Struktur ATP. nilai ATP

sambungan. Lihat No. 11, 12, 13, 14, 15, 16/2005

Pelajaran biologi dalam kelas sains

Perancangan Lanjutan, Gred 10

Pelajaran 19

peralatan: jadual biologi am, gambar rajah struktur molekul ATP, gambar rajah hubungan antara pertukaran plastik dan tenaga.

I. Ujian Pengetahuan

Menjalankan imlak biologi "Sebatian organik bahan hidup"

Guru membaca tesis di bawah nombor, pelajar menulis dalam buku nota nombor tesis yang sesuai isi kandungan dengan versi mereka.

Pilihan 1 - protein.
Pilihan 2 - karbohidrat.
Pilihan 3 - lipid.
Pilihan 4 - asid nukleik.

1. Dalam bentuk tulennya, ia hanya terdiri daripada atom C, H, O.

2. Selain atom C, H, O, ia mengandungi atom N dan biasanya S.

3. Selain atom C, H, O, ia mengandungi atom N dan P.

4. Mereka mempunyai berat molekul yang agak kecil.

5. Berat molekul boleh dari ribuan hingga beberapa puluh dan ratusan ribu dalton.

6. Sebatian organik terbesar dengan berat molekul sehingga beberapa puluh dan ratusan juta dalton.

7. Mereka mempunyai berat molekul yang berbeza - dari sangat kecil hingga sangat tinggi, bergantung kepada sama ada bahan itu adalah monomer atau polimer.

8. Terdiri daripada monosakarida.

9. Terdiri daripada asid amino.

10. Terdiri daripada nukleotida.

11. Ia adalah ester asid lemak yang lebih tinggi.

12. Unit struktur asas: "bes nitrogen - pentosa - sisa asid fosforik".

13. Unit struktur asas: "asid amino".

14. Unit struktur asas: "monosakarida".

15. Unit struktur asas: "glycerol-fatty acid".

16. Molekul polimer dibina daripada monomer yang sama.

17. Molekul polimer dibina daripada monomer yang serupa, tetapi tidak betul-betul serupa.

18. Bukan polimer.

19. Mereka melaksanakan hampir secara eksklusif tenaga, pembinaan dan fungsi penyimpanan, dalam beberapa kes - pelindung.

20. Sebagai tambahan kepada tenaga dan pembinaan, mereka melakukan pemangkin, isyarat, pengangkutan, pendorongan dan fungsi pelindung;

21. Mereka menyimpan dan memindahkan sifat keturunan sel dan badan.

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

II. Mempelajari bahan baharu

1. Struktur asid trifosforik adenosin

Sebagai tambahan kepada protein, asid nukleik, lemak dan karbohidrat, sejumlah besar sebatian organik lain disintesis dalam bahan hidup. Antaranya, peranan penting dalam bioenergetik sel dimainkan oleh adenosin trifosfat (ATP). ATP terdapat dalam semua sel tumbuhan dan haiwan. Dalam sel, asid trifosforik adenosin paling kerap terdapat dalam bentuk garam yang dipanggil adenosin trifosfat. Jumlah ATP berubah-ubah dan purata 0.04% (secara purata terdapat kira-kira 1 bilion molekul ATP dalam sel). Jumlah terbesar ATP terdapat dalam otot rangka (0.2–0.5%).

Molekul ATP terdiri daripada asas nitrogen - adenine, pentosa - ribosa dan tiga sisa asid fosforik, i.e. ATP ialah nukleotida adenil khas. Tidak seperti nukleotida lain, ATP mengandungi bukan satu, tetapi tiga sisa asid fosforik. ATP merujuk kepada bahan makroergik - bahan yang mengandungi sejumlah besar tenaga dalam ikatannya.

Model spatial (A) dan formula struktur (B) molekul ATP

Daripada komposisi ATP di bawah tindakan enzim ATPase, sisa asid fosforik terputus. ATP mempunyai kecenderungan kuat untuk melepaskan kumpulan fosfat terminalnya:

ATP 4– + H 2 O ––> ADP 3– + 30.5 kJ + Fn,

kerana ini membawa kepada lenyapnya tolakan elektrostatik yang kurang bertenaga antara cas negatif yang bersebelahan. Fosfat yang terhasil distabilkan dengan pembentukan ikatan hidrogen yang menguntungkan secara bertenaga dengan air. Pengagihan caj dalam sistem ADP + Fn menjadi lebih stabil daripada dalam ATP. Hasil daripada tindak balas ini, 30.5 kJ dibebaskan (apabila ikatan kovalen konvensional dipecahkan, 12 kJ dibebaskan).

Untuk menekankan "kos" tenaga tinggi bagi ikatan fosforus-oksigen dalam ATP, adalah kebiasaan untuk menandakannya dengan tanda ~ dan memanggilnya sebagai ikatan tenaga makro. Apabila satu molekul asid fosforik dipecahkan, ATP ditukar kepada ADP (asid adenosin difosforik), dan jika dua molekul asid fosforik terputus, maka ATP ditukar kepada AMP (asid adenosin monofosforik). Pembelahan fosfat ketiga disertai dengan pembebasan hanya 13.8 kJ, sehingga hanya terdapat dua ikatan makroergik dalam molekul ATP.

2. Pembentukan ATP dalam sel

Bekalan ATP dalam sel adalah kecil. Sebagai contoh, dalam otot, rizab ATP cukup untuk 20-30 kontraksi. Tetapi otot boleh bekerja selama berjam-jam dan menghasilkan beribu-ribu kontraksi. Oleh itu, bersama-sama dengan pecahan ATP kepada ADP, sintesis terbalik mesti berterusan berlaku dalam sel. Terdapat beberapa laluan untuk sintesis ATP dalam sel. Jom kenali mereka.

1. fosforilasi anaerobik. Fosforilasi ialah proses sintesis ATP daripada ADP dan fosfat berat molekul rendah (Pn). Dalam kes ini kita bercakap tentang proses pengoksidaan bahan organik tanpa oksigen (contohnya, glikolisis ialah proses pengoksidaan bebas oksigen bagi glukosa kepada asid piruvik). Kira-kira 40% daripada tenaga yang dikeluarkan semasa proses ini (kira-kira 200 kJ / mol glukosa) dibelanjakan untuk sintesis ATP, dan selebihnya dilesapkan dalam bentuk haba:

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

2. Fosforilasi oksidatif- ini adalah proses sintesis ATP kerana tenaga pengoksidaan bahan organik dengan oksigen. Proses ini ditemui pada awal 1930-an. abad ke-20 V.A. Engelhardt. Proses oksigen pengoksidaan bahan organik diteruskan dalam mitokondria. Kira-kira 55% daripada tenaga yang dikeluarkan dalam kes ini (kira-kira 2600 kJ / mol glukosa) ditukar kepada tenaga ikatan kimia ATP, dan 45% dilesapkan dalam bentuk haba.

