश संश्लेषण द्वारा सूर्य के प्रकाश क्वांटा की ऊर्जा का उपयोग किया जाता है।

3. एटीपी का जैविक महत्व

एटीपी सेल में चयापचय प्रक्रियाओं के केंद्र में है, जैविक संश्लेषण और क्षय की प्रतिक्रियाओं के बीच की कड़ी है। सेल में एटीपी की भूमिका की तुलना बैटरी की भूमिका से की जा सकती है, क्योंकि एटीपी के हाइड्रोलिसिस के दौरान, विभिन्न जीवन प्रक्रियाओं ("डिस्चार्ज") के लिए आवश्यक ऊर्जा जारी की जाती है, और फॉस्फोराइलेशन ("चार्जिंग") की प्रक्रिया में एटीपी फिर से अपने आप में ऊर्जा जमा करता है।

एटीपी हाइड्रोलिसिस के दौरान जारी ऊर्जा के कारण, कोशिका और शरीर में लगभग सभी महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं होती हैं: तंत्रिका आवेगों का संचरण, पदार्थों का जैवसंश्लेषण, मांसपेशियों का संकुचन, पदार्थों का परिवहन आदि।

तृतीय। ज्ञान का समेकन

जैविक समस्याओं का समाधान

टास्क 1. तेज दौड़ते समय हम अक्सर सांस लेते हैं, पसीना बढ़ जाता है। इन परिघटनाओं की व्याख्या कीजिए।

टास्क 2. ठंड में लोग ठंड में क्यों पेट भरने और कूदने लगते हैं?

टास्क 3. आई. इलफ़ और ई. पेट्रोव के प्रसिद्ध कार्य "द ट्वेल्व चेयर्स" में कई के बीच उपयोगी सलाहआप यह भी पा सकते हैं: "गहरी साँस लें, आप उत्साहित हैं।" शरीर में होने वाली ऊर्जा प्रक्रियाओं के दृष्टिकोण से इस सलाह को सही ठहराने का प्रयास करें।

चतुर्थ। गृहकार्य

परीक्षण और परीक्षण की तैयारी शुरू करें (परीक्षा प्रश्नों को डिक्टेट करें - पाठ 21 देखें)।

पाठ 20

उपकरण:सामान्य जीव विज्ञान पर टेबल।

I. अनुभाग के ज्ञान का सामान्यीकरण

बाद के सत्यापन और चर्चा के साथ प्रश्नों (व्यक्तिगत रूप से) के साथ छात्रों का कार्य

1. कार्बनिक यौगिकों का उदाहरण दें जिनमें कार्बन, सल्फर, फास्फोरस, नाइट्रोजन, लोहा, मैंगनीज शामिल हैं।

2. आयनिक संघटन द्वारा जीवित कोशिका और मृत कोशिका में किस प्रकार अंतर किया जा सकता है?

3. कोशिका में कौन से पदार्थ अघुलनशील रूप में होते हैं? उनमें कौन से अंग और ऊतक शामिल हैं?

4. एंजाइमों के सक्रिय केंद्रों में शामिल मैक्रोन्यूट्रिएंट्स के उदाहरण दें।

5. ट्रेस तत्व किस हार्मोन में होते हैं?

6. मानव शरीर में हैलोजन की क्या भूमिका है?

7. प्रोटीन कृत्रिम बहुलक से किस प्रकार भिन्न हैं?

8. पेप्टाइड्स और प्रोटीन में क्या अंतर है?

9. उस प्रोटीन का क्या नाम है जो हीमोग्लोबिन का भाग है ? इसमें कितनी उपइकाइयां होती हैं?

10. राइबोन्यूक्लिएज क्या है? इसमें कितने अमीनो एसिड होते हैं? इसे कृत्रिम रूप से कब बनाया गया था?

11. बिना एंजाइम के रासायनिक अभिक्रियाओं की दर कम क्यों होती है?

12. कोशिका झिल्ली के माध्यम से प्रोटीन द्वारा किन पदार्थों का परिवहन किया जाता है?

13. प्रतिपिंड प्रतिजन से किस प्रकार भिन्न हैं? क्या टीकों में एंटीबॉडी होते हैं?

14. कौन से पदार्थ शरीर में प्रोटीन को तोड़ते हैं? इस मामले में कितनी ऊर्जा जारी की जाती है? अमोनिया को कहाँ और कैसे निष्प्रभावी किया जाता है?

15. पेप्टाइड हार्मोन का उदाहरण दें: वे सेलुलर चयापचय के नियमन में कैसे भाग लेते हैं?

16. चीनी की संरचना क्या है जिससे हम चाय पीते हैं? आप इस पदार्थ के लिए कौन से अन्य तीन पर्यायवाची जानते हैं?

17. दूध में वसा सतह पर एकत्रित क्यों नहीं होती, लेकिन निलंबन में होती है?

18. दैहिक और जनन कोशिकाओं के केंद्रक में डीएनए का द्रव्यमान कितना होता है?

19. एक व्यक्ति प्रति दिन कितने ATP का उपयोग करता है?

20. लोग किस प्रोटीन से कपड़े बनाते हैं?

अग्नाशय राइबोन्यूक्लिएज की प्राथमिक संरचना (124 अमीनो एसिड)

द्वितीय। गृहकार्य।

"जीवन के रासायनिक संगठन" खंड में परीक्षण और परीक्षण की तैयारी जारी रखें।

पाठ 21

I. प्रश्नों पर मौखिक परीक्षण आयोजित करना

1. कोशिका की प्रारंभिक रचना।

2. संगठनात्मक तत्वों के लक्षण।

3. पानी के अणु की संरचना। जीवन के "रसायन विज्ञान" में हाइड्रोजन बंधन और इसका महत्व।

4. पानी के गुण और जैविक कार्य।

5. हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक पदार्थ।

6. धनायन और उनका जैविक महत्व।

7. ऋणायन और उनका जैविक महत्व।

8. पॉलिमर। जैविक पॉलिमर। आवधिक और गैर-आवधिक पॉलिमर के बीच अंतर।

9. लिपिड के गुण, उनके जैविक कार्य।

10. संरचनात्मक विशेषताओं द्वारा प्रतिष्ठित कार्बोहाइड्रेट के समूह।

11. कार्बोहाइड्रेट के जैविक कार्य।

12. प्रोटीन का प्रारंभिक संघटन। अमीनो अम्ल। पेप्टाइड्स का निर्माण।

13. प्रोटीन की प्राथमिक, द्वितीयक, तृतीयक और चतुर्धातुक संरचनाएँ।

14. प्रोटीन की जैविक क्रिया।

15. एंजाइम और गैर-जैविक उत्प्रेरक के बीच अंतर।

16. एंजाइमों की संरचना। कोएंजाइम।

17. एंजाइमों की क्रिया का तंत्र।

18. न्यूक्लिक एसिड। न्यूक्लियोटाइड्स और उनकी संरचना। पोलीन्यूक्लियोटाइड्स का निर्माण।

19. ई.चारगफ के नियम। पूरकता का सिद्धांत।

20. एक डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए अणु का निर्माण और इसका सर्पिलीकरण।

21. सेलुलर आरएनए की कक्षाएं और उनके कार्य।

22. डीएनए और आरएनए के बीच अंतर।

23. डीएनए प्रतिकृति। प्रतिलेखन।

24. एटीपी की संरचना और जैविक भूमिका।

25. कोशिका में ATP का बनना।

द्वितीय। गृहकार्य

"जीवन के रासायनिक संगठन" खंड में परीक्षण की तैयारी जारी रखें।

पाठ 22

I. लिखित परीक्षा आयोजित करना

विकल्प 1

1. तीन प्रकार के अमीनो एसिड होते हैं - ए, बी, सी। पांच अमीनो एसिड से मिलकर पॉलीपेप्टाइड चेन के कितने वेरिएंट बनाए जा सकते हैं। इन विकल्पों को निर्दिष्ट करें। क्या इन पॉलीपेप्टाइड्स के गुण समान होंगे? क्यों?

