atf хаана оролцдог вэ? ATP молекул - энэ нь юу вэ, биед ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ

Фосфоржих үйл явц нь киназа ферментийн оролцоотойгоор фосфорилын бүлгийг нэг нэгдлээс нөгөөд шилжүүлэх урвал юм. ATP нь исэлдэлтийн болон субстратын фосфоржилтоор нийлэгждэг. Исэлдэлтийн фосфоржилт нь биоорганик бодисын исэлдэлтийн явцад ялгарах энергийг ашиглан ADP-д органик бус фосфат нэмж ATP-ийн нийлэгжилтийг хэлнэ.

ADP + ~P → ATP

Субстратын фосфоржилт нь ATP-ийн нийлэгжилтэнд өндөр энергитэй ADP холбоо бүхий фосфорилын бүлгийг шууд шилжүүлэх явдал юм.

Субстратын фосфоржилтын жишээ:

1. Нүүрс усны солилцооны завсрын бүтээгдэхүүн нь фосфоэнолпирувийн хүчил бөгөөд ADP фосфорилын бүлгийг өндөр энергитэй холбоогоор дамжуулдаг.

Кребсийн мөчлөгийн завсрын бүтээгдэхүүн болох өндөр энергитэй сукцинил-Ко-А-ийн ADP-тэй харилцан үйлчлэлцэж АТФ-ын нэг молекул үүсдэг.

Бие махбодид энерги ялгарах, ATP синтезийн үндсэн гурван үе шатыг авч үзье.

Эхний үе шатанд (бэлтгэл) хоол боловсруулах, шингээх үйл явц орно. Энэ үе шатанд хүнсний нэгдлүүдийн энергийн 0.1% нь ялгардаг.

Хоёр дахь үе шат. Тээвэрлэлтийн дараа мономерууд (биорганик нэгдлүүдийн задралын бүтээгдэхүүн) эсэд орж, исэлдэлтэнд ордог. Түлшний молекулууд (амин хүчил, глюкоз, өөх тос) исэлдэлтийн үр дүнд ацетил-Ко-А нэгдэл үүсдэг. Энэ үе шатанд хүнсний бодисын энергийн 30 орчим хувь нь ялгардаг.

Гурав дахь үе шат - Кребсын мөчлөг нь биохимийн исэлдэлтийн урвалын хаалттай систем юм. Цикл нь аэробик исэлдэлтийн үндсэн урвалуудыг дэвшүүлж, туршилтаар баталсан Английн биохимич Ханс Кребсийн нэрээр нэрлэгдсэн юм. Судалгааныхаа төлөө Кребс Нобелийн шагнал хүртсэн (1953). Цикл нь өөр хоёр нэртэй:

Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг, учир нь энэ нь трикарбоксилын хүчлүүдийн (гурван карбоксил бүлэг агуулсан хүчил) хувирах урвалыг агуулдаг;

Циклийн эхний урвал нь нимбэгийн хүчил үүсэхээс хойш нимбэгийн хүчлийн мөчлөг.

Кребсийн мөчлөг нь 10 урвалаас бүрдэх ба тэдгээрийн дөрөв нь исэлдэлтийн урвал юм. Урвалын явцад энергийн 70% нь ялгардаг.

Энэ мөчлөгийн биологийн үүрэг нь маш чухал бөгөөд учир нь энэ нь бүх гол хүнсний исэлдэлтийн задралын нийтлэг төгсгөл юм. Энэ нь эс дэх исэлдэлтийн гол механизм бөгөөд үүнийг бодисын солилцооны "тогоо" гэж нэрлэдэг. Түлшний молекулууд (нүүрс ус, амин хүчил, өөх тосны хүчил) исэлдэх явцад бие нь ATP хэлбэрээр эрчим хүчээр хангагдана.Түлшний молекулууд ацетил-Ко-А болж хувирсны дараа Кребсийн циклд ордог.

Үүнээс гадна трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг нь биосинтетик процессын завсрын бүтээгдэхүүнийг нийлүүлдэг. Энэ мөчлөг нь митохондрийн матрицад тохиолддог.

Кребсийн мөчлөгийн хариу урвалыг авч үзье.

Цикл нь дөрвөн нүүрстөрөгчийн бүрэлдэхүүн хэсэг болох оксалоацетат ба хоёр нүүрстөрөгчийн бүрэлдэхүүн хэсэг болох ацетил-Ко-А-ийн конденсацаас эхэлдэг. Урвал нь цитрат синтазагаар катализ болж, альдол конденсацын дараа гидролиз үүсдэг. Завсрын бүтээгдэхүүн нь цитрил-Ко-А бөгөөд цитрат болон КоА болж гидролизд ордог.

