Gdje je uključen atf? ATP molekula - što je to i koja je njegova uloga u tijelu

Proces fosforilacije je reakcija prijenosa fosforilne skupine s jednog spoja na drugi uz sudjelovanje enzima kinaze. ATP se sintetizira oksidativnom i supstratnom fosforilacijom. Oksidativna fosforilacija je sinteza ATP-a dodavanjem anorganskog fosfata ADP-u korištenjem energije koja se oslobađa tijekom oksidacije bioorganskih tvari.

ADP + ~P → ATP

Fosforilacija supstrata je izravan prijenos fosforilne skupine s visokoenergetskom ADP vezom za sintezu ATP-a.

Primjeri fosforilacije supstrata:

1. Međuprodukt metabolizma ugljikohidrata je fosfoenolpirugrožđana kiselina, koja prenosi ADP fosforilnu skupinu visokoenergetskom vezom:

Interakcija intermedijarnog produkta Krebsovog ciklusa - visokoenergetskog sukcinil-Co-A - s ADP-om da nastane jedna molekula ATP-a.

Pogledajmo tri glavne faze oslobađanja energije i sinteze ATP-a u tijelu.

Prva faza (pripremna) uključuje probavu i apsorpciju. U ovoj fazi oslobađa se 0,1% energije spojeva hrane.

Druga faza. Nakon transporta monomeri (produkti razgradnje bioorganskih spojeva) ulaze u stanice, gdje se podvrgavaju oksidaciji. Kao rezultat oksidacije molekula goriva (aminokiselina, glukoze, masti) nastaje spoj acetil-Co-A. Tijekom ove faze oslobađa se oko 30% energije prehrambenih tvari.

Treća faza - Krebsov ciklus - zatvoreni je sustav biokemijskih redoks reakcija. Ciklus je dobio ime po engleskom biokemičaru Hansu Krebsu, koji je pretpostavio i eksperimentalno potvrdio osnovne reakcije aerobne oksidacije. Za svoja istraživanja Krebs je dobio Nobelovu nagradu (1953.). Ciklus ima još dva imena:

Ciklus trikarboksilnih kiselina, budući da uključuje reakcije pretvorbe trikarboksilnih kiselina (kiseline koje sadrže tri karboksilne skupine);

Ciklus limunske kiseline, budući da je prva reakcija ciklusa stvaranje limunske kiseline.

Krebsov ciklus uključuje 10 reakcija, od kojih su četiri redoks. Tijekom reakcija oslobađa se 70% energije.

Biološka uloga ovog ciklusa iznimno je važna, budući da je to zajednička krajnja točka oksidativne razgradnje svih glavnih namirnica. To je glavni mehanizam oksidacije u stanici, slikovito nazvan metabolički “kotao”. Tijekom oksidacije molekula goriva (ugljikohidrata, aminokiselina, masnih kiselina) tijelo dobiva energiju u obliku ATP-a.Molekule goriva ulaze u Krebsov ciklus nakon što se pretvore u acetil-Co-A.

Osim toga, ciklus trikarboksilne kiseline osigurava međuprodukte za biosintetske procese. Ovaj ciklus se događa u matrici mitohondrija.

Razmotrite reakcije Krebsovog ciklusa:

Ciklus počinje kondenzacijom komponente oksaloacetata s četiri ugljika i komponente s dva ugljika acetil-Co-A. Reakcija je katalizirana citrat sintazom i uključuje aldolnu kondenzaciju nakon koje slijedi hidroliza. Intermedijer je citril-Co-A, koji se hidrolizira u citrat i CoA:

IV. Ovo je prva redoks reakcija.
Reakcija je katalizirana kompleksom α-oksoglutarat dehidrogenaze koji se sastoji od tri enzima:

VII.

Sukcinil sadrži vezu koja je bogata energijom. Cijepanje tioesterske veze sukcinil-CoA povezano je s fosforilacijom gvanozin difosfata (GDP):

Sukcinil-CoA + ~ F +GDP sukcinat + GTP +CoA

Fosforilna skupina GTP-a lako se prenosi na ADP i formira ATP:

GTP + ADP ATP + BDP

Ovo je jedina reakcija u ciklusu koja je reakcija fosforilacije supstrata.

VIII. Ovo je treća redoks reakcija:

Krebsov ciklus proizvodi ugljikov dioksid, protone i elektrone. Četiri reakcije ciklusa su redoks, katalizirane enzimima - dehidrogenazama koje sadrže koenzime NAD i FAD. Koenzimi hvataju nastale H + i ē i prenose ih u respiratorni lanac (lanac biološke oksidacije). Elementi dišnog lanca nalaze se na unutarnjoj membrani mitohondrija.

Respiratorni lanac je sustav redoks reakcija, tijekom kojih dolazi do postupnog prijenosa H + i ē u O 2, koji ulazi u tijelo kao rezultat disanja. ATP se stvara u dišnom lancu. Glavni nositelji ē u lancu su proteini koji sadrže željezo i bakar (citokromi), koenzim Q (ubikinon). U lancu se nalazi 5 citokroma (b 1, c 1, c, a, a 3).

Protetska skupina citokroma b 1, c 1, c je hem koji sadrži željezo. Mehanizam djelovanja ovih citokroma sastoji se u tome da sadrže atom željeza s promjenjivom valencijom, koji može biti u oksidiranom i reduciranom stanju kao rezultat prijenosa ē i H+.

Povećajte razinu ATP-a za brzi oporavak i rast

ATP je izvor unutarstanične energije koja kontrolira gotovo sve funkcije mišića i određuje razinu snage i izdržljivosti. Također regulira anabolički odgovor na trening, kao i utjecaj većine hormona na staničnoj razini. Sasvim je moguće pretpostaviti da što više ATP-a sadrži mišić, to će oni biti veći i snažniji.

Činjenica je da intenzivan trening kao bodybuilder iscrpljuje zalihe ATP-a u mišićima. I ovo stanje praznine može trajati nekoliko dana, sprječavajući rast mišića. Konkretno, pretreniranost je rezultat dugotrajnog boravka tijela u stanju pražnjenja ATP-a. Kako biste obnovili razinu ATP-a u svojim mišićima, morate naučiti kako učinkovito koristiti različite pojačivače ATP-a.

Razina ATP-a tijekom vježbanja

Kontrakcije mišića koriste energiju ATP-a sadržanu u mišićnim stanicama. Međutim, s intenzivnim rezovima, zaliha ovog "goriva" se brzo iscrpi. Iz tog razloga ne možete nastaviti proizvoditi istu silu zauvijek. Što jače trenirate, potrebno vam je više ATP-a. Ali što teret postaje teži, to više vaše stanice gube sposobnost ponovnog stvaranja ATP-a. Kao rezultat toga, veliko opterećenje brzo će vas oboriti, uzrokujući ogromnu frustraciju jer vam oduzima mogućnost da dovršite svoja zadnja, najproduktivnija ponavljanja. Tada počinješ osjećati kontrakcije mišića, osjećaš svako vlakno, ali sva prestaju raditi zbog nedostatka ATP-a.