2. सभी जीवित चीजों में मुख्य रूप से कार्बन यौगिक होते हैं, और कार्बन का एनालॉग सिलिकॉन होता है, जिसमें सामग्री होती है भूपर्पटीकार्बन से 300 गुना ज्यादा, बहुत कम जीवों में पाया जाता है। इन तत्वों के परमाणुओं की संरचना और गुणों के संदर्भ में इस तथ्य की व्याख्या कीजिए।

3. अंत में रेडियोधर्मी 32P के साथ लेबल किए गए एटीपी अणु, तीसरे फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों को एक सेल में पेश किया गया था, और एटीपी अणुओं को 32P के साथ लेबल किया गया था, जो कि रिबोस के निकटतम अवशेषों को दूसरे सेल में पेश किया गया था। 5 मिनट के बाद, 32P के साथ लेबल किए गए अकार्बनिक फॉस्फेट आयन की सामग्री को दोनों कोशिकाओं में मापा गया। यह कहाँ उल्लेखनीय रूप से अधिक होगा?

4. अध्ययनों से पता चला है कि इस mRNA के न्यूक्लियोटाइड्स की कुल संख्या का 34% गुआनिन है, 18% यूरैसिल है, 28% साइटोसिन है, और 20% एडेनिन है। डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए के नाइट्रोजनस बेस की प्रतिशत संरचना निर्धारित करें, जिनमें से निर्दिष्ट एमआरएनए एक कास्ट है।

विकल्प 2

1. वसा ऊर्जा उपापचय में "प्रथम आरक्षित" का निर्माण करती है और इसका उपयोग तब किया जाता है जब कार्बोहाइड्रेट का भंडार समाप्त हो जाता है। हालांकि, कंकाल की मांसपेशियों में, ग्लूकोज और फैटी एसिड की उपस्थिति में, बाद वाले का अधिक उपयोग किया जाता है। ऊर्जा के स्रोत के रूप में प्रोटीन का हमेशा अंतिम उपाय के रूप में उपयोग किया जाता है, जब शरीर भूख से मर रहा होता है। इन तथ्यों की व्याख्या कीजिए।

2. भारी धातुओं (पारा, सीसा, आदि) और आर्सेनिक के आयन प्रोटीन के सल्फाइड समूहों द्वारा आसानी से बंधे होते हैं। इन धातुओं के सल्फाइड के गुणों को जानने के बाद समझाइए कि इन धातुओं के साथ संयुक्त होने पर प्रोटीन का क्या होता है। भारी धातुएं शरीर के लिए जहरीली क्यों होती हैं?

3. पदार्थ A के पदार्थ B में ऑक्सीकरण अभिक्रिया में 60 kJ ऊर्जा मुक्त होती है। इस प्रतिक्रिया में कितने एटीपी अणु अधिकतम रूप से संश्लेषित किए जा सकते हैं? बाकी ऊर्जा का इस्तेमाल कैसे होगा?

4. अध्ययनों से पता चला है कि 27% कुल गणनाइस mRNA के न्यूक्लियोटाइड्स गुआनिन है, 15% यूरैसिल है, 18% साइटोसिन है, और 40% एडेनिन है। डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए के नाइट्रोजनस बेस की प्रतिशत संरचना निर्धारित करें, जिनमें से निर्दिष्ट एमआरएनए एक मोल्ड है।

करने के लिए जारी

यह अणु चयापचय में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, यौगिक को जीवित जीव में होने वाली सभी प्रक्रियाओं में ऊर्जा के एक सार्वभौमिक स्रोत के रूप में जाना जाता है।

उत्तर

उत्तर

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श्रेणी से अन्य प्रश्न

1. जीव विज्ञान में आर हुक की मुख्य योग्यता यह है कि वह:

क) पहला सूक्ष्मदर्शी डिजाइन किया; बी) सूक्ष्मजीवों की खोज की; ग) पिंजरा खोला; d) कोशिका सिद्धांत के प्रावधानों को तैयार किया।

2. कवक की कोशिका भित्ति में होता है:

ए) चिटिन; बी) मुरीन; ग) सेल्युलोज; डी) ग्लाइकोजन।

3. दानेदार ईपीएस की झिल्लियों पर स्थित हैं:

ए) माइटोकॉन्ड्रिया; बी) क्लोरोप्लास्ट; ग) राइबोसोम; डी) लाइसोसोम।

4. प्रोटीन अणु में अमीनो एसिड जुड़े होते हैं:

ए) आयनिक बंधन; बी) पेप्टाइड बंधन; c) हाइड्रोजन बंधन।

5. किस प्लास्टिड में वर्णक क्लोरोफिल होता है:

ए) क्लोरोप्लास्ट; बी) ल्यूकोप्लास्ट्स; ग) क्रोमोप्लास्ट।

6. माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक संरचना क्या कहलाती है?

ए) अनाज; बी) मैट्रिक्स; सी) cristae; घ) स्ट्रोमा।

7. प्रोटीन संश्लेषण होता है:

ए) गोल्गी उपकरण बी) राइबोसोम; सी) चिकनी ईपीएस; डी) लाइसोसोम।

8. पौधे, कवक, जानवर यूकेरियोट्स हैं, क्योंकि उनकी कोशिकाएं:

ए) औपचारिक कोर नहीं है; बी) माइटोसिस द्वारा विभाजित न करें; ग) एक औपचारिक कोर है;

d) परमाणु डीएनए एक रिंग में बंद होता है।

9. गोल्गी कॉम्प्लेक्स के टर्मिनल पुटिकाओं से कौन से सेल ऑर्गेनेल बनते हैं?

क) लाइसोसोम; बी) प्लास्टिड्स; सी) माइटोकॉन्ड्रिया; डी) राइबोसोम।

10. क्लोरोप्लास्ट के ग्रेन में शामिल हैं: ए) स्ट्रोमा; बी) क्रिस्ट; ग) थायलाकोइड्स; डी) मैट्रिक्स।

11. प्रोटीन जो बनाते हैं प्लाज्मा झिल्ली, कार्य करें:

ए) संरचनात्मक; बी) रिसेप्टर; ग) एंजाइमैटिक; D। उपरोक्त सभी।

12. जीवाणुओं में वंशानुगत सूचनाओं के भण्डारण का मुख्य स्थान है :

ए) न्यूक्लियॉइड; बी) कोर; सी) मेसोसोम; d) सेंट्रीओल।

भाग बी कार्य 2। तीन सही उत्तर चुनें।

1. गोल्गी उपकरण कोशिकाओं में पाया जाता है:

ए) जानवर बी) बैक्टीरिया; ग) मशरूम; घ) पौधे; ई) वायरस; ई) नीले-हरे शैवाल।

2. जीवित जीवों में, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली को किससे ढका जा सकता है:

ए) ग्लाइकोकालीक्स; बी) मैट्रिक्स; ग) कोशिका भित्ति; डी) श्लेष्म कैप्सूल; ई) सेल फिल्म; ई) कोशिका झिल्ली।

3. यूकेरियोटिक कोशिका के झिल्ली अंगक में शामिल नहीं है:

क) लाइसोसोम; बी) रिक्तिकाएं; ग) कोशिका केंद्र; डी) राइबोसोम; ई) कशाभिका; ई) समावेशन।

4. एक कोशिका में, डीएनए निहित होता है:

ए) नाभिक बी) माइटोकॉन्ड्रिया; ग) क्लोरोप्लास्ट; घ) ईपीएस; ई) लाइसोसोम; ई) गोल्गी उपकरण।

भाग बी टास्क 3. मैच।

1. कोशिका अंगभ और इसकी संरचना के बीच।

सेल ऑर्गेनेल ऑर्गेनेल की संरचना

1) रिक्तिकाएँ A) की संरचना में एक झिल्ली होती है

2) माइटोकॉन्ड्रिया B) में दो झिल्लियाँ होती हैं

3) कोशिका केंद्र B) में झिल्लीदार संरचना नहीं होती है

4) राइबोसोम

5) लाइसोसोम

2. माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट की संरचना और जीवन सुविधाओं के बीच।

Organoids Organoids की विशेषताएं

1) आंतरिक झिल्ली cristae A) माइटोकॉन्ड्रिया बनाती है

2) थायलाकोइड ग्राना बी) क्लोरोप्लास्ट हैं

3) आंतरिक स्थान स्ट्रोमा से भरा होता है

4) आंतरिक स्थान मैट्रिक्स से भरा हुआ है

5) एटीपी के गठन के साथ कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण करें

6) प्रकाश संश्लेषण

भाग सी। एक पूर्ण, विस्तृत उत्तर दें।

C 1. DNA और RNA न्यूक्लियोटाइड्स की संरचना क्या होती है? एक पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला बनाने के लिए न्यूक्लियोटाइड कैसे जुड़े होते हैं?