Fosforilasi oksidatif adalah lebih cekap daripada sintesis anaerobik: jika hanya 2 molekul ATP disintesis semasa glikolisis semasa pemecahan molekul glukosa, maka 36 molekul ATP terbentuk semasa fosforilasi oksidatif.

3. Fotofosforilasi- proses sintesis ATP kerana tenaga cahaya matahari. Laluan sintesis ATP ini adalah ciri hanya untuk sel yang mampu fotosintesis (tumbuhan hijau, cyanobacteria). Tenaga kuanta cahaya matahari digunakan oleh fotosintesis dalam fasa cahaya fotosintesis untuk sintesis ATP.

3. Kepentingan biologi ATP

ATP berada di pusat proses metabolik dalam sel, menjadi penghubung antara tindak balas sintesis biologi dan pereputan. Peranan ATP dalam sel boleh dibandingkan dengan peranan bateri, kerana semasa hidrolisis ATP, tenaga yang diperlukan untuk pelbagai proses kehidupan ("pelepasan") dilepaskan, dan dalam proses fosforilasi ("mengecas") , ATP sekali lagi mengumpul tenaga dalam dirinya.

Oleh kerana tenaga yang dikeluarkan semasa hidrolisis ATP, hampir semua proses penting dalam sel dan badan berlaku: penghantaran impuls saraf, biosintesis bahan, penguncupan otot, pengangkutan bahan, dll.

III. Penyatuan ilmu

Menyelesaikan masalah biologi

Tugasan 1. Apabila berlari dengan pantas, kita sering bernafas, terdapat peningkatan peluh. Terangkan fenomena ini.

Tugasan 2. Mengapakah orang yang membeku mula menghentak dan melompat dalam kesejukan?

Tugas 3. Dalam karya terkenal oleh I. Ilf dan E. Petrov "The Twelve Chairs" di kalangan ramai tips berguna anda juga boleh menemui ini: "Bernafas dalam-dalam, anda teruja." Cuba justifikasikan nasihat ini dari sudut proses tenaga yang berlaku di dalam badan.

IV. Kerja rumah

Mulakan persediaan untuk ujian dan ujian (dikte soalan ujian - lihat pelajaran 21).

Pelajaran 20

peralatan: jadual biologi am.

I. Generalisasi pengetahuan bahagian

Kerja pelajar dengan soalan (secara individu) dengan pengesahan dan perbincangan seterusnya

1. Berikan contoh sebatian organik yang merangkumi karbon, sulfur, fosforus, nitrogen, besi, mangan.

2. Bagaimanakah sel hidup boleh dibezakan daripada sel mati melalui komposisi ion?

3. Apakah bahan yang terdapat dalam sel dalam bentuk tidak terlarut? Apakah organ dan tisu yang disertakan?

4. Berikan contoh makronutrien yang termasuk dalam pusat aktif enzim.

5. Apakah hormon yang mengandungi unsur surih?

6. Apakah peranan halogen dalam tubuh manusia?

7. Bagaimanakah protein berbeza daripada polimer tiruan?

8. Apakah perbezaan antara peptida dan protein?

9. Apakah nama protein yang merupakan sebahagian daripada hemoglobin? Terdiri daripada berapa subunit?

10. Apakah ribonuklease? Berapakah bilangan asid amino di dalamnya? Bilakah ia disintesis secara buatan?

11. Mengapakah kadar tindak balas kimia tanpa enzim rendah?

12. Apakah bahan yang diangkut oleh protein melalui membran sel?

13. Bagaimanakah antibodi berbeza daripada antigen? Adakah vaksin mengandungi antibodi?

14. Apakah bahan yang memecahkan protein dalam badan? Berapa banyak tenaga yang dibebaskan dalam kes ini? Di mana dan bagaimana ammonia dinetralkan?

15. Berikan satu contoh hormon peptida: bagaimana ia mengambil bahagian dalam pengawalan metabolisme selular?

16. Apakah struktur gula yang kita gunakan untuk minum teh? Apakah tiga sinonim lain untuk bahan ini yang anda tahu?

17. Mengapakah lemak dalam susu tidak terkumpul di permukaan, tetapi berada dalam penggantungan?

18. Berapakah jisim DNA dalam nukleus sel somatik dan kuman?

19. Berapakah jumlah ATP yang digunakan oleh seseorang setiap hari?

20. Apakah protein yang orang buat pakaian?

Struktur utama ribonuklease pankreas (124 asid amino)

II. Kerja rumah.

Teruskan persediaan untuk ujian dan ujian dalam bahagian "Organisasi kehidupan kimia."

Pelajaran 21

I. Menjalankan ujian lisan terhadap soalan

1. Komposisi asas sel.

2. Ciri-ciri unsur organogenik.

3. Struktur molekul air. Ikatan hidrogen dan kepentingannya dalam "kimia" kehidupan.

4. Sifat dan fungsi biologi air.

5. Bahan hidrofilik dan hidrofobik.

6. Kation dan kepentingan biologinya.

7. Anion dan kepentingan biologinya.

8. Polimer. polimer biologi. Perbezaan antara polimer berkala dan tidak berkala.

9. Sifat-sifat lipid, fungsi biologinya.

10. Kumpulan karbohidrat dibezakan oleh ciri-ciri struktur.

11. Fungsi biologi karbohidrat.

12. Komposisi asas protein. Asid amino. Pembentukan peptida.

13. Struktur protein primer, sekunder, tertier dan kuaternari.

14. Fungsi biologi protein.

15. Perbezaan antara enzim dan pemangkin bukan biologi.

16. Struktur enzim. Koenzim.

17. Mekanisme tindakan enzim.

18. Asid nukleik. Nukleotida dan strukturnya. Pembentukan polinukleotida.

19. Peraturan E.Chargaff. Prinsip saling melengkapi.

20. Pembentukan molekul DNA beruntai dua dan penggulungannya.

21. Kelas RNA selular dan fungsinya.

22. Perbezaan antara DNA dan RNA.

23. Replikasi DNA. Transkripsi.

24. Struktur dan peranan biologi ATP.

25. Pembentukan ATP dalam sel.

II. Kerja rumah

Teruskan persediaan untuk ujian dalam bahagian "Organisasi kehidupan kimia."

Pelajaran 22

I. Menjalankan ujian bertulis

Pilihan 1

1. Terdapat tiga jenis asid amino - A, B, C. Berapa banyak varian rantai polipeptida yang terdiri daripada lima asid amino boleh dibina. Nyatakan pilihan ini. Adakah polipeptida ini mempunyai sifat yang sama? kenapa?

2. Semua makhluk hidup terutamanya terdiri daripada sebatian karbon, dan analog karbon adalah silikon, kandungannya dalam kerak bumi 300 kali lebih banyak daripada karbon, hanya terdapat dalam beberapa organisma sahaja. Terangkan fakta ini dari segi struktur dan sifat atom unsur-unsur ini.