U stvari, razine ATP-a su jedan od najviše ograničavajućih faktora u treningu. Smanjuje broj ponavljanja koja potiču rast u svakoj seriji. Kako biste nadoknadili nedostatak intenziteta na kraju serije, izvodite više serija, što rezultira značajnom količinom neučinkovitog rada niskog intenziteta.

Suprotno uvriježenom mišljenju, razina ATP-a nakon izvođenja serije uopće nije nula. Zapravo, vrlo je daleko od nule. Medicinska istraživanja pokazuju da se razina mišićnog ATP-a smanjuje za 25% nakon 10 sekundi maksimalne mišićne kontrakcije (1). Nakon 30 sekundi takvog napora, razina ATP-a je oko 50%. Dakle, još ste daleko od potpunog iscrpljivanja svojih ATP rezervi. Ali čak i lagano smanjenje njegove razine dovoljno je da spriječi kontrakcije mišića onoliko snažno koliko biste željeli. Naravno, ATP zalihe se sve više troše kako izvodite više od jedne serije. Istraživanja su pokazala da 4 minute odmora nisu bile dovoljne za potpunu obnovu razine ATP-a u vlaknima tipa 2 nakon 30 sekundi mišićne kontrakcije (2). Posljedično, kada započnete drugu seriju, ATP rezerva u mišićima nije optimalna. Kako izvodite sve više serija, razine ATP-a postaju sve manje.

Što se događa s ATP-om nakon vježbanja?

Nakon završetka treninga, rezerve ATP-a mogu biti značajno smanjene. Kada se odmarate, možete očekivati da će vaši mišići imati priliku oporaviti se. Uostalom, potreba za ATP-om u ovom trenutku se smanjuje, a proizvodnja se povećava. Međutim, zapamtite da su na početku razdoblja oporavka razine ATP-a niske, pa će trebati neko vrijeme da se vrate u normalu. Koji? Iznenađujuće, bit će potrebno 24 do 72 sata da se ATP potpuno obnovi.

Ako ste u stanju pretreniranosti, vaše ATP razine se neće vratiti na normalne, osnovne razine. Iako su, nažalost, razine ATP-a donekle smanjene nakon vježbanja, one su još uvijek prilično visoke. Postoji nekoliko razloga za to, uključujući sljedeće:

1) Kada vježbate, natrij se nakuplja u mišićnim stanicama. Zatim se moraju riješiti natrija pomoću mehanizma koji se zove Na-K-ATPaza pumpa. Kao što naziv sugerira, ovaj mehanizam koristi ATP kao izvor energije.

2) Ako vas bole mišići, znači da se u njima nakupila velika količina kalcija. Oni će pokušati vratiti kalcij koji sadrže u njegove prirodne zalihe, ali to također zahtijeva određenu zalihu ATP-a.

3) Još jedan zanimljiv aspekt tiče se stvaranja glutamina. Nakon treninga, potreba tijela za glutaminom jako se povećava. Kako bi se nosilo s povećanom potrebom za glutaminom, tijelo počinje proizvoditi više glutamina iz drugih aminokiselina, kao što su aminokiseline razgranatog lanca. Nastaje stanje "povlačenja konopa". Kako se upotreba glutamina povećava, povećavaju se i napori tijela da proizvede novi glutamin. Proizvodnja glutamina je vrlo skupa s energetske točke gledišta - znači ATP. Javlja se uglavnom u mišićima, ali je razina ATP-a u mišićima nakon vježbanja smanjena, što ometa proizvodnju glutamina. Nakon određenog vremena njegova proizvodnja više ne pokriva povećane potrebe, što dovodi do značajnog smanjenja razine glutamina nakon treninga. S druge strane, kako bi ovo smanjenje bilo minimalno, tijelo pokušava povećati stopu sinteze glutamina, koristeći još više ATP-a. Posljedično, potrošnja mišićnog ATP-a ostaje visoka dugo vremena nakon vježbanja, što uzrokuje predugo trajanje oporavka mišića.

ATP i prehrana

Proces treniranja i razvoja mišića prilično je težak čak i kada normalno jedete. Ali bodybuilderi moraju s vremena na vrijeme slijediti dijetu s malo ugljikohidrata. Možete zamisliti kako smanjenje unosa hrane utječe na razinu energije u stanici. Tijekom dugotrajne restriktivne dijete dolazi do poremećaja energetske ravnoteže u mišićima, što dodatno otežava održavanje normalne razine ATP-a. To dovodi do smanjenja snage tijekom treninga i produljenog oporavka nakon treninga.

Funkcije ATP-a

Uz svoju primarnu funkciju osiguravanja energije za mišićnu kontrakciju i kontrolu razine elektrolita u mišićima, ATP obavlja mnoge druge funkcije u mišićima. Na primjer, kontrolira brzinu sinteze proteina. Kao što izgradnja zgrade zahtijeva dostupnost sirovina i određeni utrošak energije, tako je potrebna i izgradnja mišićnog tkiva. Materijal su aminokiseline, a izvor energije ATP. Anabolizam je jedan od procesa koji troše najviše energije koji se odvija unutar mišića.

Troši toliko ATP-a da kada se ta tvar smanji za 30%, većina anaboličkih reakcija prestaje. Dakle, fluktuacije u razinama ATP-a uvelike utječu na anabolički proces.

To objašnjava činjenicu da mišići ne rastu tijekom treninga. Kada osoba vježba, njezina je razina ATP-a preniska. A ako biste u ovom trenutku pokrenuli anabolički proces, to bi dodatno iscrpilo vašu zalihu ATP-a, smanjujući vašu sposobnost kontrakcije mišića. Što se prije razina ATP vrati u normalu, to će prije započeti proces sinteze proteina. Iako je važno povećati razinu ATP-a tijekom treninga, još je važnije to učiniti nakon treninga za rast mišića. ATP je također neophodan kako bi anabolički hormoni radili svoju magiju. I testosteron i inzulin zahtijevaju ATP da pravilno funkcioniraju.

Paradoksalno, razina ATP-a također kontrolira brzinu katabolizma. Glavni proteolitički putevi zahtijevaju energiju za razgradnju mišićnog tkiva. Iako biste mogli pretpostaviti da bi smanjenje razine ATP-a nakon treninga spasilo mišiće od katabolizma, nažalost, to nije slučaj. Kada razina ATP-a u mišićima dosegne niži prag, aktiviraju se drugi katabolički mehanizmi koji su neovisni o ATP-u. Kalcij sadržan u stanicama počinje se uklanjati iz stanica, što uzrokuje velike poremećaje. Korisnija opcija bila bi pojačati i anaboličke i kataboličke procese od snažnog kataboličkog procesa i slabog anaboličkog procesa. Stoga, što više ATP-a, to bolje.