IV. Энэ бол анхны исэлдэлтийн урвал юм.
Урвалыг гурван ферментээс бүрдэх α-оксоглутаратдегидрогеназын цогцолбор катализатор болгодог.

VII.

Сукцинил нь эрчим хүчээр баялаг холбоог агуулдаг. Сукцинил-КоА-ийн тиоэфирийн холбоо тасрах нь гуанозин дифосфатын (ДНБ) фосфоржилттой холбоотой:

Сукцинил-КоА + ~ F + ДНБ Сукцинат + GTP + КоА

GTP-ийн фосфорын бүлэг нь ADP-д амархан шилжиж, ATP үүсгэдэг.

GTP + ADP ATP + ДНБ

Энэ бол субстратын фосфоржих урвал болох мөчлөгийн цорын ганц урвал юм.

VIII. Энэ бол гурав дахь исэлдэлтийн урвал юм:

Кребсийн мөчлөг нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, протон, электроныг үүсгэдэг. Циклийн дөрвөн урвал нь редокс бөгөөд ферментүүд - NAD ба FAD коэнзим агуулсан дегидрогеназаар катализ болдог. Коэнзимүүд үүссэн H + ба ē-г барьж, амьсгалын замын гинжин хэлхээнд (биологийн исэлдэлтийн гинж) шилжүүлдэг. Амьсгалын гинжин хэлхээний элементүүд нь митохондрийн дотоод мембран дээр байрладаг.

Амьсгалын замын гинж нь исэлдэлтийн урвалын систем бөгөөд энэ үед амьсгалын үр дүнд биед нэвтэрч буй H + ба ē нь O 2 руу аажмаар шилждэг. ATP нь амьсгалын замын гинжин хэлхээнд үүсдэг. Гинжин дэх гол тээвэрлэгч ē нь төмөр, зэс агуулсан уураг (цитохром), коэнзим Q (ubiquinone) юм. Гинжинд 5 цитохром байдаг (b 1, c 1, c, a, a 3).

b 1, c 1, c цитохромын протезийн бүлэг нь төмөр агуулсан гем юм. Эдгээр цитохромуудын үйл ажиллагааны механизм нь тэдгээр нь хувьсах валент бүхий төмрийн атомыг агуулдаг бөгөөд ē ба H + дамжуулалтын үр дүнд исэлдсэн болон бууруулсан төлөвт хоёуланд нь байж болно.

Хурдан сэргэж, өсөлтийг хангахын тулд ATP түвшинг нэмэгдүүлнэ

ATP нь булчингийн бараг бүх үйл ажиллагааг хянадаг эсийн доторх энергийн эх үүсвэр бөгөөд хүч чадал, тэсвэр тэвчээрийн түвшинг тодорхойлдог. Энэ нь сургалтын анаболик хариу урвал, эсийн түвшинд ихэнх гормоны нөлөөллийг зохицуулдаг. Булчинд илүү их ATP агуулагдах тусам тэдгээр нь илүү том, илүү хүчтэй байх болно гэж таамаглах бүрэн боломжтой юм.

Бодибилдингийн хувьд эрчимтэй бэлтгэл хийх нь булчин дахь ATP-ийн нөөцийг шавхдаг явдал юм. Мөн энэ хоосон байдал нь хэдэн өдрийн турш үргэлжилж, булчингийн өсөлтөөс сэргийлдэг. Ялангуяа хэт их ачаалал нь бие махбодийн ATP-ийн хомсдолд удаан хугацаагаар орсны үр дүн юм. Булчин дахь ATP түвшинг сэргээхийн тулд та янз бүрийн ATP өдөөгчийг хэрхэн үр дүнтэй ашиглах талаар сурах ёстой.

Дасгал хийх явцад ATP түвшин

Булчингийн агшилт нь булчингийн эсэд агуулагдах ATP-ийн энергийг ашигладаг. Гэсэн хэдий ч эрчимтэй таналт хийснээр энэхүү "түлш"-ийн нөөц хурдан дуусдаг. Ийм учраас та ижил хүчийг үүрд үргэлжлүүлж чадахгүй. Та хэдий чинээ шаргуу бэлтгэл хийнэ төдий чинээ их ATP хэрэгтэй. Гэхдээ ачаалал ихсэх тусам таны эсүүд ATP-ийг дахин үүсгэх чадвараа алддаг. Үүний үр дүнд хүнд ачаалал таныг хурдан унагаж, таны сүүлчийн, хамгийн үр бүтээлтэй давталтыг дуусгах чадвараас тань ихээхэн бухимдал төрүүлнэ. Энэ үед та булчингийн агшилтыг мэдэрч, эслэг бүрийг мэдэрч эхэлдэг боловч ATP дутагдсанаас болж бүгд ажиллахаа больдог.