3. Molekul ATP yang dilabelkan dengan radioaktif 32P pada akhirnya, sisa asid fosforik ketiga dimasukkan ke dalam satu sel, dan molekul ATP yang dilabelkan dengan 32P pada residu pertama yang paling hampir dengan ribosa dimasukkan ke dalam sel lain. Selepas 5 minit, kandungan ion fosfat tak organik yang dilabelkan dengan 32P diukur dalam kedua-dua sel. Di manakah ia akan menjadi lebih tinggi?

4. Kajian telah menunjukkan bahawa 34% daripada jumlah nukleotida mRNA ini adalah guanin, 18% adalah urasil, 28% adalah sitosin, dan 20% adalah adenine. Tentukan komposisi peratusan bes nitrogen DNA untai dua, yang mana mRNA yang ditentukan adalah tuangan.

Pilihan 2

1. Lemak membentuk "rizab pertama" dalam metabolisme tenaga dan digunakan apabila rizab karbohidrat habis. Walau bagaimanapun, dalam otot rangka, dengan kehadiran glukosa dan asid lemak, yang terakhir digunakan pada tahap yang lebih besar. Protein sebagai sumber tenaga sentiasa digunakan hanya sebagai pilihan terakhir, apabila badan kelaparan. Jelaskan fakta ini.

2. Ion logam berat (merkuri, plumbum, dll.) dan arsenik mudah diikat oleh kumpulan sulfida protein. Mengetahui sifat sulfida logam ini, terangkan apa yang berlaku kepada protein apabila digabungkan dengan logam ini. Mengapakah logam berat beracun kepada badan?

3. Dalam tindak balas pengoksidaan bahan A kepada bahan B, 60 kJ tenaga dibebaskan. Berapakah bilangan molekul ATP yang boleh disintesis secara maksimum dalam tindak balas ini? Bagaimanakah tenaga selebihnya akan digunakan?

4. Kajian telah menunjukkan bahawa 27% jumlah nombor nukleotida mRNA ini ialah guanin, 15% ialah urasil, 18% ialah sitosin, dan 40% ialah adenin. Tentukan komposisi peratusan bes nitrogen DNA untai dua, yang mana mRNA yang ditentukan adalah tuangan.

Akan bersambung

Molekul ini memainkan peranan yang sangat penting dalam metabolisme, sebatian ini dikenali sebagai sumber tenaga sejagat dalam semua proses yang berlaku dalam organisma hidup.

Jawab

Jawab

Jawab

Soalan lain dari kategori

1. Kelebihan utama R. Hooke dalam biologi ialah dia:

a) mereka bentuk mikroskop pertama; b) mikroorganisma yang ditemui; c) membuka sangkar; d) merumuskan peruntukan teori sel.

2. Dinding sel kulat mengandungi:

a) kitin; b) murein; c) selulosa; d) glikogen.

3. Pada membran EPS berbutir terletak:

a) mitokondria; b) kloroplas; c) ribosom; d) lisosom.

4. Asid amino dalam molekul protein disambungkan oleh:

a) ikatan ion; b) ikatan peptida; c) ikatan hidrogen.

5. Apakah plastid yang mengandungi pigmen klorofil:

a) kloroplas; b) leukoplas; c) kromoplast.

6. Apakah nama struktur dalaman mitokondria?

a) bijirin; b) matriks; c) krista; d) stroma.

7. Sintesis protein berlaku dalam:

A) radas Golgi b) ribosom; c) EPS lancar; d) lisosom.

8. Tumbuhan, kulat, haiwan adalah eukariota, kerana sel mereka:

a) tidak mempunyai teras rasmi; b) tidak membahagi dengan mitosis; c) mempunyai teras rasmi;

d) mempunyai DNA nuklear tertutup dalam cincin.

9. Apakah organel sel yang terbentuk daripada vesikel terminal kompleks Golgi?

a) lisosom; b) plastid; c) mitokondria; d) ribosom.

10. Grana kloroplas terdiri daripada: a) stroma; b) kristus; c) tilakoid; d) matriks.

11. Protein yang membentuk membran plasma, jalankan fungsi:

a) struktur; b) reseptor; c) enzimatik; d) semua perkara di atas.

12. Tempat utama penyimpanan maklumat keturunan dalam bakteria ialah:

a) nukleoid; b) teras; c) mesosom; d) sentriol.

Bahagian B. Tugasan 2. Pilih tiga jawapan yang betul.

1. Radas Golgi terdapat dalam sel:

A) haiwan b) bakteria; c) cendawan; d) tumbuhan; e) virus; e) alga biru-hijau.

2. Dalam organisma hidup, membran sitoplasma boleh ditutup dengan:

a) glycocalyx; b) matriks; c) dinding sel; d) kapsul mukus; e) filem sel; e) membran sel.

3. Organel membran sel eukariotik tidak termasuk:

a) lisosom; b) vakuol; c) pusat sel; d) ribosom; e) flagela; e) kemasukan.

4. Dalam sel, DNA terkandung dalam:

A) nukleus b) mitokondria; c) kloroplas; d) EPS; e) lisosom; e) radas Golgi.

Bahagian B. Tugasan 3. Padankan.

1. Antara organoid sel dan strukturnya.

Organel sel Struktur organel

1) vakuol A) mempunyai satu membran dalam komposisinya

2) mitokondria B) mempunyai dua membran

3) pusat sel B) tidak mempunyai struktur membran

4) ribosom

5) lisosom

2. Antara struktur dan ciri kehidupan mitokondria dan kloroplas.

Ciri-ciri Organoids Organoids

1) membran dalam membentuk krista A) mitokondria

2) mempunyai grana tilakoid B) kloroplas

3) ruang dalam dipenuhi dengan stroma

4) ruang dalam dipenuhi dengan matriks

5) mengoksidakan bahan organik dengan pembentukan ATP

6) fotosintesis

Bahagian C. Berikan jawapan yang lengkap dan terperinci.

C 1. Apakah struktur DNA dan RNA nukleotida? Bagaimanakah nukleotida disambungkan untuk membentuk satu rantai polinukleotida?

C 2. Semua unsur sel dibahagikan kepada kumpulan apakah? Dengan prinsip apa?