Kako povećati razinu ATP-a

Kao bodybuilder, imate ogroman arsenal moćnih alata za povećanje razine ATP-a. U ovom članku ću govoriti o korištenju kreatina, prohormona i riboze. O ugljikohidratima neću duljiti jer je o njima kao izvoru energije već previše napisano. Glutamin i aminokiseline razgranatog lanca također imaju mali učinak na proizvodnju ATP-a, ali neću sada o njima ulaziti u detalje. Važno je da shvatite da sve ove stimulanse karakterizira različito vrijeme djelovanja, te su stoga samo pomoćni.

Najbrže djelujući stimulans je D-riboza. Molekula ATP nastaje međudjelovanjem jedne molekule adenina, triju fosfatnih skupina i jedne molekule riboze. Dakle, riboza je neophodna sirovina za sintezu ATP-a. Riboza također kontrolira aktivnost enzima 5-fosforibozil-1-pirofosfata, koji je neophodan za resintezu ATP-a.

Preporučam konzumiranje najmanje 4 grama riboze 45 minuta prije treninga. Ne samo da će se vaša razina snage odmah poboljšati, već riboza također sprječava umor živaca koji utječe na izvedbu dok dodajete ponavljanja u svoje najteže serije.

Međutim, riboza ne djeluje samo kao stimulator proizvodnje ATP-a. Istraživanja su pokazala da je učinkovit u povećanju razine ATP-a i povećanja razine uridin trifosfata, drugog, iako manje poznatog, izvora stanične energije. Uridin trifosfat je najvažniji za spora vlakna. Istraživanja pokazuju da ima snažan anabolički učinak na mišiće. Također im pomaže da se oslobode infestacije natrijem pomažući kaliju da se kreće unutar mišićnih stanica, što zauzvrat štedi zalihe ATP-a.

Kreatin smatram umjerenim stimulatorom ATP-a, a najduže djelujući stimulansi ATP-a su prohormoni. Sumnjam da kreatin može imati stimulativni učinak na proizvodnju ATP-a kod onih koji vode sjedilački način života. Međutim, kao što je gore spomenuto, intenzivna tjelesna aktivnost smanjuje razinu ATP-a na dulje vrijeme. U ovom slučaju, kreatin može osigurati potreban početni materijal za resintezu ATP-a, zahvaljujući svojoj transformaciji u fosfokreatin unutar mišića. Eksperiment koji su proveli europski znanstvenici pokazao je da uz dodatnu upotrebu kreatina kod sportaša na visokoj razini treninga tijekom pet dana u količini od 21 g dnevno, uz konzumaciju 252 g ugljikohidrata, razina ATP-a u mišića povećao za čak 9%, a pri korištenju ATP prekursora fosfokreatina - za 11% (3).

Što se tiče prohormona, studije na životinjama su pokazale da razina muških hormona uvelike utječe na razinu ATP-a u mišićima. Kad su štakori kastrirani, razina ATP-a u njihovim mišićima je smanjena (4). Kad su štakori dobili testosteron, razine ATP-a su se vratile na normalne razine. Rezultati ovog istraživanja dokazali su važnost uzimanja stimulansa testosterona, posebno u razdoblju nakon treninga, kada se razina testosterona smanjuje čak i samom konzumacijom ugljikohidrata. Možete koristiti intrakrine stimulanse testosterona kao što je androstenedione i endokrine stimulanse kao što su prekursori nandrolona. Tako možete prirodno regulirati opadanje razine testosterona u krvi zamjenom nandrolonom, dok također povećavate razinu testosterona u mišićima androstenedionom.
Riboza, kreatin i prohormoni učinkoviti su stimulatori proizvodnje ATP-a. Njihovo uzimanje u kombinaciji povećat će vašu razinu snage tijekom treninga otpora dok će poboljšati oporavak i rast mišića nakon treninga. Budući da se njihov utjecaj različito raspoređuje tijekom vremena i imaju različite načine djelovanja, daju optimalne rezultate radeći u sinergiji.

Energija mišićne aktivnosti

Kao što je već navedeno, obje faze mišićne aktivnosti - kontrakcija i opuštanje - odvijaju se uz obvezno korištenje energije koja se oslobađa tijekom hidrolize ATP-a.

Međutim, rezerve ATP-a u mišićnim stanicama su neznatne (u mirovanju je koncentracija ATP-a u mišićima oko 5 mmol/l), a dovoljne su za rad mišića 1-2 s. Stoga, kako bi se osigurala dulja aktivnost mišića, rezerve ATP-a moraju se obnoviti u mišićima. Stvaranje ATP-a u mišićnim stanicama izravno tijekom fizičkog rada naziva se resinteza ATP-a i dolazi s potrošnjom energije.

Dakle, kada mišići funkcioniraju, u njima se istodobno odvijaju dva procesa: hidroliza ATP-a, koja osigurava potrebnu energiju za kontrakciju i opuštanje, i resinteza ATP-a, koja nadoknađuje gubitak ove tvari. Ako se samo kemijska energija ATP-a koristi za osiguravanje kontrakcije i opuštanja mišića, tada je kemijska energija širokog spektra spojeva prikladna za resintezu ATP-a: ugljikohidrata, masti, aminokiselina i kreatin fosfata.

Struktura i biološka uloga ATP-a

Adenozin trifosfat (ATP) je nukleotid. Molekula ATP-a (adenozin trifosforna kiselina) sastoji se od dušične baze adenina, šećera s pet ugljika riboze i tri ostatka fosforne kiseline povezana visokoenergetskom vezom. Kada se hidrolizira, oslobađa se velika količina energije. ATP je glavni makroerg stanice, energetski akumulator u obliku energije visokoenergetskih kemijskih veza.

U fiziološkim uvjetima, tj. u uvjetima koji postoje u živoj stanici, razgradnju mola ATP-a (506 g) prati oslobađanje 12 kcal, odnosno 50 kJ energije.

Putovi stvaranja ATP-a

Aerobna oksidacija (disanje tkiva)

Sinonimi: oksidativna fosforilacija, respiratorna fosforilacija, aerobna fosforilacija.

Taj se put odvija u mitohondrijima.

Ciklus trikarboksilne kiseline prvi je otkrio engleski biokemičar G. Krebs (slika 4).

Prvu reakciju katalizira enzim citrat sintaza, u kojoj se acetilna skupina acetil-CoA kondenzira s oksaloacetatom, što rezultira stvaranjem limunske kiseline. Očigledno, u ovoj reakciji, citril-CoA vezan za enzim nastaje kao međuprodukt. Zatim se potonji spontano i nepovratno hidrolizira u obliku citrata i HS-CoA.