C 2. कोशिका के सभी तत्वों को किन समूहों में बांटा गया है? किस सिद्धांत से?

सी 3. डीएनए अणु के एक टुकड़े में कितने टी, ए, सी न्यूक्लियोटाइड्स अलग-अलग समाहित होते हैं, अगर इसमें 660 जी पाए जाते हैं, जो उनके 22% हिस्से को बनाते हैं कुल. इस डीएनए खंड की लंबाई और द्रव्यमान क्या है?
कृपया मेरी मदद करो

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कृपया 2 नौकरियों को पुन: उत्पन्न करने में मेरी सहायता करें, मुझे इसकी तत्काल आवश्यकता है। मुझे आपकी मदद की उम्मीद है, क्योंकि मैं जीव विज्ञान में बहुत मजबूत नहीं हूं। ए 1। संरचना में समान कोशिकाएं और

किए गए कार्य, प्रपत्र 1) ऊतक; 2) अंग; 3) अंग प्रणाली; 4) एक ही जीव। ए2. प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में, पौधे 1) खुद को कार्बनिक पदार्थ प्रदान करते हैं 2) जटिल कार्बनिक पदार्थों को सरल में ऑक्सीकरण करते हैं 3) ऑक्सीजन को अवशोषित करते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं 4) कार्बनिक पदार्थों की ऊर्जा का उपभोग करते हैं। ए3. कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण और विभाजन कोशिका में होता है, इसलिए इसे 1) संरचना 2) जीवन गतिविधि 3) वृद्धि 4) प्रजनन की इकाई कहा जाता है। ए 4। माइटोसिस के दौरान बेटी कोशिकाओं के बीच कौन सी कोशिका संरचना सख्ती से समान रूप से वितरित की जाती है? 1) राइबोसोम; 2) माइटोकॉन्ड्रिया; 3) क्लोरोप्लास्ट; 4) गुणसूत्र। ए 5। डीऑक्सीराइबोज है अभिन्न अंग 1) अमीनो एसिड 2) प्रोटीन 3) और आरएनए 4) डीएनए। ए 6। वायरस, मेजबान सेल में प्रवेश करते हैं, 1) राइबोसोम पर फ़ीड करते हैं; 2) माइटोकॉन्ड्रिया में बसना; 3) उनकी आनुवंशिक सामग्री का पुनरुत्पादन; 4) वे इसे अपने चयापचय के दौरान बनने वाले हानिकारक पदार्थों से जहर देते हैं। ए 7। वानस्पतिक प्रवर्धन का क्या महत्व है? 1) प्रजातियों के व्यक्तियों की संख्या में तेजी से वृद्धि में योगदान देता है; 2) वनस्पति परिवर्तनशीलता की उपस्थिति की ओर जाता है; 3) उत्परिवर्तन वाले व्यक्तियों की संख्या में वृद्धि; 4) जनसंख्या में व्यक्तियों की विविधता की ओर जाता है। ए 8। पोषक तत्वों को संग्रहित करने वाली कौन सी कोशिका संरचना को ऑर्गेनेल के रूप में वर्गीकृत नहीं किया गया है? 1) रिक्तिकाएं; 2) ल्यूकोप्लास्ट्स; 3) क्रोमोप्लास्ट; 4) समावेशन। ए9. प्रोटीन 300 अमीनो एसिड से बना होता है। एक जीन में कितने न्यूक्लियोटाइड्स होते हैं जो प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करते हैं? 1) 300 2) 600 3) 900 4) 1500 ए10। बैक्टीरिया की तरह वायरस की संरचना में 1) न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन 2) ग्लूकोज और वसा 3) स्टार्च और एटीपी 4) पानी और खनिज लवण A11 शामिल हैं। एक डीएनए अणु में, थाइमिन के साथ न्यूक्लियोटाइड्स न्यूक्लियोटाइड्स की कुल संख्या का 10% बनाते हैं। इस अणु में साइटोसिन के साथ कितने न्यूक्लियोटाइड हैं? 1) 10% 2) 40% 3) 80% 4) 90% A12. अणु में एक बंधन के विभाजन के दौरान सबसे बड़ी मात्रा में ऊर्जा जारी होती है 1) पॉलीसेकेराइड 2) प्रोटीन 3) ग्लूकोज 4) एटीपी 2 विकल्प A1। डीएनए अणुओं की स्व-प्रतिकृति की संपत्ति के कारण 1) उत्परिवर्तन होते हैं 2) व्यक्तियों में संशोधन होते हैं 3) जीन के नए संयोजन प्रकट होते हैं 4) वंशानुगत जानकारी बेटी कोशिकाओं को प्रेषित होती है। ए2. कोशिका में माइटोकॉन्ड्रिया का क्या महत्व है 1) जैवसंश्लेषण के अंतिम उत्पादों का परिवहन और निष्कासन 2) कार्बनिक पदार्थों की ऊर्जा को ATP में परिवर्तित करना 3) प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को अंजाम देना 4) A3 कार्बोहाइड्रेट का संश्लेषण करना। एक बहुकोशिकीय जीव में माइटोसिस 1) युग्मकजनन 2) वृद्धि और विकास 3) चयापचय 4) स्व-विनियमन प्रक्रियाओं A4 का आधार है। किसी जीव के यौन प्रजनन के साइटोलॉजिकल आधार क्या हैं 1) डीएनए की प्रतिकृति की क्षमता 2) बीजाणु निर्माण की प्रक्रिया 3) एटीपी अणु द्वारा ऊर्जा का संचय 4) मैट्रिक्स संश्लेषणएमआरएनए ए 5। प्रतिवर्ती प्रोटीन विकृतीकरण के साथ, 1) इसकी प्राथमिक संरचना का उल्लंघन होता है 2) हाइड्रोजन बॉन्ड का निर्माण 3) इसकी तृतीयक संरचना का उल्लंघन 4) पेप्टाइड बॉन्ड A6 का निर्माण। प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया में, mRNA अणु वंशानुगत जानकारी 1) साइटोप्लाज्म से नाभिक 2) एक कोशिका से दूसरी कोशिका में 3) नाभिक से माइटोकॉन्ड्रिया 4) नाभिक से राइबोसोम तक स्थानांतरित करते हैं। ए 7। जानवरों में, माइटोसिस की प्रक्रिया में, अर्धसूत्रीविभाजन के विपरीत, कोशिकाएं बनती हैं 1) दैहिक 2) गुणसूत्रों के आधे सेट के साथ 3) लिंग 4) बीजाणु। ए 8। पौधों की कोशिकाओं में, मनुष्यों, जानवरों, कवक की कोशिकाओं के विपरीत, ए) उत्सर्जन 2) पोषण 3) श्वसन 4) प्रकाश संश्लेषण A9 होता है। विभाजन का चरण जिसमें क्रोमैटिड्स कोशिका के विभिन्न ध्रुवों से अलग हो जाते हैं 1) एनाफेज 2) मेटाफेज 3) प्रोफेज 4) टेलोफेज A10। गुणसूत्रों के लिए धुरी तंतुओं का जुड़ाव होता है 1) इंटरपेज़; 2) प्रोफ़ेज़; 3) रूपक; 4) पश्चावस्था। ए11। कोशिका में ऊर्जा की रिहाई के साथ कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण 1) जैवसंश्लेषण 2) श्वसन 3) उत्सर्जन 4) प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में होता है। ए12. अर्धसूत्रीविभाजन की प्रक्रिया में डॉटर क्रोमैटिड्स 1 में कोशिका के ध्रुवों की ओर मुड़ते हैं) पहले डिवीजन की मेटाफेज 2) दूसरे डिवीजन की प्रोफेज 3) दूसरे डिवीजन की एनाफेज 4) फर्स्ट डिवीजन की टीलोफेज