C 3. Berapa banyak nukleotida T, A, C terkandung secara berasingan dalam serpihan molekul DNA, jika 660 G ditemui di dalamnya, yang membentuk 22% daripadanya. jumlah. Berapakah panjang dan jisim serpihan DNA ini?
tolong saya

Baca juga

Tolong bantu saya untuk menjana semula 2 pekerjaan, saya memerlukannya dengan segera. Saya berharap untuk bantuan anda, kerana saya tidak begitu kuat dalam biologi. A1. Sel serupa dalam struktur dan

fungsi yang dilakukan, bentuk 1) Tisu; 2) organ; 3) sistem organ; 4) organisma tunggal. A2. Dalam proses fotosintesis, tumbuhan 1) Membekalkan diri mereka dengan bahan organik 2) mengoksidakan bahan organik kompleks kepada yang mudah 3) Menyerap oksigen dan membebaskan karbon dioksida 4) Mengambil tenaga bahan organik. A3. Sintesis dan pemisahan bahan organik berlaku di dalam sel, oleh itu ia dipanggil unit 1) Struktur 2) aktiviti hidup 3) pertumbuhan 4) pembiakan. A4. Apakah struktur sel yang diedarkan sama rata antara sel anak semasa mitosis? 1) Ribosom; 2) mitokondria; 3) kloroplas; 4) kromosom. A5. Deoksiribosa ialah sebahagian 1) Asid amino 2) protein 3) dan RNA 4) DNA. A6. Virus, menembusi ke dalam sel perumah, 1) Memakan ribosom; 2) menetap di mitokondria; 3) Membiak bahan genetik mereka; 4) Mereka meracuninya dengan bahan berbahaya yang terbentuk semasa metabolisme mereka. A7. Apakah kepentingan pembiakan secara vegetatif? 1) menyumbang kepada peningkatan pesat dalam bilangan individu spesies; 2) membawa kepada kemunculan kebolehubahan vegetatif; 3) meningkatkan bilangan individu dengan mutasi; 4) membawa kepada kepelbagaian individu dalam populasi. A8. Apakah struktur sel yang menyimpan nutrien yang tidak dikelaskan sebagai organel? 1) Vakuol; 2) leukoplas; 3) kromoplast; 4) kemasukan. A9. Protein terdiri daripada 300 asid amino. Berapakah bilangan nukleotida dalam gen yang berfungsi sebagai templat untuk sintesis protein? 1) 300 2) 600 3) 900 4) 1500 А10. Komposisi virus, seperti bakteria, termasuk 1) asid nukleik dan protein 2) glukosa dan lemak 3) kanji dan ATP 4) air dan garam mineral A11. Dalam molekul DNA, nukleotida dengan timin membentuk 10% daripada jumlah nukleotida. Berapakah bilangan nukleotida dengan sitosin dalam molekul ini? 1) 10% 2) 40% 3) 80% 4) 90% A12. Jumlah tenaga yang paling banyak dibebaskan semasa pemisahan satu ikatan dalam molekul 1) Polisakarida 2) protein 3) glukosa 4) ATP 2 Pilihan A1. Disebabkan oleh sifat molekul DNA untuk mereplikasi diri 1) Mutasi berlaku 2) pengubahsuaian berlaku pada individu 3) kombinasi gen baru muncul 4) maklumat keturunan dihantar ke sel anak. A2. Apakah kepentingan mitokondria dalam sel 1) mengangkut dan mengeluarkan hasil akhir biosintesis 2) menukar tenaga bahan organik kepada ATP 3) menjalankan proses fotosintesis 4) mensintesis karbohidrat A3. Mitosis dalam organisma multisel adalah asas kepada 1) gametogenesis 2) pertumbuhan dan perkembangan 3) metabolisme 4) proses pengawalan kendiri A4. Apakah asas sitologi pembiakan seksual organisma 1) keupayaan DNA untuk mereplikasi 2) proses pembentukan spora 3) pengumpulan tenaga oleh molekul ATP 4) sintesis matriks mRNA A5. Dengan denaturasi protein boleh balik, 1) pelanggaran struktur utamanya berlaku 2) pembentukan ikatan hidrogen 3) pelanggaran struktur tertiernya 4) pembentukan ikatan peptida A6. Dalam proses biosintesis protein, molekul mRNA memindahkan maklumat keturunan 1) dari sitoplasma ke nukleus 2) satu sel ke sel lain 3) nukleus ke mitokondria 4) nukleus ke ribosom. A7. Pada haiwan, dalam proses mitosis, tidak seperti meiosis, sel terbentuk 1) somatik 2) dengan setengah set kromosom 3) jantina 4) spora. A8. Dalam sel tumbuhan, tidak seperti sel manusia, haiwan, kulat, berlaku A) perkumuhan 2) pemakanan 3) pernafasan 4) fotosintesis A9. Fasa pembahagian di mana kromatid mencapah ke kutub sel yang berbeza 1) anafasa 2) metafasa 3) profasa 4) telofasa A10. Perlekatan gentian gelendong pada kromosom berlaku 1) Interfasa; 2) profase; 3) metafasa; 4) anafasa. A11. Pengoksidaan bahan organik dengan pembebasan tenaga dalam sel berlaku dalam proses 1) Biosintesis 2) respirasi 3) perkumuhan 4) fotosintesis. A12. Kromatid anak perempuan dalam proses meiosis mencapah ke kutub sel dalam 1) Metafasa bahagian pertama 2) Profase bahagian kedua 3) Anafasa bahagian kedua 4) Telofasa bahagian pertama

Pilih yang betul daripada pernyataan yang diberikan. ATP dalam sel: 1) memindahkan maklumat genetik dari nukleus ke sitoplasma; 2) menjalankan pengiktirafan

hormon oleh sel; 3) ialah tenaga universal ""mata wang"" dalam sel; 4) menjalankan pemecahan nutrien.

1. Karbohidrat semasa fotosintesis disintesis daripada:

1)02iH2O 3)C02iH20

2) CO2 dan H2 4) CO2 dan H2CO3

2. Pengguna karbon dioksida dalam biosfera ialah:

1) oak 3) cacing tanah

2) helang 4) bakteria tanah

3. Dalam kes manakah formula glukosa ditulis dengan betul:

1) CH10 O5 3) CH12 Mengenai

2) C5H220 4) C3H603

4. Sumber tenaga untuk sintesis ATP dalam kloroplas ialah:

1) karbon dioksida dan air 3) NADP H2

2) asid amino 4) glukosa

5. Dalam proses fotosintesis dalam tumbuhan, karbon dioksida dikurangkan kepada:

1) glikogen 3) laktosa

2) selulosa 4) glukosa

6. Bahan organik daripada bukan organik boleh mencipta:

1) Escherichia coli 3) grebe pucat

2) ayam 4) bunga jagung

7. Dalam peringkat cahaya fotosintesis, molekul teruja oleh kuanta cahaya:

1) klorofil 3) ATP

2) glukosa 4) air

8. Autotrof tidak termasuk:

1) chlorella dan spirogyra

2) birch dan pain

3) champignon dan grebe pucat 4) alga biru-hijau

9.. Pembekal utama oksigen ke atmosfera Bumi ialah:

1) tumbuhan 2) bakteria

3) haiwan 4) manusia

10. Yang berikut mempunyai keupayaan untuk fotosintesis:

1) protozoa 2) virus

3) tumbuhan 4) cendawan

11. Kemosintetik termasuk:

1) bakteria zat besi 2) virus influenza dan campak

3) kolera vibrios 4) alga coklat

12. Tumbuhan menyerap apabila bernafas:

1) karbon dioksida dan membebaskan oksigen

2) oksigen dan membebaskan karbon dioksida

3)tenaga cahaya dan membebaskan karbon dioksida

4) tenaga cahaya dan membebaskan oksigen

13. Fotolisis air berlaku semasa fotosintesis:

1) semasa keseluruhan proses fotosintesis

2) dalam fasa gelap

3) dalam fasa cahaya

4) tiada sintesis karbohidrat

14. fasa cahaya fotosintesis berlaku:

1) pada membran dalaman kloroplas

2) pada membran luar kloroplas

3) dalam stroma kloroplas

4) dalam matriks mitokondria

15. Dalam fasa gelap fotosintesis, perkara berikut berlaku:

1) pembebasan oksigen

2) Sintesis ATP

3) sintesis karbohidrat daripada karbon dioksida dan air

4) pengujaan klorofil oleh foton cahaya

16. Mengikut jenis pemakanan, kebanyakan tumbuhan tergolong dalam:

17. Dalam sel tumbuhan, tidak seperti manusia, haiwan, sel kulat,

1) metabolisme 2) pernafasan aerobik

3) sintesis glukosa 4) sintesis protein

18. Sumber hidrogen untuk pengurangan karbon dioksida dalam proses fotosintesis ialah

1) air 2) glukosa

3) kanji 4) garam mineral

19. Dalam kloroplas berlaku:

1) transkripsi mRNA 2) pembentukan ribosom

3) pembentukan lisosom 4) fotosintesis

20. Sintesis ATP dalam sel berlaku dalam proses:

1) glikolisis; 2) fotosintesis;

3) pernafasan selular; 4) semua tersenarai

Utama sumber tenaga untuk sel adalah nutrien: karbohidrat, lemak dan protein, yang teroksida dengan bantuan oksigen. Hampir semua karbohidrat, sebelum sampai ke sel-sel badan, ditukar menjadi glukosa kerana kerja saluran gastrousus dan hati. Bersama-sama dengan karbohidrat, protein juga dipecahkan - kepada asid amino dan lipid - kepada asid lemak. Dalam sel, nutrien dioksidakan di bawah tindakan oksigen dan dengan penyertaan enzim yang mengawal tindak balas pembebasan tenaga dan penggunaannya.

Hampir semua tindak balas oksidatif berlaku dalam mitokondria, dan tenaga yang dikeluarkan disimpan dalam bentuk sebatian makroergik - ATP. Pada masa hadapan, ia adalah ATP, dan bukan nutrien, yang digunakan untuk membekalkan tenaga untuk proses metabolik intraselular.

Molekul ATP mengandungi: (1) adenine bes nitrogen; (2) ribosa karbohidrat pentosa, (3) tiga sisa asid fosforik. Dua fosfat terakhir disambungkan antara satu sama lain dan ke seluruh molekul oleh ikatan fosfat makroergik, ditunjukkan oleh simbol ~ dalam formula ATP. Tertakluk kepada ciri-ciri keadaan fizikal dan kimia badan, tenaga setiap ikatan tersebut ialah 12,000 kalori setiap 1 mol ATP, yang berkali ganda lebih tinggi daripada tenaga ikatan kimia biasa, itulah sebabnya ikatan fosfat dipanggil makroergik. Selain itu, ikatan ini mudah dimusnahkan, menyediakan proses intraselular dengan tenaga sebaik sahaja keperluan timbul.

Apabila dilepaskan tenaga ATP menderma kumpulan fosfat dan ditukar kepada adenosin difosfat. Tenaga yang dibebaskan digunakan untuk hampir semua proses selular, contohnya, dalam tindak balas biosintesis dan semasa penguncupan otot.

Skim pembentukan adenosin trifosfat dalam sel, menunjukkan peranan utama mitokondria dalam proses ini.
GI - glukosa; FA - asid lemak; AA ialah asid amino.

Penambahan rizab ATP berlaku dengan menggabungkan semula ADP dengan sisa asid fosforik dengan mengorbankan tenaga nutrien. Proses ini diulangi berulang kali. ATP sentiasa digunakan dan terkumpul, itulah sebabnya ia dipanggil mata wang tenaga sel. Masa pusing ganti ATP hanya beberapa minit.

Peranan mitokondria dalam tindak balas kimia Pembentukan ATP. Apabila glukosa memasuki sel, di bawah tindakan enzim sitoplasma ia bertukar menjadi asid piruvik (proses ini dipanggil glikolisis). Tenaga yang dikeluarkan dalam proses ini digunakan untuk menukar sejumlah kecil ADP kepada ATP, kurang daripada 5% daripada jumlah rizab tenaga.

95% dijalankan dalam mitokondria. Asid piruvat, asid lemak dan asid amino, masing-masing terbentuk daripada karbohidrat, lemak dan protein, akhirnya ditukar dalam matriks mitokondria kepada sebatian yang dipanggil asetil-KoA. Sebatian ini, seterusnya, memasuki satu siri tindak balas enzim, secara kolektif dikenali sebagai kitaran asid trikarboksilik atau kitaran Krebs, untuk melepaskan tenaganya.

Dalam satu kitaran asid trikarboksilik asetil-KoA berpecah kepada atom hidrogen dan molekul karbon dioksida. Karbon dioksida dikeluarkan dari mitokondria, kemudian dari sel melalui resapan dan dikeluarkan dari badan melalui paru-paru.

atom hidrogen secara kimia sangat aktif dan oleh itu segera bertindak balas dengan oksigen yang meresap ke dalam mitokondria. Jumlah tenaga yang besar yang dikeluarkan dalam tindak balas ini digunakan untuk menukar banyak molekul ADP kepada ATP. Tindak balas ini agak kompleks dan memerlukan penyertaan sejumlah besar enzim yang membentuk krista mitokondria. hidup peringkat awal elektron dipisahkan daripada atom hidrogen, dan atom menjadi ion hidrogen. Proses ini berakhir dengan penambahan ion hidrogen kepada oksigen. Hasil daripada tindak balas ini, air dan sejumlah besar tenaga terbentuk yang diperlukan untuk operasi ATP synthetase, protein globular besar yang bertindak sebagai tuberkel pada permukaan krista mitokondria. Di bawah tindakan enzim ini, yang menggunakan tenaga ion hidrogen, ADP ditukar menjadi ATP. Molekul ATP baru dihantar dari mitokondria ke semua bahagian sel, termasuk nukleus, di mana tenaga sebatian ini digunakan untuk menyediakan pelbagai fungsi.
Proses ini sintesis ATP secara amnya dipanggil mekanisme kemiosmotik pembentukan ATP.

Penggunaan mitokondria adenosin trifosfat untuk pelaksanaan tiga fungsi penting sel:
pengangkutan membran, sintesis protein dan pengecutan otot.

Mana-mana organisma boleh wujud selagi ada bekalan nutrien daripada persekitaran luaran dan sementara produk aktiviti pentingnya dikumuhkan ke dalam persekitaran ini. Di dalam sel terdapat kompleks transformasi kimia yang sangat kompleks yang berterusan, yang mana komponen badan sel terbentuk daripada nutrien. Keseluruhan proses transformasi jirim dalam organisma hidup, disertai dengan pembaharuan berterusannya, dipanggil metabolisme.