Үнэн хэрэгтээ, ATP түвшин нь сургалтын хамгийн хязгаарлагдмал хүчин зүйлүүдийн нэг юм. Энэ нь багц бүрт өсөлтийг дэмжих давталтын тоог бууруулдаг. Багцын төгсгөлд эрч хүч дутагдаж байгааг нөхөхийн тулд та илүү олон багц хийж, үр дүн багатай, бага эрчимтэй их хэмжээний ажил хийдэг.

Түгээмэл итгэл үнэмшлээс ялгаатай нь багцыг гүйцэтгэсний дараа ATP түвшин огт тэг биш байна. Үнэн хэрэгтээ энэ нь тэгээс маш хол байна. Эмнэлгийн судалгаагаар булчингийн хамгийн их агшилтын дараа 10 секундын дараа булчингийн ATP түвшин 25% -иар буурдаг болохыг харуулж байна (1). Ийм хүчин чармайлтын дараа 30 секундын дараа ATP түвшин ойролцоогоор 50% байна. Тиймээс та ATP-ийн нөөцөө бүрэн шавхахаас хол байна. Гэхдээ түүний түвшин бага зэрэг буурах нь таны булчингууд таны хүссэнээр хүчтэй агшилтаас урьдчилан сэргийлэхэд хангалттай. Мэдээжийн хэрэг, нэгээс олон багц хийх тусам ATP-ийн нөөц улам бүр шавхагдаж байна. Судалгаанаас үзэхэд 30 секундын булчингийн агшилтын дараа 2-р хэлбэрийн утасн дахь ATP-ийн түвшинг бүрэн сэргээхэд 4 минутын амралт хангалтгүй байсан (2). Тиймээс, хоёр дахь багцыг эхлүүлэхэд булчин дахь ATP-ийн нөөц оновчтой биш байна. Та илүү олон багц хийх тусам ATP түвшин улам бүр багасдаг.

Дасгал хийсний дараа ATP-д юу тохиолддог вэ?

Сургалт дууссаны дараа ATP-ийн нөөц мэдэгдэхүйц буурч магадгүй юм. Амрах үед булчингууд чинь сэргэх боломжтой болно гэж найдаж болно. Эцсийн эцэст, энэ үед ATP-ийн хэрэгцээ буурч, үйлдвэрлэл нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч нөхөн сэргээх хугацааны эхэн үед ATP-ийн түвшин бага байдаг тул тэдгээрийг хэвийн байдалд оруулахад хэсэг хугацаа шаардагдана гэдгийг санаарай. Аль нь? Гайхалтай нь ATP-ийг бүрэн нөхөхөд 24-72 цаг шаардагдана.

Хэрэв та хэт их ачаалалтай байгаа бол таны ATP түвшин хэвийн, үндсэн түвшинд эргэж ирэхгүй. Харамсалтай нь дасгал хийсний дараа ATP-ийн түвшин бага зэрэг буурсан ч нэлээд өндөр хэвээр байна. Үүнд дараах хэд хэдэн шалтгаан бий.

1) Дасгал хийх үед натри булчингийн эсүүдэд хуримтлагддаг. Тэд дараа нь Na-K-ATPase насос гэж нэрлэгддэг механизмыг ашиглан натриас салах ёстой. Нэрнээс нь харахад энэ механизм нь ATP-ийг эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашигладаг.

2) Хэрэв таны булчин өвдөж байвал их хэмжээний кальци хуримтлагдсан гэсэн үг. Тэд агуулагдах кальцийг байгалийн нөөцдөө буцааж өгөхийг хичээх боловч энэ нь мөн ATP-ийн тодорхой нөөцийг шаарддаг.

3) Өөр нэг сонирхолтой зүйл бол глютамин үүсэхтэй холбоотой юм. Сургалтын дараа биеийн глютамины хэрэгцээ ихээхэн нэмэгддэг. Глютамины хэрэгцээ нэмэгдэж буйг даван туулахын тулд бие нь салаалсан гинжин амин хүчлүүд гэх мэт бусад амин хүчлүүдээс илүү их глютамин үйлдвэрлэж эхэлдэг. "олс таталтын" байдал үүснэ. Глютамины хэрэглээ нэмэгдэхийн хэрээр шинэ глютамин үйлдвэрлэх биеийн хүчин чармайлт нэмэгддэг. Глютамины үйлдвэрлэл нь эрчим хүчний үүднээс маш үнэтэй байдаг - ATP гэсэн үг. Энэ нь голчлон булчинд тохиолддог боловч дасгал хийсний дараа булчин дахь ATP-ийн түвшин буурч, глютамины үйлдвэрлэлд саад болдог. Тодорхой хугацааны дараа түүний үйлдвэрлэл нь нэмэгдэж буй хэрэгцээг хангахаа больсон бөгөөд энэ нь сургалтын дараа глютамины түвшинг мэдэгдэхүйц бууруулахад хүргэдэг. Нөгөөтэйгүүр, энэ бууралтыг хамгийн бага байлгахын тулд бие нь илүү их ATP ашиглан глютамины синтезийн хурдыг нэмэгдүүлэхийг хичээдэг. Үүний үр дүнд булчингийн ATP-ийн хэрэглээ дасгал хийсний дараа удаан хугацаанд өндөр хэвээр байгаа бөгөөд энэ нь булчингийн нөхөн сэргэлтийг хэт удаан шаарддаг.