दिए गए कथनों में से सही का चयन करें। सेल में एटीपी: 1) आनुवंशिक जानकारी को नाभिक से साइटोप्लाज्म में स्थानांतरित करता है; 2) मान्यता करता है

कोशिकाओं द्वारा हार्मोन; 3) सेल में एक सार्वभौमिक ऊर्जा ""मुद्रा"" है; 4) पोषक तत्वों का टूटना करता है।

1. प्रकाश संश्लेषण के दौरान कार्बोहाइड्रेट का संश्लेषण होता है:

1)02iH2O 3)C02iH20

2) CO2 और H2 4) CO2 और H2CO3

2. जीवमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड का उपभोक्ता है:

1) ओक 3) केंचुआ

2) चील 4) मृदा जीवाणु

3. ग्लूकोज सूत्र किस स्थिति में सही लिखा गया है:

1) सीएच10 ओ5 3) सीएच12 के बारे में

2) सी5एच220 4) सी3एच603

4. क्लोरोप्लास्ट में एटीपी के संश्लेषण के लिए ऊर्जा का स्रोत है:

1) कार्बन डाइऑक्साइड और पानी 3) NADP H2

2) अमीनो एसिड 4) ग्लूकोज

5. पौधों में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में कार्बन डाइऑक्साइड का अपचयन होता है:

1) ग्लाइकोजन 3) लैक्टोज

2) सेल्युलोज 4) ग्लूकोज

6. अकार्बनिक से कार्बनिक पदार्थ बना सकते हैं:

1) एस्चेरिचिया कोलाई 3) पीला ग्रीब

2) चिकन 4) कॉर्नफ्लॉवर

7. प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश अवस्था में, प्रकाश क्वांटा द्वारा अणु उत्तेजित होते हैं:

1) क्लोरोफिल 3) एटीपी

2) ग्लूकोज 4) पानी

8. ऑटोट्रॉफ़्स में शामिल नहीं हैं:

1) क्लोरेला और स्पाइरोगायरा

2) सन्टी और पाइन

3) शैम्पेन और पीला ग्रीब 4) नीला-हरा शैवाल

9.. पृथ्वी के वायुमंडल को ऑक्सीजन के मुख्य आपूर्तिकर्ता हैं:

1) पौधे 2) बैक्टीरिया

3) जानवर 4) लोग

10. निम्नलिखित में प्रकाश संश्लेषण की क्षमता होती है:

1) प्रोटोजोआ 2) वायरस

3) पौधे 4) मशरूम

11. रसायन विज्ञान में शामिल हैं:

1) आयरन बैक्टीरिया 2) इन्फ्लूएंजा और खसरा वायरस

3) हैजा विब्रियोस 4) भूरा शैवाल

12. सांस लेने पर पौधा अवशोषित करता है:

1) कार्बन डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन छोड़ते हैं

2) ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं

3) प्रकाश ऊर्जा और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ता है

4) प्रकाश ऊर्जा और ऑक्सीजन छोड़ते हैं

13. प्रकाश संश्लेषण के दौरान जल का प्रकाश अपघटन होता है:

1) प्रकाश संश्लेषण की पूरी प्रक्रिया के दौरान

2) अंधेरे चरण में

3) प्रकाश चरण में

4) कार्बोहाइड्रेट का कोई संश्लेषण नहीं होता है

14. प्रकाश चरणप्रकाश संश्लेषण होता है :

1) क्लोरोप्लास्ट की आंतरिक झिल्ली पर

2) क्लोरोप्लास्ट की बाहरी झिल्ली पर

3) क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में

4) माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में

15. प्रकाश संश्लेषण की अँधेरी अवस्था में निम्नलिखित होता है :

1) ऑक्सीजन की रिहाई

2) एटीपी संश्लेषण

3) कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बोहाइड्रेट का संश्लेषण

4) प्रकाश के फोटॉन द्वारा क्लोरोफिल का उत्तेजन

16. पोषण के प्रकार के अनुसार, अधिकांश पौधे हैं:

17. पादप कोशिकाओं में, मानव, पशु, कवक कोशिकाओं के विपरीत,

1) चयापचय 2) एरोबिक श्वसन

3) ग्लूकोज संश्लेषण 4) प्रोटीन संश्लेषण

18. प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में कार्बन डाइऑक्साइड के अपचयन के लिए हाइड्रोजन का स्रोत है

1) पानी 2) ग्लूकोज

3) स्टार्च 4) खनिज लवण

19. क्लोरोप्लास्ट में होता है:

1) एमआरएनए ट्रांसक्रिप्शन 2) राइबोसोम का निर्माण

3) लाइसोसोम का निर्माण 4) प्रकाश संश्लेषण

20. कोशिका में ATP का संश्लेषण किस प्रक्रिया में होता है:

1) ग्लाइकोलाइसिस; 2) प्रकाश संश्लेषण;

3) कोशिकीय श्वसन; 4) सभी सूचीबद्ध

मुख्य सेल के लिए ऊर्जा का स्रोतपोषक तत्व हैं: कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन, जो ऑक्सीजन की मदद से ऑक्सीकृत होते हैं। लगभग सभी कार्बोहाइड्रेट, शरीर की कोशिकाओं तक पहुँचने से पहले, जठरांत्र संबंधी मार्ग और यकृत के काम के कारण ग्लूकोज में परिवर्तित हो जाते हैं। कार्बोहाइड्रेट के साथ, प्रोटीन भी टूट जाते हैं - अमीनो एसिड और लिपिड - फैटी एसिड के लिए। कोशिका में, पोषक तत्व ऑक्सीजन की क्रिया के तहत ऑक्सीकृत होते हैं और एंजाइमों की भागीदारी के साथ होते हैं जो ऊर्जा रिलीज और इसके उपयोग की प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं।

लगभग सभी ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाएंमाइटोकॉन्ड्रिया में होता है, और जारी ऊर्जा एक मैक्रोर्जिक यौगिक - एटीपी के रूप में संग्रहित होती है। भविष्य में, यह एटीपी है, न कि पोषक तत्व, जो इंट्रासेल्युलर चयापचय प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है।

एटीपी अणुशामिल हैं: (1) नाइट्रोजेनस बेस एडिनाइन; (2) पेंटोस कार्बोहाइड्रेट राइबोस, (3) तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष। अंतिम दो फॉस्फेट एक दूसरे से और शेष अणु से मैक्रोर्जिक फॉस्फेट बॉन्ड से जुड़े होते हैं, जो एटीपी सूत्र में प्रतीक ~ द्वारा इंगित किया जाता है। शरीर की भौतिक और रासायनिक स्थितियों की विशेषता के अधीन, ऐसे प्रत्येक बंधन की ऊर्जा एटीपी के 1 मोल प्रति 12,000 कैलोरी होती है, जो एक साधारण रासायनिक बंधन की ऊर्जा से कई गुना अधिक होती है, यही वजह है कि फॉस्फेट बांड को मैक्रोर्जिक कहा जाता है। इसके अलावा, ये बंधन आसानी से नष्ट हो जाते हैं, आवश्यकता पड़ने पर ऊर्जा के साथ अंतःकोशिकीय प्रक्रियाएं प्रदान करते हैं।

जब रिहा हुआ एटीपी ऊर्जाएक फॉस्फेट समूह दान करता है और एडेनोसिन डाइफॉस्फेट में परिवर्तित हो जाता है। जारी ऊर्जा का उपयोग लगभग सभी सेलुलर प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, जैवसंश्लेषण प्रतिक्रियाओं में और मांसपेशियों के संकुचन के दौरान।

इस प्रक्रिया में माइटोकॉन्ड्रिया की प्रमुख भूमिका को दर्शाने वाली कोशिका में एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट के निर्माण की योजना।
जीआई - ग्लूकोज; एफए - फैटी एसिड; एए एक एमिनो एसिड है।