Kao rezultat druge reakcije, nastala limunska kiselina prolazi kroz dehidraciju i formira cis-aconitic kiselinu, koja, dodavanjem molekule vode, postaje izocitrična kiselina (izocitrat). Ove reverzibilne reakcije hidratacije-dehidracije katalizira enzim akonitat hidrataza (aconitase). Kao rezultat, dolazi do međusobnog kretanja H i OH u molekuli citrata.

Riža. 4. Ciklus trikarboksilnih kiselina (Krebsov ciklus)

Čini se da treća reakcija ograničava brzinu Krebsovog ciklusa. Izocitratna kiselina se dehidrogenira u prisutnosti NAD-ovisne izocitrat dehidrogenaze. Tijekom reakcije izocitrat dehidrogenaze, izocitratna kiselina se istovremeno dekarboksilira. NAD-ovisna izocitrat dehidrogenaza je alosterički enzim koji zahtijeva ADP kao specifični aktivator. Osim toga, enzim treba ione da pokaže svoju aktivnost.

Tijekom četvrte reakcije dolazi do oksidativne dekarboksilacije α-ketoglutarne kiseline pri čemu nastaje visokoenergetski spoj sukcinil-CoA. Mehanizam te reakcije sličan je reakciji oksidativne dekarboksilacije piruvata u acetil-CoA; Kompleks α-ketoglutarat dehidrogenaze sličan je po strukturi kompleksu piruvat dehidrogenaze. U oba slučaja u reakciji sudjeluje 5 koenzima: TPP, amid lipoične kiseline, HS-CoA, FAD i NAD+.

Petu reakciju katalizira enzim sukcinil-CoA sintetaza. Tijekom ove reakcije sukcinil-CoA, uz sudjelovanje GTP-a i anorganskog fosfata, pretvara se u sukcinatnu kiselinu (sukcinat). Istodobno dolazi do stvaranja visokoenergetske fosfatne veze GTP zbog visokoenergetske tioeterske veze sukcinil-CoA.

Kao rezultat šeste reakcije, sukcinat se dehidrogenira u fumarnu kiselinu. Oksidaciju sukcinata katalizira sukcinat dehidrogenaza.

u molekuli u kojoj je koenzim FAD čvrsto (kovalentno) vezan za protein. Zauzvrat, sukcinat dehidrogenaza je čvrsto vezana za unutarnju membranu mitohondrija.

Sedma reakcija odvija se pod utjecajem enzima fumarat hidrataze (fumaraze). Dobivena fumarna kiselina je hidratizirana, produkt reakcije je jabučna kiselina (malat).

Konačno, tijekom osme reakcije ciklusa trikarboksilne kiseline, pod utjecajem mitohondrijske NAD-ovisne malat dehidrogenaze, L-malat se oksidira u oksaloacetat.

Tijekom jednog kruga ciklusa, oksidacija jedne molekule acetil-CoA u Krebsovom ciklusu i sustav oksidativne fosforilacije može proizvesti 12 molekula ATP-a.

Anaerobna oksidacija

Sinonimi: fosforilacija supstrata, anaerobna sinteza ATP. Nastavlja u citoplazmi, izdvojeni vodik se spaja s nekom drugom tvari. Ovisno o supstratu, razlikuju se dva puta anaerobne resinteze ATP-a: kreatin-fosfatni (kreatin-kinaza, alaktik) i glikolitički (glikoliza, laktat). U živčanom slučaju, supstrat je kreatin fosfat, u drugom - glukoza.

Ti se putovi odvijaju bez sudjelovanja kisika.

Nastavak. Vidi br. 11, 12, 13, 14, 15, 16/2005.

Satovi biologije u nastavi prirodoslovlja

Napredno planiranje, 10. razred

Lekcija 19. Kemijska struktura i biološka uloga ATP-a

Oprema: tablice opće biologije, dijagram strukture molekule ATP, dijagram odnosa između plastičnog i energetskog metabolizma.

I. Provjera znanja

Provođenje biološkog diktata "Organski spojevi žive tvari"

Nastavnik čita sažetke pod brojevima, učenici u svoje bilježnice zapisuju brojeve onih sažetaka koji sadržajno odgovaraju njihovoj verziji.

Opcija 1 – proteini.
Opcija 2 – ugljikohidrati.
Opcija 3 – lipidi.
Opcija 4 – nukleinske kiseline.

1. U svom čistom obliku sastoje se samo od C, H, O atoma.

2. Osim atoma C, H, O, sadrže atome N i obično S.

3. Osim atoma C, H, O, sadrže atome N i P.

4. Imaju relativno malu molekulsku masu.

5. Molekulska težina može biti od tisuća do nekoliko desetaka i stotina tisuća daltona.

6. Najveći organski spojevi molekulske mase do nekoliko desetaka i stotina milijuna daltona.

7. Imaju različite molekularne težine – od vrlo male do vrlo visoke, ovisno o tome je li tvar monomer ili polimer.

8. Sastoje se od monosaharida.

9. Sastoje se od aminokiselina.

10. Sastoje se od nukleotida.

11. Oni su esteri viših masnih kiselina.

12. Osnovna strukturna jedinica: “dušikova baza–pentoza–ostatak fosforne kiseline.”

13. Osnovna strukturna jedinica: “aminokiseline”.

14. Osnovna strukturna jedinica: “monosaharid”.

15. Osnovna strukturna jedinica: “glicerol-masna kiselina”.

16. Molekule polimera građene su od istovjetnih monomera.

17. Molekule polimera građene su od sličnih, ali ne sasvim identičnih monomera.

18. Nisu polimeri.

19. Obavljaju gotovo isključivo energetske, građevinske i skladišne funkcije, au nekim slučajevima i zaštitne.

20. Uz energetsku i građevinsku, obavljaju katalitičku, signalnu, transportnu, motornu i zaštitnu funkciju;

21. Pohranjuju i prenose nasljedna svojstva stanice i organizma.

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

II. Učenje novog gradiva

1. Struktura adenozin trifosforne kiseline

Osim bjelančevina, nukleinskih kiselina, masti i ugljikohidrata, u živoj tvari sintetizira se i veliki broj drugih organskih spojeva. Među njima važnu ulogu ima bioenergetika stanice. adenozin trifosforna kiselina (ATP). ATP se nalazi u svim biljnim i životinjskim stanicama. U stanicama je adenozintrifosforna kiselina najčešće prisutna u obliku soli tzv adenozin trifosfati. Količina ATP-a varira i prosječno iznosi 0,04% (u stanici u prosjeku ima oko 1 milijardu molekula ATP-a). Najveću količinu ATP-a sadrže skeletni mišići (0,2–0,5%).