Sebahagian daripada metabolisme keseluruhan, yang terdiri daripada penyerapan, asimilasi nutrien dan penciptaan atas perbelanjaan mereka komponen struktur sel, dipanggil asimilasi - ini adalah pertukaran yang membina. Bahagian kedua pertukaran umum ialah proses disimilasi, i.e. proses penguraian dan pengoksidaan bahan organik, akibatnya sel menerima tenaga, adalah pertukaran tenaga. Pertukaran konstruktif dan tenaga membentuk satu keseluruhan.

Dalam proses pertukaran yang membina, sel mensintesis biopolimer badannya daripada bilangan sebatian berat molekul rendah yang agak terhad. Tindak balas biosintetik diteruskan dengan penyertaan pelbagai enzim dan memerlukan tenaga.

Organisma hidup hanya boleh menggunakan tenaga terikat secara kimia. Setiap bahan mempunyai sejumlah tenaga potensi tertentu. Pembawa bahan utamanya ialah ikatan kimia, pemecahan atau transformasi yang membawa kepada pembebasan tenaga. Tahap tenaga beberapa ikatan mempunyai nilai 8-10 kJ - ikatan ini dipanggil normal. Ikatan lain mengandungi lebih banyak tenaga - 25-40 kJ - ini adalah apa yang dipanggil ikatan makroergik. Hampir semua sebatian yang diketahui dengan ikatan sedemikian mempunyai atom fosforus atau sulfur dalam komposisinya, di tempat ikatan ini dilokalkan dalam molekul. Adenosine triphosphoric acid (ATP) merupakan salah satu sebatian yang memainkan peranan penting dalam kehidupan sel.

Asid trifosforik adenosin (ATP) terdiri daripada bes adenin organik (I), karbohidrat ribosa (II) dan tiga sisa asid fosforik (III). Gabungan adenine dan ribosa dipanggil adenosin. Kumpulan pirofosfat mempunyai ikatan makroergik, ditunjukkan oleh ~. Penguraian satu molekul ATP dengan penyertaan air disertai dengan penyingkiran satu molekul asid fosforik dan pembebasan tenaga bebas, iaitu 33-42 kJ / mol. Semua tindak balas yang melibatkan ATP dikawal oleh sistem enzim.

Rajah 1. Asid trifosforik adenosin (ATP)

Metabolisme tenaga dalam sel. sintesis ATP

Sintesis ATP berlaku dalam membran mitokondria semasa pernafasan, oleh itu semua enzim dan kofaktor rantai pernafasan, semua enzim fosforilasi oksidatif disetempat dalam organel ini.

Sintesis ATP berlaku sedemikian rupa sehingga dua ion H + dipisahkan daripada ADP dan fosfat (P) di sebelah kanan membran, mengimbangi kehilangan dua H + semasa pengurangan bahan B. Salah satu atom oksigen fosfat dipindahkan ke bahagian lain membran dan, setelah melekatkan dua ion H + dari petak kiri, membentuk H 2 O. Sisa fosforil melekat pada ADP, membentuk ATP.

Rajah.2. Skim pengoksidaan dan sintesis ATP dalam membran mitokondria

Dalam sel-sel organisma, banyak tindak balas biosintetik telah dikaji yang menggunakan tenaga yang terkandung dalam ATP, di mana proses karboksilasi dan dekarboksilasi, sintesis ikatan amida, pembentukan sebatian makroergik yang mampu memindahkan tenaga daripada ATP kepada tindak balas anabolik sintesis bahan berlaku. Tindak balas ini memainkan peranan penting dalam proses metabolik organisma tumbuhan.

Dengan penyertaan ATP dan polifosfat nukleosida bertenaga tinggi lain (GTP, CTP, UGF), molekul monosakarida, asid amino, bes nitrogen, asilgliserol boleh diaktifkan dengan sintesis perantaraan aktif yang merupakan terbitan nukleotida. Jadi, sebagai contoh, dalam proses sintesis kanji dengan penyertaan enzim ADP-glukosa pyrophosphorylase, bentuk glukosa yang diaktifkan terbentuk - glukosa adenosin difosfat, yang dengan mudah menjadi penderma sisa glukosa semasa pembentukan struktur molekul polisakarida ini.

Sintesis ATP berlaku dalam sel semua organisma dalam proses fosforilasi, i.e. penambahan fosfat bukan organik kepada ADP. Tenaga untuk fosforilasi ADP dijana semasa metabolisme tenaga. Metabolisme tenaga, atau disimilasi, adalah satu set tindak balas pemisahan bahan organik, disertai dengan pembebasan tenaga. Bergantung pada habitat, disimilasi boleh diteruskan dalam dua atau tiga peringkat.

Dalam kebanyakan organisma hidup - aerob yang hidup dalam persekitaran oksigen - tiga peringkat dijalankan semasa disimilasi: persediaan, bebas oksigen dan oksigen, semasa bahan organik terurai kepada sebatian tak organik. Dalam anaerobes yang hidup dalam persekitaran tanpa oksigen, atau dalam aerobes dengan kekurangannya, disimilasi hanya berlaku dalam dua peringkat pertama dengan pembentukan perantaraan. sebatian organik masih kaya dengan tenaga.

Peringkat pertama - persediaan - terdiri daripada pemisahan enzimatik sebatian organik kompleks kepada yang lebih mudah (protein - menjadi asid amino, lemak - menjadi gliserol dan asid lemak, polisakarida - menjadi monosakarida, asid nukleik - menjadi nukleotida). Pecahan substrat makanan organik dijalankan pada tahap yang berbeza dari saluran gastrousus organisma multiselular. Pembelahan intraselular bahan organik berlaku di bawah tindakan enzim hidrolitik lisosom. Tenaga yang dikeluarkan dalam kes ini dilesapkan dalam bentuk haba, dan molekul organik kecil yang terhasil boleh mengalami pemisahan selanjutnya atau digunakan oleh sel sebagai "bahan binaan" untuk sintesis sebatian organiknya sendiri.

Peringkat kedua - pengoksidaan tidak lengkap (bebas oksigen) - dijalankan secara langsung dalam sitoplasma sel, ia tidak memerlukan kehadiran oksigen dan terdiri daripada pemisahan selanjutnya substrat organik. Sumber tenaga utama dalam sel ialah glukosa. Anoksik, pecahan glukosa yang tidak lengkap dipanggil glikolisis.

Glikolisis ialah proses enzimatik pelbagai peringkat untuk menukar glukosa enam karbon kepada dua molekul tiga karbon asid piruvik (piruvat, PVA) C3H4O3. Semasa tindak balas glikolisis, sejumlah besar tenaga dibebaskan - 200 kJ / mol. Sebahagian daripada tenaga ini (60%) dilesapkan sebagai haba, selebihnya (40%) digunakan untuk sintesis ATP.