एटीपी भंडार की पुनःपूर्तिपोषक तत्वों की ऊर्जा की कीमत पर एडीपी को फॉस्फोरिक एसिड अवशेष के साथ पुनर्संयोजित करके होता है। यह प्रक्रिया बार-बार दोहराई जाती है। ATP का लगातार उपभोग और संचय होता रहता है, इसीलिए इसे कोशिका की ऊर्जा मुद्रा कहा जाता है। एटीपी का कारोबार समय केवल कुछ ही मिनट है।

माइटोकॉन्ड्रिया की भूमिका रासायनिक प्रतिक्रिएंएटीपी गठन. जब ग्लूकोज कोशिका में प्रवेश करता है, साइटोप्लाज्मिक एंजाइम की क्रिया के तहत यह पाइरुविक एसिड में बदल जाता है (इस प्रक्रिया को ग्लाइकोलाइसिस कहा जाता है)। इस प्रक्रिया में जारी ऊर्जा का उपयोग एडीपी की एक छोटी मात्रा को एटीपी में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है, कुल ऊर्जा भंडार का 5% से भी कम।

95% माइटोकॉन्ड्रिया में किया जाता है। पाइरुविक एसिड, फैटी एसिड और अमीनो एसिड, क्रमशः कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन से बनते हैं, अंततः माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में एसिटाइल-सीओए नामक यौगिक में परिवर्तित हो जाते हैं। यह यौगिक, बदले में, अपनी ऊर्जा छोड़ने के लिए, सामूहिक रूप से ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र या क्रेब्स चक्र के रूप में जाने वाली एंजाइमी प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला में प्रवेश करता है।

एक पाश में ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड एसिटाइल-सीओएहाइड्रोजन परमाणुओं और कार्बन डाइऑक्साइड अणुओं में टूट जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड को माइटोकॉन्ड्रिया से हटा दिया जाता है, फिर कोशिका से विसरण द्वारा और फेफड़ों के माध्यम से शरीर से बाहर निकाल दिया जाता है।

हाइड्रोजन परमाणुरासायनिक रूप से बहुत सक्रिय हैं और इसलिए माइटोकॉन्ड्रिया में फैलने वाली ऑक्सीजन के साथ तुरंत प्रतिक्रिया करते हैं। इस प्रतिक्रिया में जारी ऊर्जा की बड़ी मात्रा का उपयोग कई एडीपी अणुओं को एटीपी में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। ये प्रतिक्रियाएं काफी जटिल हैं और बड़ी संख्या में एंजाइमों की भागीदारी की आवश्यकता होती है जो माइटोकॉन्ड्रियल cristae बनाते हैं। पर आरंभिक चरणहाइड्रोजन परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन अलग हो जाता है और परमाणु हाइड्रोजन आयन बन जाता है। प्रक्रिया हाइड्रोजन आयनों को ऑक्सीजन में जोड़ने के साथ समाप्त होती है। इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, पानी और बड़ी मात्रा में ऊर्जा बनती है जो एटीपी सिंथेटेस के संचालन के लिए आवश्यक होती है, एक बड़ा गोलाकार प्रोटीन जो माइटोकॉन्ड्रियल क्राइस्ट की सतह पर ट्यूबरकल के रूप में कार्य करता है। इस एंजाइम की क्रिया के तहत, जो हाइड्रोजन आयनों की ऊर्जा का उपयोग करता है, एडीपी एटीपी में परिवर्तित हो जाता है। नए एटीपी अणु माइटोकॉन्ड्रिया से नाभिक सहित कोशिका के सभी भागों में भेजे जाते हैं, जहां इस यौगिक की ऊर्जा का उपयोग विभिन्न प्रकार के कार्य करने के लिए किया जाता है।
यह प्रोसेस एटीपी संश्लेषणआम तौर पर एटीपी गठन के रसायन विज्ञान तंत्र कहा जाता है।

सेल के तीन महत्वपूर्ण कार्यों के कार्यान्वयन के लिए माइटोकॉन्ड्रियल एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट का उपयोग:
झिल्ली परिवहन, प्रोटीन संश्लेषण और मांसपेशी संकुचन।

कोई भी जीव तब तक अस्तित्व में रह सकता है जब तक पोषक तत्वों की आपूर्ति होती है बाहरी वातावरणऔर जबकि इसकी महत्वपूर्ण गतिविधि के उत्पाद इस वातावरण में उत्सर्जित होते हैं। कोशिका के अंदर रासायनिक परिवर्तनों का एक निरंतर बहुत ही जटिल परिसर होता है, जिसके कारण कोशिका शरीर के घटक पोषक तत्वों से बनते हैं। एक जीवित जीव में पदार्थ के परिवर्तन की प्रक्रियाओं की समग्रता, इसके निरंतर नवीकरण के साथ, चयापचय कहलाती है।

समग्र चयापचय का हिस्सा, जिसमें अवशोषण, पोषक तत्वों का आत्मसात और उनके खर्च पर निर्माण शामिल है सरंचनात्मक घटककोशिकाओं को आत्मसात कहा जाता है - यह एक रचनात्मक आदान-प्रदान है। सामान्य आदान-प्रदान का दूसरा भाग प्रसार की प्रक्रिया है, अर्थात कार्बनिक पदार्थों के अपघटन और ऑक्सीकरण की प्रक्रिया, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका ऊर्जा प्राप्त करती है, एक ऊर्जा विनिमय है। रचनात्मक और ऊर्जा विनिमय एक पूरे का गठन करते हैं।

रचनात्मक विनिमय की प्रक्रिया में, एक कोशिका अपने शरीर के बायोपॉलिमरों को कम आणविक भार यौगिकों की सीमित संख्या से संश्लेषित करती है। बायोसिंथेटिक प्रतिक्रियाएं विभिन्न एंजाइमों की भागीदारी के साथ आगे बढ़ती हैं और ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

जीवित जीव केवल रासायनिक रूप से बाध्य ऊर्जा का ही उपयोग कर सकते हैं। प्रत्येक पदार्थ में एक निश्चित मात्रा में संभावित ऊर्जा होती है। इसके मुख्य भौतिक वाहक रासायनिक बंधन हैं, जिनके टूटने या परिवर्तन से ऊर्जा निकलती है। कुछ बंधों के ऊर्जा स्तर का मान 8-10 kJ होता है - इन बंधों को सामान्य कहा जाता है। अन्य बॉन्ड में बहुत अधिक ऊर्जा होती है - 25-40 kJ - ये तथाकथित मैक्रोर्जिक बॉन्ड हैं। इस तरह के बंधन वाले लगभग सभी ज्ञात यौगिकों में फास्फोरस या सल्फर परमाणु होते हैं, जिसके स्थान पर ये बंधन अणु में स्थानीयकृत होते हैं। एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी) उन यौगिकों में से एक है जो कोशिका जीवन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी) में एक कार्बनिक एडेनिन बेस (I), एक राइबोज कार्बोहाइड्रेट (II) और तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष (III) होते हैं। एडेनिन और राइबोस के संयोजन को एडेनोसिन कहा जाता है। पाइरोफॉस्फेट समूहों में मैक्रोर्जिक बॉन्ड होते हैं, जो ~ द्वारा दर्शाए जाते हैं। पानी की भागीदारी के साथ एक एटीपी अणु का अपघटन फॉस्फोरिक एसिड के एक अणु के उन्मूलन और मुक्त ऊर्जा की रिहाई के साथ होता है, जो कि 33-42 kJ / mol है। एटीपी से जुड़ी सभी प्रतिक्रियाएं एंजाइम सिस्टम द्वारा नियंत्रित होती हैं।

चित्र .1। एडेनोसाइन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी)

सेल में ऊर्जा चयापचय। एटीपी संश्लेषण

एटीपी संश्लेषण श्वसन के दौरान माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में होता है, इसलिए श्वसन श्रृंखला के सभी एंजाइम और कॉफ़ैक्टर्स, ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण के सभी एंजाइम इन जीवों में स्थानीयकृत होते हैं।