Molekula ATP-a sastoji se od dušične baze - adenina, pentoze - riboze i tri ostatka fosforne kiseline, tj. ATP je poseban adenil nukleotid. Za razliku od drugih nukleotida, ATP ne sadrži jedan, već tri ostatka fosforne kiseline. ATP se odnosi na makroergičke tvari - tvari koje sadrže veliku količinu energije u svojim vezama.

Prostorni model (A) i strukturna formula (B) molekule ATP

Ostatak fosforne kiseline se cijepa od ATP-a pod djelovanjem enzima ATP-aze. ATP ima jaku tendenciju odvajanja svoje terminalne fosfatne skupine:

ATP 4– + H 2 O ––> ADP 3– + 30,5 kJ + Fn,

jer to dovodi do nestanka energetski nepovoljnog elektrostatskog odbijanja između susjednih negativnih naboja. Nastali fosfat se stabilizira zbog stvaranja energetski povoljnih vodikovih veza s vodom. Raspodjela naboja u sustavu ADP + Fn postaje stabilnija nego u ATP-u. Ovom reakcijom oslobađa se 30,5 kJ (prekidom normalne kovalentne veze oslobađa se 12 kJ).

Kako bi se naglasila visoka energetska “cijena” veze fosfor-kisik u ATP-u, ona se obično označava znakom ~ i naziva makroenergetska veza. Kada se ukloni jedna molekula fosforne kiseline, ATP se pretvara u ADP (adenozin difosforna kiselina), a ako se uklone dvije molekule fosforne kiseline, ATP se pretvara u AMP (adenozin monofosforna kiselina). Cijepanje trećeg fosfata prati oslobađanje samo 13,8 kJ, tako da postoje samo dvije stvarne visokoenergetske veze u molekuli ATP-a.

2. Stvaranje ATP-a u stanici

Zaliha ATP-a u stanici je mala. Na primjer, rezerve ATP-a u mišiću dovoljne su za 20-30 kontrakcija. Ali mišić može raditi satima i proizvoditi tisuće kontrakcija. Stoga, zajedno s razgradnjom ATP-a u ADP, u stanici se mora kontinuirano odvijati reverzna sinteza. Postoji nekoliko putova za sintezu ATP-a u stanicama. Upoznajmo ih.

1. Anaerobna fosforilacija. Fosforilacija je proces sinteze ATP-a iz ADP-a i fosfata niske molekulske mase (Pn). U ovom slučaju govorimo o procesima oksidacije organskih tvari bez kisika (npr. glikoliza je proces oksidacije glukoze u pirogrožđanu kiselinu bez kisika). Približno 40% energije oslobođene tijekom tih procesa (oko 200 kJ/mol glukoze) troši se na sintezu ATP-a, a ostatak se rasipa kao toplina:

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

2. Oksidativne fosforilacije je proces sinteze ATP-a korištenjem energije oksidacije organskih tvari s kisikom. Ovaj proces je otkriven početkom 1930-ih. XX. stoljeća V.A. Engelhardt. U mitohondrijima se odvijaju kisikovi procesi oksidacije organskih tvari. Približno 55% oslobođene energije u ovom slučaju (oko 2600 kJ/mol glukoze) pretvara se u energiju kemijskih veza ATP-a, a 45% se rasipa kao toplina.

Oksidativna fosforilacija mnogo je učinkovitija od anaerobne sinteze: ako se tijekom procesa glikolize pri razgradnji molekule glukoze sintetiziraju samo 2 molekule ATP-a, tada se tijekom oksidativne fosforilacije formira 36 molekula ATP-a.

3. Fotofosforilacija– proces sinteze ATP-a korištenjem energije sunčeve svjetlosti. Ovaj put sinteze ATP-a karakterističan je samo za stanice sposobne za fotosintezu (zelene biljke, cijanobakterije). Energiju kvanti sunčeve svjetlosti koriste fotosintetici tijekom svjetlosne faze fotosinteze za sintezu ATP-a.

3. Biološki značaj ATP-a

ATP je u središtu metaboličkih procesa u stanici, kao poveznica između reakcija biološke sinteze i raspada. Uloga ATP-a u stanici može se usporediti s ulogom baterije, budući da se tijekom hidrolize ATP-a oslobađa („pražnjenje“) energija potrebna za razne vitalne procese, au procesu fosforilacije („punjenja“) ATP opet akumulira energiju.

Zbog energije koja se oslobađa tijekom hidrolize ATP-a odvijaju se gotovo svi vitalni procesi u stanici i tijelu: prijenos živčanih impulsa, biosinteza tvari, kontrakcije mišića, transport tvari itd.

III. Konsolidacija znanja

Rješavanje bioloških problema

Zadatak 1. Pri brzom trčanju ubrzano dišemo i dolazi do pojačanog znojenja. Objasnite ove pojave.

Problem 2. Zašto promrzli ljudi počnu udarati i skakati na hladnoći?

Zadatak 3. U poznatom djelu I. Ilfa i E. Petrova “Dvanaest stolica” među mnogim korisnim savjetima može se naći i ovaj: “Dišite duboko, uzbuđeni ste.” Pokušajte opravdati ovaj savjet s gledišta energetskih procesa koji se odvijaju u tijelu.

IV. Domaća zadaća

Počnite se pripremati za test i testirajte (diktirajte testna pitanja – vidi lekciju 21).

Lekcija 20. Generalizacija znanja u odjeljku "Kemijska organizacija života"

Oprema: tablice iz opće biologije.

I. Uopćavanje znanja odjeljka

Učenici rade s pitanjima (individualno) nakon čega slijedi provjera i rasprava

1. Navedite primjere organskih spojeva koji uključuju ugljik, sumpor, fosfor, dušik, željezo, mangan.

2. Kako možete razlikovati živu stanicu od mrtve na temelju njezinog ionskog sastava?

3. Koje se tvari nalaze u stanici u neotopljenom obliku? Koje organe i tkiva sadrže?

4. Navedite primjere makroelemenata uključenih u aktivna mjesta enzima.

5. Koji hormoni sadrže mikroelemente?

6. Koja je uloga halogena u ljudskom organizmu?

7. Po čemu se proteini razlikuju od umjetnih polimera?

8. Po čemu se peptidi razlikuju od proteina?

9. Kako se zove protein koji čini hemoglobin? Od koliko podjedinica se sastoji?

10. Što je ribonukleaza? Koliko aminokiselina sadrži? Kada je umjetno sintetiziran?