Hasil daripada glikolisis satu molekul glukosa, dua molekul PVC, ATP dan air terbentuk, serta atom hidrogen, yang disimpan oleh sel dalam bentuk NADH, i.e. sebagai sebahagian daripada pembawa tertentu - nicotinamide adenine dinucleotide. Nasib selanjutnya produk glikolisis - piruvat dan hidrogen dalam bentuk NAD H - boleh berkembang dengan cara yang berbeza. Dalam yis atau dalam sel tumbuhan, dengan kekurangan oksigen, penapaian alkohol berlaku - PVC dikurangkan kepada etil alkohol:

Dalam sel haiwan yang mengalami kekurangan oksigen sementara, sebagai contoh, dalam sel otot manusia semasa senaman yang berlebihan, dan juga dalam beberapa bakteria, penapaian asid laktik berlaku, di mana piruvat dikurangkan kepada asid laktik. Dengan kehadiran oksigen dalam persekitaran, produk glikolisis mengalami pemisahan selanjutnya kepada produk akhir.

Peringkat ketiga - pengoksidaan lengkap (pernafasan) - diteruskan dengan penyertaan wajib oksigen. Respirasi aerobik ialah rantai tindak balas yang dikawal oleh enzim membran dalam dan matriks mitokondria. Sekali dalam mitokondria, PVC berinteraksi dengan enzim matriks dan bentuk: karbon dioksida, yang dikeluarkan daripada sel; atom hidrogen, yang, sebagai sebahagian daripada pembawa, dihantar ke membran dalam; asetil koenzim A (acetyl-CoA), yang terlibat dalam kitaran asid trikarboksilik (kitaran Krebs). Kitaran Krebs ialah rantaian tindak balas berturut-turut di mana dua molekul CO2, molekul ATP dan empat pasang atom hidrogen terbentuk daripada satu molekul asetil-KoA, dipindahkan ke molekul pembawa - NAD dan FAD (flavin adenine dinucleotide). Reaksi keseluruhan glikolisis dan kitaran Krebs boleh diwakili seperti berikut:

Oleh itu, hasil daripada peringkat pemisahan bebas oksigen dan kitaran Krebs, molekul glukosa dipecahkan kepada karbon dioksida tak organik (CO2), dan tenaga yang dikeluarkan dalam proses ini sebahagiannya dibelanjakan untuk sintesis ATP, tetapi disimpan terutamanya. dalam pembawa muatan elektron NAD H2 dan FAD H2. Protein pembawa mengangkut atom hidrogen ke membran dalam mitokondria, di mana ia disalurkan sepanjang rantaian protein yang dibina ke dalam membran. Pengangkutan zarah di sepanjang rantai pengangkutan dilakukan sedemikian rupa sehingga proton kekal di bahagian luar membran dan terkumpul di ruang antara membran, mengubahnya menjadi takungan H+, manakala elektron dipindahkan ke permukaan dalaman bahagian dalam. membran mitokondria, di mana mereka akhirnya bergabung dengan oksigen.

Hasil daripada aktiviti enzim rantai pengangkutan elektron, membran mitokondria dalam bercas negatif dari dalam, dan bercas positif dari luar (disebabkan oleh H), supaya perbezaan potensi dicipta antara permukaannya. Adalah diketahui bahawa molekul enzim ATP synthetase dengan saluran ion tertanam dalam membran dalaman mitokondria. Apabila beza keupayaan merentasi membran mencapai tahap kritikal (200 mV), zarah H+ yang bercas positif mula menolak melalui saluran ATPase dengan daya medan elektrik dan, sekali pada permukaan dalaman membran, berinteraksi dengan oksigen, membentuk air.

Perjalanan normal tindak balas metabolik pada tahap molekul adalah disebabkan oleh gabungan harmoni proses katabolisme dan anabolisme. Apabila proses katabolik terganggu, pertama sekali, kesukaran tenaga timbul, penjanaan semula ATP terganggu, serta bekalan substrat anabolisme awal yang diperlukan untuk proses biosintetik. Sebaliknya, kerosakan pada proses anabolik yang utama atau dikaitkan dengan perubahan dalam proses katabolisme membawa kepada gangguan dalam pembiakan sebatian penting yang berfungsi - enzim, hormon, dll.

Pelanggaran pelbagai pautan rantai metabolik adalah tidak sama dalam akibatnya. Perubahan patologi yang paling ketara dan mendalam dalam katabolisme berlaku apabila sistem pengoksidaan biologi rosak disebabkan oleh sekatan enzim pernafasan tisu, hipoksia, dll., atau kerosakan pada mekanisme konjugasi pernafasan tisu dan fosforilasi oksidatif (contohnya, pembongkaran tisu. pernafasan dan fosforilasi oksidatif dalam tirotoksikosis). Dalam kes ini, sel-sel kehilangan sumber tenaga utama, hampir semua tindak balas oksidatif katabolisme disekat atau kehilangan keupayaan untuk mengumpul tenaga yang dibebaskan dalam molekul ATP. Dengan menghalang tindak balas kitaran asid trikarboksilik, pengeluaran tenaga daripada katabolisme dikurangkan kira-kira dua pertiga.



Berjuta-juta tindak balas biokimia berlaku dalam mana-mana sel badan kita. Mereka dimangkin oleh pelbagai enzim yang sering memerlukan tenaga. Di mana sel membawanya? Soalan ini boleh dijawab jika kita mempertimbangkan struktur molekul ATP - salah satu sumber tenaga utama.

ATP adalah sumber tenaga sejagat

ATP bermaksud adenosin trifosfat, atau adenosin trifosfat. Jirim adalah salah satu daripada dua sumber tenaga terpenting dalam mana-mana sel. Struktur ATP dan peranan biologi adalah berkait rapat. Kebanyakan tindak balas biokimia hanya boleh berlaku dengan penyertaan molekul bahan, terutamanya ini terpakai.Walau bagaimanapun, ATP jarang terlibat secara langsung dalam tindak balas: untuk sebarang proses berlaku, tenaga diperlukan yang terkandung tepat dalam adenosin trifosfat.

Struktur molekul bahan sedemikian rupa sehingga ikatan yang terbentuk antara kumpulan fosfat membawa sejumlah besar tenaga. Oleh itu, ikatan sedemikian juga dipanggil makroergik, atau makroenergetik (makro=banyak, bilangan besar). Istilah ini pertama kali diperkenalkan oleh saintis F. Lipman, dan dia juga mencadangkan menggunakan ikon ̴ untuk menamakannya.

Adalah sangat penting bagi sel untuk mengekalkan tahap adenosin trifosfat yang tetap. Ini terutama berlaku untuk sel otot dan gentian saraf, kerana ia adalah yang paling bergantung kepada tenaga dan memerlukan kandungan adenosin trifosfat yang tinggi untuk melaksanakan fungsinya.

Struktur molekul ATP

Adenosin trifosfat terdiri daripada tiga unsur: ribosa, adenin, dan

Ribosa- karbohidrat yang tergolong dalam kumpulan pentosa. Ini bermakna ribosa mengandungi 5 atom karbon, yang disertakan dalam kitaran. Ribosa disambungkan kepada adenin oleh ikatan β-N-glikosidik pada atom karbon pertama. Juga, sisa asid fosforik pada atom karbon ke-5 dilekatkan pada pentosa.