एटीपी संश्लेषण इस तरह से होता है कि दो एच + आयन झिल्ली के दाईं ओर एडीपी और फॉस्फेट (पी) से अलग हो जाते हैं, पदार्थ बी की कमी के दौरान दो एच + के नुकसान की भरपाई करते हैं। ऑक्सीजन परमाणुओं में से एक फॉस्फेट को झिल्ली के दूसरी तरफ स्थानांतरित किया जाता है और, बाएं डिब्बे से दो एच आयनों को जोड़कर, एच 2 ओ बनाता है। फॉस्फोरिल अवशेष एटीपी बनाने के लिए एडीपी से जुड़ जाता है।

अंक 2। माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में एटीपी ऑक्सीकरण और संश्लेषण की योजना

जीवों की कोशिकाओं में, कई बायोसिंथेटिक प्रतिक्रियाओं का अध्ययन किया गया है जो एटीपी में निहित ऊर्जा का उपयोग करते हैं, जिसके दौरान कार्बोक्सिलेशन और डीकार्बाक्सिलेशन की प्रक्रिया, एमाइड बॉन्ड का संश्लेषण, एटीपी से ऊर्जा को एनाबॉलिक प्रतिक्रियाओं में स्थानांतरित करने में सक्षम मैक्रोर्जिक यौगिकों का निर्माण होता है। पदार्थों का संश्लेषण होता है। ये प्रतिक्रियाएं पौधों के जीवों की चयापचय प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

एटीपी और अन्य उच्च-ऊर्जा न्यूक्लियोसाइड पॉलीफोस्फेट्स (जीटीपी, सीटीपी, यूजीएफ) की भागीदारी के साथ, मोनोसेकेराइड अणु, एमिनो एसिड, नाइट्रोजेनस बेस, एसीलग्लिसराल को सक्रिय इंटरमीडिएट्स के संश्लेषण से सक्रिय किया जा सकता है जो न्यूक्लियोटाइड के डेरिवेटिव हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, एडीपी-ग्लूकोज पाइरोफॉस्फोरिलस एंजाइम की भागीदारी के साथ स्टार्च संश्लेषण की प्रक्रिया में, ग्लूकोज का एक सक्रिय रूप बनता है - एडेनोसिन डिपोस्फेट ग्लूकोज, जो संरचना के निर्माण के दौरान आसानी से ग्लूकोज अवशेषों का दाता बन जाता है। इस पॉलीसेकेराइड के अणु।

फास्फारिलीकरण की प्रक्रिया में सभी जीवों की कोशिकाओं में एटीपी संश्लेषण होता है, अर्थात। ADP में अकार्बनिक फॉस्फेट को जोड़ना। एडीपी फास्फारिलीकरण के लिए ऊर्जा ऊर्जा चयापचय के दौरान उत्पन्न होती है। ऊर्जा चयापचय, या प्रसार, ऊर्जा की रिहाई के साथ कार्बनिक पदार्थों की विभाजन प्रतिक्रियाओं का एक सेट है। आवास के आधार पर, प्रसार दो या तीन चरणों में आगे बढ़ सकता है।

अधिकांश जीवित जीवों में - ऑक्सीजन वातावरण में रहने वाले एरोबेस - प्रसार के दौरान तीन चरण होते हैं: प्रारंभिक, ऑक्सीजन मुक्त और ऑक्सीजन, जिसके दौरान कार्बनिक पदार्थ अकार्बनिक यौगिकों में विघटित होते हैं। ऑक्सीजन से रहित वातावरण में रहने वाले या इसकी कमी वाले एरोबेस में रहने वाले एनारोबेस में, मध्यवर्ती के गठन के साथ ही पहले दो चरणों में विघटन होता है कार्बनिक यौगिकअभी भी ऊर्जा से भरपूर है।

पहला चरण - प्रारंभिक - जटिल कार्बनिक यौगिकों के एंजाइमैटिक विभाजन में सरल (प्रोटीन - अमीनो एसिड, वसा - ग्लिसरॉल और फैटी एसिड में, पॉलीसेकेराइड - मोनोसेकेराइड, न्यूक्लिक एसिड - न्यूक्लियोटाइड में) होते हैं। बहुकोशिकीय जीवों के जठरांत्र संबंधी मार्ग के विभिन्न स्तरों पर जैविक खाद्य सब्सट्रेट्स का टूटना होता है। लाइसोसोम के हाइड्रोलाइटिक एंजाइम की क्रिया के तहत कार्बनिक पदार्थों का इंट्रासेल्युलर दरार होता है। इस मामले में जारी ऊर्जा गर्मी के रूप में समाप्त हो जाती है, और परिणामस्वरूप छोटे कार्बनिक अणु आगे विभाजन से गुजर सकते हैं या सेल द्वारा अपने स्वयं के कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण के लिए "निर्माण सामग्री" के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

दूसरा चरण - अधूरा ऑक्सीकरण (ऑक्सीजन मुक्त) - सीधे कोशिका के कोशिका द्रव्य में किया जाता है, इसे ऑक्सीजन की उपस्थिति की आवश्यकता नहीं होती है और इसमें कार्बनिक सबस्ट्रेट्स के आगे विभाजन होते हैं। कोशिका में ऊर्जा का मुख्य स्रोत ग्लूकोज है। ग्लूकोज के अनॉक्सी, अधूरे टूटने को ग्लाइकोलाइसिस कहा जाता है।

ग्लाइकोलाइसिस छह कार्बन ग्लूकोज को पाइरुविक एसिड (पाइरूवेट, पीवीए) C3H4O3 के दो तीन कार्बन अणुओं में परिवर्तित करने की एक बहु-स्तरीय एंजाइमेटिक प्रक्रिया है। ग्लाइकोलाइसिस की प्रतिक्रियाओं के दौरान, बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है - 200 kJ / mol। इस ऊर्जा का एक हिस्सा (60%) गर्मी के रूप में नष्ट हो जाता है, बाकी (40%) एटीपी संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है।

एक ग्लूकोज अणु के ग्लाइकोलाइसिस के परिणामस्वरूप, पीवीसी, एटीपी और पानी के दो अणु बनते हैं, साथ ही हाइड्रोजन परमाणु, जो कोशिका द्वारा एनएडीएच के रूप में संग्रहीत होते हैं, अर्थात। एक विशिष्ट वाहक के भाग के रूप में - निकोटिनामाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड। ग्लाइकोलाइसिस उत्पादों के आगे भाग्य - एनएडी एच के रूप में पाइरूवेट और हाइड्रोजन - अलग-अलग तरीकों से विकसित हो सकते हैं। खमीर में या पौधों की कोशिकाओं में, ऑक्सीजन की कमी के साथ, मादक किण्वन होता है - पीवीसी एथिल अल्कोहल में कम हो जाता है:

पशु कोशिकाओं में ऑक्सीजन की अस्थायी कमी का सामना करना पड़ता है, उदाहरण के लिए, अत्यधिक व्यायाम के दौरान मानव मांसपेशियों की कोशिकाओं में, साथ ही कुछ बैक्टीरिया में, लैक्टिक एसिड किण्वन होता है, जिसमें पाइरूवेट लैक्टिक एसिड में कम हो जाता है। पर्यावरण में ऑक्सीजन की उपस्थिति में, ग्लाइकोलाइसिस के उत्पाद अंतिम उत्पादों के लिए आगे विभाजन से गुजरते हैं।

तीसरा चरण - पूर्ण ऑक्सीकरण (श्वसन) - ऑक्सीजन की अनिवार्य भागीदारी के साथ आगे बढ़ता है। एरोबिक श्वसन आंतरिक झिल्ली और माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स के एंजाइमों द्वारा नियंत्रित प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला है। एक बार माइटोकॉन्ड्रिया में, पीवीसी मैट्रिक्स एंजाइम और रूपों के साथ संपर्क करता है: कार्बन डाइऑक्साइड, जो कोशिका से उत्सर्जित होता है; हाइड्रोजन परमाणु, जो वाहक के भाग के रूप में, आंतरिक झिल्ली को भेजे जाते हैं; एसिटाइल कोएंजाइम ए (एसिटाइल-सीओए), जो ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र (क्रेब्स चक्र) में शामिल है। क्रेब्स चक्र लगातार प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला है जिसके दौरान दो सीओ 2 अणु, एक एटीपी अणु और हाइड्रोजन परमाणुओं के चार जोड़े एक एसिटाइल-सीओए अणु से बनते हैं, जो वाहक अणुओं - एनएडी और एफएडी (फ्लेविन एडिनाइन डायन्यूक्लियोटाइड) में स्थानांतरित होते हैं। ग्लाइकोलाइसिस और क्रेब्स चक्र की समग्र प्रतिक्रिया को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:

तो, विघटन के ऑक्सीजन मुक्त चरण और क्रेब्स चक्र के परिणामस्वरूप, ग्लूकोज अणु अकार्बनिक कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) में टूट जाता है, और इस प्रक्रिया में जारी ऊर्जा आंशिक रूप से एटीपी संश्लेषण पर खर्च होती है, लेकिन मुख्य रूप से बचाई जाती है। इलेक्ट्रॉन-भारित वाहक NAD H2 और FAD H2 में। वाहक प्रोटीन हाइड्रोजन परमाणुओं को आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में ले जाते हैं, जहां वे झिल्ली में निर्मित प्रोटीन की एक श्रृंखला के साथ पारित होते हैं। ट्रांसपोर्ट चेन के साथ कणों का परिवहन इस तरह से किया जाता है कि प्रोटॉन झिल्ली के बाहरी तरफ रहते हैं और इंटरमेम्ब्रेन स्पेस में जमा हो जाते हैं, इसे एच + जलाशय में बदल देते हैं, जबकि इलेक्ट्रॉनों को आंतरिक सतह पर स्थानांतरित कर दिया जाता है। माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली, जहां वे अंततः ऑक्सीजन के साथ जुड़ते हैं।

इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला एंजाइमों की गतिविधि के परिणामस्वरूप, आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली को अंदर से नकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, और बाहर से सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है (एच के कारण), जिससे कि इसकी सतहों के बीच एक संभावित अंतर पैदा हो जाता है। यह ज्ञात है कि आयन चैनल के साथ एंजाइम एटीपी सिंथेटेस के अणु माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली में एम्बेडेड होते हैं। जब झिल्ली के पार संभावित अंतर एक महत्वपूर्ण स्तर (200 mV) तक पहुँच जाता है, तो सकारात्मक रूप से आवेशित H+ कण विद्युत क्षेत्र के बल द्वारा ATPase चैनल के माध्यम से धकेलना शुरू कर देते हैं और, एक बार झिल्ली की आंतरिक सतह पर, ऑक्सीजन के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, पानी बना रहा है।

आणविक स्तर पर चयापचय प्रतिक्रियाओं का सामान्य क्रम अपचय और उपचय की प्रक्रियाओं के सामंजस्यपूर्ण संयोजन के कारण होता है। जब अपचयी प्रक्रियाओं में गड़बड़ी होती है, तो सबसे पहले, ऊर्जा कठिनाइयाँ उत्पन्न होती हैं, एटीपी पुनर्जनन बाधित होता है, साथ ही जैवसंश्लेषण प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक प्रारंभिक उपचय सब्सट्रेट की आपूर्ति होती है। बदले में, उपचय प्रक्रियाओं को नुकसान जो प्राथमिक है या अपचय प्रक्रियाओं में परिवर्तन से जुड़ा है, कार्यात्मक रूप से महत्वपूर्ण यौगिकों - एंजाइम, हार्मोन, आदि के प्रजनन में व्यवधान पैदा करता है।

चयापचय श्रृंखलाओं के विभिन्न लिंक का उल्लंघन इसके परिणामों में असमान है। अपचय में सबसे महत्वपूर्ण, गहरा पैथोलॉजिकल परिवर्तन तब होता है जब ऊतक श्वसन एंजाइमों, हाइपोक्सिया, आदि की नाकाबंदी के कारण जैविक ऑक्सीकरण प्रणाली क्षतिग्रस्त हो जाती है, या ऊतक श्वसन और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण के संयुग्मन के तंत्र को नुकसान होता है (उदाहरण के लिए, ऊतक का खोलना थायरोटॉक्सिकोसिस में श्वसन और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण)। इन मामलों में, कोशिकाएं ऊर्जा के मुख्य स्रोत से वंचित हो जाती हैं, अपचय की लगभग सभी ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाएं अवरुद्ध हो जाती हैं या एटीपी अणुओं में जारी ऊर्जा को संचित करने की क्षमता खो देती हैं। ट्राइकार्बोक्सिलिक एसिड चक्र की प्रतिक्रियाओं को रोककर, अपचय से ऊर्जा उत्पादन लगभग दो-तिहाई कम हो जाता है।



हमारे शरीर की किसी भी कोशिका में लाखों जैव रासायनिक क्रियाएं होती हैं। वे विभिन्न प्रकार के एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित होते हैं जिन्हें अक्सर ऊर्जा की आवश्यकता होती है। सेल इसे कहां ले जाती है? इस प्रश्न का उत्तर दिया जा सकता है यदि हम एटीपी अणु की संरचना पर विचार करें - ऊर्जा के मुख्य स्रोतों में से एक।

एटीपी ऊर्जा का एक सार्वभौमिक स्रोत है

एटीपी एडीनोसिन ट्राइफॉस्फेट, या एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट के लिए खड़ा है। पदार्थ किसी भी कोशिका में ऊर्जा के दो सबसे महत्वपूर्ण स्रोतों में से एक है। एटीपी की संरचना और जैविक भूमिका निकट से संबंधित हैं। अधिकांश जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं किसी पदार्थ के अणुओं की भागीदारी के साथ ही हो सकती हैं, विशेष रूप से यह लागू होता है। हालांकि, एटीपी शायद ही कभी सीधे प्रतिक्रिया में शामिल होता है: किसी भी प्रक्रिया को होने के लिए, ऊर्जा की आवश्यकता होती है जो एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट में सटीक रूप से निहित होती है।

पदार्थ के अणुओं की संरचना ऐसी होती है कि फॉस्फेट समूहों के बीच बनने वाले बंधनों में भारी मात्रा में ऊर्जा होती है। इसलिए, ऐसे बॉन्ड को मैक्रोर्जिक, या मैक्रोएनर्जेटिक (मैक्रो = कई, बड़ी संख्या) भी कहा जाता है। यह शब्द सबसे पहले वैज्ञानिक एफ लिपमैन द्वारा पेश किया गया था, और उन्होंने उन्हें नामित करने के लिए आइकन ̴ का उपयोग करने का भी सुझाव दिया था।

सेल के लिए एडेनोसाइन ट्राइफॉस्फेट के निरंतर स्तर को बनाए रखना बहुत महत्वपूर्ण है। यह मांसपेशियों की कोशिकाओं और तंत्रिका तंतुओं के लिए विशेष रूप से सच है, क्योंकि वे सबसे अधिक ऊर्जा-निर्भर हैं और उन्हें अपने कार्यों को करने के लिए एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट की उच्च सामग्री की आवश्यकता होती है।

एटीपी अणु की संरचना

एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट तीन तत्वों से बना है: राइबोज, एडेनिन और

राइबोज़- एक कार्बोहाइड्रेट जो पेंटोस के समूह से संबंधित है। इसका मतलब है कि राइबोज में 5 कार्बन परमाणु होते हैं, जो एक चक्र में बंद होते हैं। रिबोस पहले कार्बन परमाणु पर β-N-ग्लाइकोसिडिक बंधन द्वारा एडेनिन से जुड़ा हुआ है। साथ ही, 5वें कार्बन परमाणु पर फॉस्फोरिक एसिड के अवशेष पेंटोज से जुड़े होते हैं।

एडेनिन एक नाइट्रोजनस बेस है।राइबोज से किस नाइट्रोजनस बेस से जुड़ा है, इसके आधार पर GTP (ग्वानोसिन ट्राइफॉस्फेट), TTP (थाइमिडीन ट्राइफॉस्फेट), CTP (साइटिडिन ट्राइफॉस्फेट) और UTP (यूरिडीन ट्राइफॉस्फेट) भी अलग-थलग हैं। ये सभी पदार्थ एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट की संरचना में समान हैं और लगभग समान कार्य करते हैं, लेकिन ये कोशिका में बहुत कम आम हैं।