11. Zašto je brzina kemijskih reakcija bez enzima mala?

12. Koje tvari prenose proteini kroz staničnu membranu?

13. Po čemu se antitijela razlikuju od antigena? Sadrže li cjepiva antitijela?

14. Na koje se tvari razlažu proteini u tijelu? Koliko se energije oslobađa? Gdje i kako se neutralizira amonijak?

15. Navedite primjer peptidnih hormona: kako oni sudjeluju u regulaciji staničnog metabolizma?

16. Kakva je struktura šećera s kojim pijemo čaj? Koja tri druga sinonima za ovu tvar znate?

17. Zašto se mast u mlijeku ne skuplja na površini, već u obliku suspenzije?

18. Kolika je masa DNA u jezgri somatskih i spolnih stanica?

19. Koliko ATP-a koristi osoba dnevno?

20. Koje proteine ljudi koriste za izradu odjeće?

Primarna struktura pankreasne ribonukleaze (124 aminokiseline)

II. Domaća zadaća.

Nastavite s pripremom za test i test u dijelu “Kemijska organizacija života”.

Lekcija 21. Probna lekcija o odjeljku "Kemijska organizacija života"

I. Izvođenje usmenog ispita na pitanjima

1. Elementarni sastav stanice.

2. Značajke organogenih elemenata.

3. Struktura molekule vode. Vodikova veza i njezino značenje u "kemiji" života.

4. Svojstva i biološke funkcije vode.

5. Hidrofilne i hidrofobne tvari.

6. Kationi i njihov biološki značaj.

7. Anioni i njihov biološki značaj.

8. Polimeri. Biološki polimeri. Razlike između periodičnih i neperiodičnih polimera.

9. Svojstva lipida, njihove biološke funkcije.

10. Skupine ugljikohidrata, koje se razlikuju po strukturnim značajkama.

11. Biološke funkcije ugljikohidrata.

12. Elementarni sastav proteina. Aminokiseline. Stvaranje peptida.

13. Primarne, sekundarne, tercijarne i kvaternarne strukture proteina.

14. Biološka funkcija proteina.

15. Razlike između enzima i nebioloških katalizatora.

16. Građa enzima. Koenzimi.

17. Mehanizam djelovanja enzima.

18. Nukleinske kiseline. Nukleotidi i njihova struktura. Stvaranje polinukleotida.

19. Pravila E. Chargaffa. Načelo komplementarnosti.

20. Nastanak dvolančane molekule DNA i njena spiralizacija.

21. Klase stanične RNA i njihove funkcije.

22. Razlike između DNA i RNA.

23. Replikacija DNA. Transkripcija.

24. Struktura i biološka uloga ATP-a.

25. Stvaranje ATP-a u stanici.

II. Domaća zadaća

Nastavite se pripremati za test u odjeljku “Kemijska organizacija života”.

Lekcija 22. Probna lekcija o odjeljku "Kemijska organizacija života"

I. Provođenje pismenog ispita

opcija 1

1. Postoje tri vrste aminokiselina - A, B, C. Koliko se varijanti polipeptidnih lanaca koji se sastoje od pet aminokiselina mogu izgraditi. Molimo navedite ove opcije. Hoće li ti polipeptidi imati ista svojstva? Zašto?

2. Sva živa bića sastoje se uglavnom od spojeva ugljika, a analog ugljika, silicij, čiji je sadržaj u zemljinoj kori 300 puta veći od ugljika, nalazi se samo u vrlo malom broju organizama. Objasnite tu činjenicu građom i svojstvima atoma ovih elemenata.

3. U jednu ćeliju uvedene su molekule ATP obilježene radioaktivnim 32P na zadnjem, trećem ostatku fosforne kiseline, a u drugu ćeliju molekule ATP obilježene s 32P na prvom ostatku najbližem ribozi. Nakon 5 minuta izmjeren je sadržaj anorganskog fosfatnog iona obilježenog s 32P u obje stanice. Gdje će biti znatno veći?

4. Istraživanja su pokazala da 34% ukupnog broja nukleotida ove mRNA čini gvanin, 18% uracil, 28% citozin i 20% adenin. Odredite postotni sastav dušičnih baza dvolančane DNA čija je kopija navedena mRNA.

opcija 2

1. Masti čine “prvu rezervu” u energetskom metabolizmu i koriste se kada se rezerva ugljikohidrata iscrpi. Međutim, u skeletnim mišićima, u prisutnosti glukoze i masnih kiselina, potonje se koriste u većoj mjeri. Proteini se uvijek koriste kao izvor energije samo u krajnjem slučaju, kada tijelo gladuje. Objasnite ove činjenice.

2. Ioni teških metala (živa, olovo i dr.) i arsena lako se vežu sulfidnim skupinama proteina. Poznavajući svojstva sulfida ovih metala, objasnite što će se dogoditi s proteinom u kombinaciji s tim metalima. Zašto su teški metali otrovi za tijelo?

3. U reakciji oksidacije tvari A u tvar B oslobađa se 60 kJ energije. Koliko se ATP molekula može maksimalno sintetizirati u ovoj reakciji? Kako će se iskoristiti ostatak energije?

4. Studije su pokazale da 27% od ukupnog broja nukleotida ove mRNA čini gvanin, 15% uracil, 18% citozin i 40% adenin. Odredite postotni sastav dušičnih baza dvolančane DNA čija je kopija navedena mRNA.

Nastavit će se

Stanice svih organizama sadrže molekule ATP-a - adenozin trifosforne kiseline. ATP je univerzalna stanična tvar, čija molekula ima energetski bogate veze. Molekula ATP-a je jedan jedinstveni nukleotid, koji se, kao i drugi nukleotidi, sastoji od tri komponente: dušične baze - adenina, ugljikohidrata - riboze, ali umjesto jednog sadrži tri ostatka molekula fosforne kiseline (slika 12). Veze prikazane na slici su bogate energijom i nazivaju se visokoenergetskim. Svaka molekula ATP-a sadrži dvije visokoenergetske veze.

Kada se visokoenergetska veza prekine i uz pomoć enzima odvoji jedna molekula fosforne kiseline, oslobađa se 40 kJ/mol energije, a ATP se pretvara u ADP - adenozin difosfornu kiselinu. Kad se ukloni još jedna molekula fosforne kiseline, oslobađa se još 40 kJ/mol; Nastaje AMP – adenozin monofosforna kiselina. Ove reakcije su reverzibilne, odnosno AMP se može pretvoriti u ADP, ADP u ATP.

Molekule ATP-a se ne samo razgrađuju, već i sintetiziraju, pa je njihov sadržaj u stanici relativno konstantan. Važnost ATP-a u životu stanice je ogromna. Ove molekule imaju vodeću ulogu u metabolizmu energije potrebnom za život stanice i organizma u cjelini.

Molekula RNK je obično jedan lanac, koji se sastoji od četiri vrste nukleotida - A, U, G, C. Poznate su tri glavne vrste RNK: mRNA, rRNA, tRNA. Sadržaj RNA molekula u stanici nije stalan, one sudjeluju u biosintezi proteina. ATP je univerzalna energetska tvar stanice koja sadrži energetski bogate veze. ATP ima središnju ulogu u metabolizmu stanične energije. RNA i ATP se nalaze i u jezgri i u citoplazmi stanice.