Adenine ialah basa nitrogen. Bergantung pada bes nitrogen mana yang dilekatkan pada ribosa, GTP (guanosine triphosphate), TTP (thymidine triphosphate), CTP (cytidine triphosphate) dan UTP (uridine triphosphate) juga diasingkan. Kesemua bahan ini mempunyai struktur yang serupa dengan adenosin trifosfat dan melaksanakan fungsi yang hampir sama, tetapi ia lebih jarang berlaku dalam sel.

Sisa asid fosforik. Maksimum tiga sisa asid fosforik boleh dilekatkan pada ribosa. Sekiranya terdapat dua atau hanya satu daripadanya, maka, masing-masing, bahan itu dipanggil ADP (difosfat) atau AMP (monofosfat). Ia adalah antara sisa fosforus bahawa ikatan makroenergetik disimpulkan, selepas pecahnya dari 40 hingga 60 kJ tenaga dilepaskan. Jika dua ikatan dipecahkan, 80, kurang kerap - 120 kJ tenaga dilepaskan. Apabila ikatan antara ribosa dan sisa fosforus dipecahkan, hanya 13.8 kJ dibebaskan, oleh itu, hanya terdapat dua ikatan tenaga tinggi dalam molekul trifosfat (P ̴ P ̴ P), dan satu dalam molekul ADP (P ̴ P).

Apakah ciri-ciri struktur ATP. Disebabkan fakta bahawa ikatan makroenergetik terbentuk antara residu asid fosforik, struktur dan fungsi ATP saling berkaitan.

Struktur ATP dan peranan biologi molekul. Fungsi tambahan adenosin trifosfat

Selain tenaga, ATP boleh melakukan banyak fungsi lain dalam sel. Bersama-sama dengan trifosfat nukleotida lain, trifosfat terlibat dalam pembinaan asid nukleik. Dalam kes ini, ATP, GTP, TTP, CTP dan UTP adalah pembekal bes nitrogen. Sifat ini digunakan dalam proses dan transkripsi.

ATP juga diperlukan untuk operasi saluran ion. Sebagai contoh, saluran Na-K mengepam 3 molekul natrium keluar dari sel dan mengepam 2 molekul kalium ke dalam sel. Arus ion sedemikian diperlukan untuk mengekalkan caj positif pada permukaan luar membran, dan hanya dengan bantuan adenosin trifosfat boleh berfungsi saluran. Perkara yang sama berlaku untuk saluran proton dan kalsium.

ATP ialah pelopor kem utusan kedua (cyclic adenosine monofosfat) - kem bukan sahaja menghantar isyarat yang diterima oleh reseptor membran sel, tetapi juga merupakan efektor alosterik. Efektor alosterik ialah bahan yang mempercepatkan atau melambatkan tindak balas enzim. Jadi, adenosin trifosfat kitaran menghalang sintesis enzim yang memangkinkan pemecahan laktosa dalam sel bakteria.

Molekul adenosin trifosfat itu sendiri juga boleh menjadi efektor alosterik. Selain itu, dalam proses sedemikian, ADP bertindak sebagai antagonis ATP: jika trifosfat mempercepatkan tindak balas, maka difosfat menjadi perlahan, dan sebaliknya. Ini adalah fungsi dan struktur ATP.

Bagaimana ATP terbentuk dalam sel

Fungsi dan struktur ATP adalah sedemikian rupa sehingga molekul bahan digunakan dengan cepat dan dimusnahkan. Oleh itu, sintesis trifosfat adalah proses penting dalam pembentukan tenaga dalam sel.

Terdapat tiga cara paling penting untuk mensintesis adenosin trifosfat:

1. Fosforilasi substrat.

2. Fosforilasi oksidatif.

3. Fotofosforilasi.

Fosforilasi substrat adalah berdasarkan pelbagai tindak balas yang berlaku dalam sitoplasma sel. Tindak balas ini dipanggil glikolisis - peringkat anaerobik. Hasil daripada 1 kitaran glikolisis, dua molekul disintesis daripada 1 molekul glukosa, yang selanjutnya digunakan untuk penghasilan tenaga, dan dua ATP juga disintesis.

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

Pernafasan sel

Fosforilasi oksidatif ialah pembentukan adenosin trifosfat melalui pemindahan elektron di sepanjang rantai pengangkutan elektron membran. Hasil daripada pemindahan ini, kecerunan proton terbentuk pada salah satu sisi membran, dan dengan bantuan set integral protein ATP sintase, molekul dibina. Proses ini berlaku pada membran mitokondria.

Urutan langkah-langkah glikolisis dan fosforilasi oksidatif dalam mitokondria membentuk keseluruhan proses yang dipanggil respirasi. Selepas kitaran penuh 36 molekul ATP terbentuk daripada 1 molekul glukosa dalam sel.

Fotofosforilasi

Proses fotofosforilasi adalah fosforilasi oksidatif yang sama dengan hanya satu perbezaan: tindak balas fotofosforilasi berlaku dalam kloroplas sel di bawah tindakan cahaya. ATP dihasilkan semasa peringkat cahaya fotosintesis, proses penghasilan tenaga utama dalam tumbuhan hijau, alga, dan beberapa bakteria.

Dalam proses fotosintesis, elektron melalui rantai pengangkutan elektron yang sama, menghasilkan pembentukan kecerunan proton. Kepekatan proton pada satu sisi membran adalah sumber sintesis ATP. Pengumpulan molekul dijalankan oleh enzim ATP sintase.

Purata sel mengandungi 0.04% adenosin trifosfat daripada jumlah jisim. Walau bagaimanapun, yang paling sangat penting diperhatikan dalam sel otot: 0.2-0.5%.

Terdapat kira-kira 1 bilion molekul ATP dalam sel.

Setiap molekul hidup tidak lebih daripada 1 minit.

Satu molekul adenosin trifosfat diperbaharui 2000-3000 kali sehari.

Secara keseluruhan, tubuh manusia mensintesis 40 kg adenosin trifosfat setiap hari, dan pada setiap titik masa bekalan ATP ialah 250 g.

Kesimpulan

Struktur ATP dan peranan biologi molekulnya berkait rapat. Bahan memainkan peranan penting dalam proses kehidupan, kerana ikatan makroergik antara sisa fosfat mengandungi sejumlah besar tenaga. Adenosin trifosfat melakukan banyak fungsi dalam sel, dan oleh itu penting untuk mengekalkan kepekatan bahan yang berterusan. Pereputan dan sintesis berjalan pada kelajuan tinggi, kerana tenaga ikatan sentiasa digunakan dalam tindak balas biokimia. Ia adalah bahan yang sangat diperlukan bagi mana-mana sel badan. Mungkin itu sahaja yang boleh dikatakan tentang struktur ATP.