फॉस्फोरिक एसिड के अवशेष. एक राइबोज से अधिकतम तीन फॉस्फोरिक एसिड के अवशेष जोड़े जा सकते हैं। यदि उनमें से दो या केवल एक हैं, तो क्रमशः पदार्थ को एडीपी (डाइफॉस्फेट) या एएमपी (मोनोफॉस्फेट) कहा जाता है। यह फॉस्फोरस अवशेषों के बीच है कि मैक्रोएनेरगेटिक बांड समाप्त हो जाते हैं, जिसके टूटने के बाद 40 से 60 kJ ऊर्जा निकलती है। यदि दो बंधन टूट जाते हैं, तो 80, कम अक्सर - 120 kJ ऊर्जा जारी होती है। जब रिबोस और फॉस्फोरस अवशेष के बीच का बंधन टूट जाता है, तो केवल 13.8 kJ जारी होता है, इसलिए, ट्राइफॉस्फेट अणु (P̴ P̴ P) में केवल दो उच्च-ऊर्जा बंधन होते हैं, और ADP अणु (P̴) में एक पी)।

एटीपी की संरचनात्मक विशेषताएं क्या हैं। इस तथ्य के कारण कि फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों के बीच एक मैक्रोएनर्जेटिक बॉन्ड बनता है, एटीपी की संरचना और कार्य आपस में जुड़े होते हैं।

एटीपी की संरचना और अणु की जैविक भूमिका। एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट के अतिरिक्त कार्य

ऊर्जा के अलावा, एटीपी सेल में कई अन्य कार्य कर सकता है। अन्य न्यूक्लियोटाइड ट्राइफॉस्फेट के साथ, ट्राइफॉस्फेट निर्माण में शामिल है न्यूक्लिक अम्ल. इस मामले में, एटीपी, जीटीपी, टीटीपी, सीटीपी और यूटीपी नाइट्रोजनस बेस के आपूर्तिकर्ता हैं। इस संपत्ति का उपयोग प्रक्रियाओं और प्रतिलेखन में किया जाता है।

आयन चैनलों के संचालन के लिए एटीपी की भी आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, Na-K चैनल सेल से सोडियम के 3 अणुओं को पंप करता है और पोटेशियम के 2 अणुओं को सेल में पंप करता है। इस तरह के आयन करंट को बनाए रखने की जरूरत होती है सकारात्मक आरोपझिल्ली की बाहरी सतह पर, और केवल एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट की मदद से ही चैनल कार्य कर सकता है। प्रोटॉन और कैल्शियम चैनलों पर भी यही बात लागू होती है।

एटीपी दूसरे संदेशवाहक सीएएमपी (साइक्लिक एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट) का अग्रदूत है - सीएएमपी न केवल कोशिका झिल्ली रिसेप्टर्स द्वारा प्राप्त सिग्नल को प्रसारित करता है, बल्कि एक एलोस्टेरिक प्रभावकारक भी है। Allosteric effectors ऐसे पदार्थ हैं जो एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं को तेज या धीमा करते हैं। तो, चक्रीय एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट एक एंजाइम के संश्लेषण को रोकता है जो जीवाणु कोशिकाओं में लैक्टोज के टूटने को उत्प्रेरित करता है।

एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट अणु स्वयं भी एक एलोस्टेरिक प्रभावकारक हो सकता है। इसके अलावा, ऐसी प्रक्रियाओं में, ADP एक ATP प्रतिपक्षी के रूप में कार्य करता है: यदि ट्राइफॉस्फेट प्रतिक्रिया को तेज करता है, तो डाइफॉस्फेट धीमा हो जाता है, और इसके विपरीत। ये एटीपी के कार्य और संरचना हैं।

सेल में एटीपी कैसे बनता है

ATP के कार्य और संरचना ऐसी होती है कि पदार्थ के अणु शीघ्रता से उपयोग में आ जाते हैं और नष्ट हो जाते हैं। इसलिए, सेल में ऊर्जा के निर्माण में ट्राइफॉस्फेट का संश्लेषण एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है।

एडेनोसाइन ट्राइफॉस्फेट को संश्लेषित करने के तीन सबसे महत्वपूर्ण तरीके हैं:

1. सब्सट्रेट फास्फारिलीकरण।

2. ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण।

3. फोटोफॉस्फोराइलेशन।

सब्सट्रेट फास्फारिलीकरण सेल के साइटोप्लाज्म में होने वाली कई प्रतिक्रियाओं पर आधारित है। इन प्रतिक्रियाओं को ग्लाइकोलाइसिस कहा जाता है - अवायवीय चरण। 1 ग्लाइकोलाइसिस चक्र के परिणामस्वरूप, 1 ग्लूकोज अणु से दो अणु संश्लेषित होते हैं, जो आगे ऊर्जा उत्पादन के लिए उपयोग किए जाते हैं, और दो एटीपी भी संश्लेषित होते हैं।

• C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Fn --> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H।

कोशिका श्वसन

ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण झिल्ली के इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के साथ इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण द्वारा एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट का निर्माण होता है। इस स्थानांतरण के परिणामस्वरूप, झिल्ली के एक तरफ एक प्रोटॉन ढाल बनता है, और एटीपी सिंथेज़ के प्रोटीन अभिन्न सेट की मदद से अणुओं का निर्माण होता है। प्रक्रिया माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली पर होती है।

माइटोकॉन्ड्रिया में ग्लाइकोलाइसिस और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण के चरणों का क्रम श्वसन नामक समग्र प्रक्रिया को बनाता है। बाद पूरा चक्रएक कोशिका में 1 ग्लूकोज अणु से 36 ATP अणु बनते हैं।

Photophosphorylation

फोटोफॉस्फोराइलेशन की प्रक्रिया केवल एक अंतर के साथ एक ही ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण है: प्रकाश की क्रिया के तहत कोशिका के क्लोरोप्लास्ट में फोटोफॉस्फोराइलेशन प्रतिक्रियाएं होती हैं। प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण के दौरान एटीपी का उत्पादन होता है, जो हरे पौधों, शैवाल और कुछ जीवाणुओं में मुख्य ऊर्जा उत्पादन प्रक्रिया है।

प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में, इलेक्ट्रॉन एक ही इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला से गुजरते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक प्रोटॉन ढाल का निर्माण होता है। झिल्ली के एक तरफ प्रोटॉन की एकाग्रता एटीपी संश्लेषण का स्रोत है। अणुओं का संयोजन एंजाइम एटीपी सिंथेज़ द्वारा किया जाता है।

औसत सेल में कुल द्रव्यमान का 0.04% एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट होता है। हालांकि, सबसे बडा महत्वमांसपेशियों की कोशिकाओं में देखा गया: 0.2-0.5%।

एक कोशिका में लगभग 1 अरब एटीपी अणु होते हैं।

प्रत्येक अणु 1 मिनट से अधिक नहीं रहता है।

एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट का एक अणु दिन में 2000-3000 बार नवीनीकृत होता है।

कुल मिलाकर, मानव शरीर प्रति दिन 40 किलोग्राम एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट का संश्लेषण करता है, और हर समय एटीपी की आपूर्ति 250 ग्राम होती है।

निष्कर्ष

एटीपी की संरचना और इसके अणुओं की जैविक भूमिका निकट से संबंधित हैं। पदार्थ जीवन प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि फॉस्फेट अवशेषों के बीच मैक्रोर्जिक बॉन्ड में भारी मात्रा में ऊर्जा होती है। एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट सेल में कई कार्य करता है, और इसलिए पदार्थ की निरंतर एकाग्रता बनाए रखना महत्वपूर्ण है। क्षय और संश्लेषण उच्च गति से आगे बढ़ते हैं, क्योंकि जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में बांड की ऊर्जा का लगातार उपयोग किया जाता है। यह शरीर के किसी भी कोशिका का एक अनिवार्य पदार्थ है। एटीपी की संरचना के बारे में शायद यही कहा जा सकता है।