Svaka stanica, kao i svaki živi sustav, ima svojstvenu sposobnost održavanja svog sastava i svih svojstava na relativno konstantnoj razini. Na primjer, sadržaj ATP-a u stanicama je oko 0,04%, a ta se vrijednost čvrsto održava, unatoč činjenici da se ATP stalno troši u stanici tijekom života. Drugi primjer: reakcija staničnog sadržaja je blago alkalna i ta se reakcija stabilno održava, unatoč činjenici da se tijekom metaboličkog procesa neprestano stvaraju kiseline i baze. Ne samo kemijski sastav stanice, već i njena druga svojstva čvrsto se održavaju na određenoj razini. Visoka stabilnost živih sustava ne može se objasniti svojstvima materijala od kojih su izgrađeni, budući da su proteini, masti i ugljikohidrati malo stabilni. Stabilnost živih sustava je aktivna, određena je složenim procesima koordinacije i regulacije.

Razmotrimo, na primjer, kako se održava konstantnost sadržaja ATP-a u stanici. Kao što znamo, stanica troši ATP kada obavlja bilo kakvu aktivnost. Sinteza ATP-a nastaje kao rezultat procesa bez kisika i kisikove razgradnje glukoze. Očito je da se konstantnost sadržaja ATP-a postiže preciznim balansiranjem oba procesa - potrošnje ATP-a i njegove sinteze: čim se sadržaj ATP-a u stanici smanji, odmah se uključuju procesi bez kisika i kisikova razgradnja glukoze, pri čemu se sintetizira ATP i povećava sadržaj ATP-a u stanici. Kada razina ATP-a dosegne normalu, sinteza ATP-a se usporava.

Uključivanje i isključivanje procesa koji osiguravaju održavanje normalnog sastava stanice događa se automatski u njemu. Ova regulacija se naziva samoregulacija ili autoregulacija.

Osnova regulacije stanične aktivnosti su informacijski procesi, odnosno procesi u kojima se komunikacija između pojedinih karika sustava odvija pomoću signala. Signal je promjena koja se događa u nekoj karici sustava. Kao odgovor na signal, pokreće se proces, kao rezultat kojeg se eliminira nastala promjena. Kada se ponovno uspostavi normalno stanje sustava, to služi kao novi signal za gašenje procesa.

Kako funkcionira stanični signalni sustav, kako osigurava procese autoregulacije u njemu?

Prijem signala unutar stanice provode njezini enzimi. Enzimi, kao i većina proteina, imaju nestabilnu strukturu. Pod utjecajem niza čimbenika, uključujući mnoge kemijske agense, dolazi do poremećaja strukture enzima i gubitka njegove katalitičke aktivnosti. Ova promjena je obično reverzibilna, tj. nakon eliminacije aktivnog faktora, struktura enzima se vraća u normalu i njegova katalitička funkcija se obnavlja.

Mehanizam stanične autoregulacije temelji se na činjenici da je tvar, čiji se sadržaj regulira, sposobna za specifičnu interakciju s enzimom koji ga stvara. Kao rezultat ove interakcije, struktura enzima je deformirana i njegova katalitička aktivnost je izgubljena.

Mehanizam stanične autoregulacije radi na sljedeći način. Već znamo da kemikalije proizvedene u stanici obično nastaju iz nekoliko uzastopnih enzimskih reakcija. Prisjetite se procesa razgradnje glukoze bez kisika i bez kisika. Svaki od ovih procesa predstavlja dugačak niz - najmanje desetak uzastopnih reakcija. Sasvim je očito da je za reguliranje takvih polinomskih procesa dovoljno isključiti bilo koju vezu. Dovoljno je isključiti barem jednu reakciju i cijela linija će stati. Na taj se način regulira sadržaj ATP-a u stanici. Dok stanica miruje, njen sadržaj ATP-a je oko 0,04%. Pri tako visokoj koncentraciji ATP reagira s jednim od enzima bez kisikovog procesa razgradnje glukoze. Kao rezultat ove reakcije, sve molekule ovog enzima su lišene aktivnosti, a pokretne linije bez kisika i kisikovi procesi su neaktivni. Ako se zbog bilo kakve aktivnosti stanice koncentracija ATP-a u njoj smanji, tada se obnavlja struktura i funkcija enzima i pokreću se bez kisika i kisika procesi. Kao rezultat, ATP se proizvodi i njegova koncentracija raste. Kada dosegne standard (0,04%), transportna traka bez kisika i procesi kisika se automatski isključuju.

2241-2250

2241. Geografska izolacija dovodi do specijacije, jer u populacijama izvorne vrste postoji
A) divergencija
B) konvergencija
B) aromorfoza
D) degeneracija

2242. Neobnovljivi prirodni resursi biosfere uključuju
A) naslage vapna
B) tropske šume
B) pijesak i glina
D) ugljen

2243. Kolika je vjerojatnost da se recesivno svojstvo manifestira u fenotipu kod potomaka prve generacije ako oba roditelja imaju genotip Aa?
A) 0%
B) 25%
B) 50%
D) 75%

Sažetak

2244. U molekuli su prisutne veze bogate energijom između ostataka fosforne kiseline
A) vjeverica
B) ATP
B) mRNA
D) DNK

2245. Na temelju čega se životinja prikazana na slici svrstava u kukce?
A) tri para nogu za hodanje
B) dva jednostavna oka
B) jedan par prozirnih krila
D) komadanje tijela na glavu i trbuh

Sažetak

2246. Zigota, za razliku od spolne stanice, nastaje kao rezultat
A) oplodnja
B) partenogeneza
B) spermatogeneza
D) I dioba mejoze

2247. Kao rezultat toga nastaju neplodni hibridi u biljkama
A) unutarvrsno križanje
B) poliploidizacija
B) udaljena hibridizacija
D) analiziranje križanja

Koliko je ATP sadržano u tijelu?

2249. Kod Rh negativnih ljudi, u usporedbi s Rh pozitivnim osobama, crvena krvna zrnca se razlikuju po sastavu
A) lipidi
B) ugljikohidrati
B) minerali
D) bjelančevine

2250. Kada se unište stanice temporalnog režnja cerebralnog korteksa, osoba
A) dobiva iskrivljenu predodžbu o obliku predmeta
B) ne razlikuje jačinu i visinu zvuka
B) gubi koordinaciju pokreta
D) ne razlikuje vizualne signale

Adblock detektor

1. Koje riječi nedostaju u rečenici i zamijenjene slovima (a-d)?

“Molekula ATP sastoji se od dušične baze (a), monosaharida s pet ugljika (b) i (c) kiselinskog ostatka (d).”

Sljedeće riječi zamijenjene su slovima: a – adenin, b – riboza, c – tri, d – fosfor.

2. Usporedite strukturu ATP-a i strukturu nukleotida. Prepoznajte sličnosti i razlike.

Zapravo, ATP je derivat adenil nukleotida RNA (adenozin monofosfat ili AMP). Molekule obje tvari uključuju dušikovu bazu adenin i šećer s pet ugljika ribozu. Razlike su zbog činjenice da adenil nukleotid RNA (kao i u bilo kojem drugom nukleotidu) sadrži samo jedan ostatak fosforne kiseline, a nema visokoenergetskih (visokoenergetskih) veza. Molekula ATP-a sadrži tri ostatka fosforne kiseline, između kojih se nalaze dvije visokoenergetske veze, pa ATP može djelovati kao baterija i prijenosnik energije.

3. Kakav je proces hidrolize ATP-a?

ATF: energetska valuta

sinteza ATP-a? Koja je biološka uloga ATP-a?

Tijekom procesa hidrolize jedan ostatak fosforne kiseline uklanja se iz molekule ATP (defosforilacija). U tom slučaju dolazi do prekida visokoenergetske veze, oslobađa se 40 kJ/mol energije i ATP se pretvara u ADP (adenozin difosforna kiselina):

ATP + H2O → ADP + H3PO4 + 40 kJ

ADP može biti podvrgnut daljnjoj hidrolizi (što se rijetko događa) uz eliminaciju druge fosfatne skupine i oslobađanje drugog "dijela" energije. U ovom slučaju ADP se pretvara u AMP (adenozin monofosforna kiselina):

ADP + H2O → AMP + H3PO4 + 40 kJ

Sinteza ATP-a nastaje kao rezultat dodavanja ostatka fosforne kiseline na molekulu ADP-a (fosforilacija). Taj se proces odvija uglavnom u mitohondrijima i kloroplastima, dijelom u hijaloplazmi stanica. Za stvaranje 1 mola ATP-a iz ADP-a potrebno je potrošiti najmanje 40 kJ energije:

ADP + H3PO4 + 40 kJ → ATP + H2O

ATP je univerzalno skladište (baterija) i prijenosnik energije u stanicama živih organizama. U gotovo svim biokemijskim procesima koji se odvijaju u stanicama koji zahtijevaju energiju, ATP se koristi kao opskrbljivač energijom. Zahvaljujući energiji ATP-a, sintetiziraju se nove molekule proteina, ugljikohidrata, lipida, provodi se aktivni transport tvari, dolazi do kretanja flagela i cilija, dolazi do diobe stanica, rada mišića, održava se stalna tjelesna temperatura u toplom- krvave životinje itd.

4. Koje se veze nazivaju makroergičkim? Koje funkcije mogu obavljati tvari koje sadrže visokoenergetske veze?

Makroergičke veze su one čijim se pucanjem oslobađa velika količina energije (npr. pucanje svake makroergičke ATP veze prati oslobađanje 40 kJ/mol energije). Tvari koje sadrže visokoenergetske veze mogu poslužiti kao baterije, prijenosnici i dobavljači energije za razne životne procese.

5. Opća formula ATP-a je C10H16N5O13P3. Kada se 1 mol ATP-a hidrolizira u ADP, oslobađa se 40 kJ energije. Koliko će se energije osloboditi pri hidrolizi 1 kg ATP-a?

● Izračunajte molarnu masu ATP-a:

M (C10H16N5O13P3) = 12 × 10 + 1 × 16 + 14 × 5 + 16 × 13 + 31 × 3 = 507 g/mol.

● Pri hidrolizaciji 507 g ATP-a (1 mol) oslobađa se 40 kJ energije.

To znači da će se pri hidrolizi 1000 g ATP-a osloboditi: 1000 g × 40 kJ: 507 g ≈ 78,9 kJ.

Odgovor: Kada se 1 kg ATP-a hidrolizira u ADP, oslobodit će se oko 78,9 kJ energije.

6. U jednu ćeliju unesene su molekule ATP obilježene radioaktivnim fosforom 32P na zadnjem (trećem) ostatku fosforne kiseline, a u drugu ćeliju molekule ATP obilježene s 32P na prvom (najbližem ribozi) ostatku. Nakon 5 minuta izmjeren je sadržaj anorganskog fosfatnog iona obilježenog s 32P u obje stanice. Gdje je bila viša i zašto?

Posljednji (treći) ostatak fosforne kiseline lako se odcjepljuje tijekom hidrolize ATP-a, a prvi (najbliži ribozi) ne odcjepljuje se čak ni tijekom dvostupanjske hidrolize ATP-a u AMP. Stoga će sadržaj radioaktivnog anorganskog fosfata biti veći u stanici u koju je uveden ATP, obilježen na zadnjem (trećem) ostatku fosforne kiseline.

Daškov M.L.

Web stranica: dashkov.by

Molekula RNK, za razliku od DNK, obično je jedan lanac nukleotida, koji je mnogo kraći od DNK. Međutim, ukupna masa RNK u stanici veća je od DNK. Molekule RNA prisutne su i u jezgri i u citoplazmi.

Poznate su tri glavne vrste RNA: informacijska, ili šablonska, - mRNA; ribosomska - rRNA, transportna - tRNA, koje se razlikuju po obliku, veličini i funkcijama molekula. Njihova glavna funkcija je sudjelovanje u biosintezi proteina.

Vidite da se molekula RNA, kao i molekula DNA, sastoji od četiri vrste nukleotida, od kojih tri sadrže iste dušične baze kao i nukleotidi DNA (A, G, C). Međutim, umjesto dušične baze timina, RNK sadrži drugu dušičnu bazu – uracil (U). Dakle, nukleotidi molekule RNA uključuju dušične baze: A, G, C, U. Osim toga, umjesto ugljikohidrata deoksiriboze, RNA sadrži ribozu.

Stanice svih organizama sadrže molekule ATP-a - adenozin trifosforne kiseline. ATP je univerzalna stanična tvar, čija molekula ima energetski bogate veze. Molekula ATP-a je jedan jedinstveni nukleotid, koji se, kao i drugi nukleotidi, sastoji od tri komponente: dušične baze - adenina, ugljikohidrata - riboze, ali umjesto jednog sadrži tri ostatka molekula fosforne kiseline. Svaka molekula ATP-a sadrži dvije visokoenergetske veze.

ATP molekula - što je to i koja je njegova uloga u tijelu

Molekule ATP-a se ne samo razgrađuju, već i sintetiziraju, pa je stoga njihov sadržaj u stanici relativno konstantan. Važnost ATP-a u životu stanice je ogromna. Ove molekule imaju vodeću ulogu u metabolizmu energije potrebnom za život stanice i organizma u cjelini.