ATP ба хоолны дэглэм

Дасгал хийх, булчин хөгжүүлэх үйл явц нь хэвийн хооллож байсан ч нэлээд хэцүү байдаг. Гэхдээ бодибилдингчид нүүрс ус багатай хоолны дэглэмийг үе үе баримтлах ёстой. Хоолны хэрэглээг багасгах нь эсийн энергийн түвшинд хэрхэн нөлөөлж байгааг та төсөөлж болно. Урт хугацааны хязгаарлалттай хоолны дэглэмийн үед булчин дахь энергийн тэнцвэрт байдал алдагддаг бөгөөд энэ нь ATP-ийн түвшинг хэвийн хэмжээнд байлгахад улам хэцүү болгодог. Энэ нь сургалтын явцад хүч чадал буурч, сургалтын дараа удаан эдгэрэхэд хүргэдэг.

ATP-ийн үйл ажиллагаа

ATP нь булчингийн агшилтыг эрчим хүчээр хангах, булчин дахь электролитийн түвшинг хянах үндсэн үүргээс гадна булчинд бусад олон үүргийг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, уургийн нийлэгжилтийн хурдыг хянадаг. Барилга барихад түүхий эдийн бэлэн байдал, тодорхой хэмжээний эрчим хүчний зардал шаардагддаг шиг булчингийн эдийг барихад ч мөн адил шаардлагатай байдаг. Материал нь амин хүчлүүд бөгөөд энергийн эх үүсвэр нь ATP юм. Анаболизм нь булчинд тохиолддог хамгийн их энерги зарцуулдаг процессуудын нэг юм.

Энэ нь маш их ATP хэрэглэдэг тул энэ бодисыг 30% -иар бууруулахад ихэнх анаболик урвалууд зогсдог. Тиймээс ATP түвшний хэлбэлзэл нь анаболик үйл явцад ихээхэн нөлөөлдөг.

Энэ нь сургалтын явцад булчингууд ургахгүй байгааг тайлбарладаг. Хүн дасгал хийх үед ATP түвшин хэтэрхий бага байдаг. Хэрэв та энэ үед анаболик процессыг эхлүүлсэн бол энэ нь таны ATP-ийн хангамжийг улам шавхаж, булчин агших чадварыг бууруулдаг. ATP түвшин хэдий чинээ хурдан хэвийн хэмжээнд хүрнэ төдий чинээ хурдан уургийн нийлэгжилтийн үйл явц эхэлнэ. Тиймээс дасгалын явцад ATP-ийн түвшинг нэмэгдүүлэх нь чухал боловч булчингийн өсөлтөд дасгалын дараа үүнийг хийх нь бүр ч чухал юм. ATP нь мөн анаболик дааврууд ид шидийг нь ажиллуулахад шаардлагатай байдаг. Тестостерон ба инсулин хоёулаа хэвийн ажиллахын тулд ATP шаардлагатай байдаг.

Хачирхалтай нь, ATP-ийн түвшин нь катаболизмын хурдыг хянадаг. Гол протеолитик замууд нь булчингийн эдийг задлахад эрчим хүч шаарддаг. Дасгал хийсний дараа ATP-ийн түвшин буурах нь булчинг катаболизмаас аврах болно гэж та таамаглаж болох ч харамсалтай нь тийм биш юм. Булчингийн ATP түвшин доод түвшинд хүрэхэд ATP-ээс хамааралгүй бусад катаболик механизмууд идэвхждэг. Эсэд агуулагдах кальци нь эсээс ялгарч эхэлдэг бөгөөд энэ нь томоохон эмгэг үүсгэдэг. Хүчтэй катаболик процесс, сул анаболик процессоос илүү анаболик ба катаболик үйл явцыг сайжруулах нь илүү давуу талтай сонголт юм. Тиймээс ATP их байх тусмаа сайн.

ATP-ийн түвшинг хэрхэн нэмэгдүүлэх вэ

Бодибилдингийн тамирчны хувьд танд ATP түвшинг нэмэгдүүлэх хүчирхэг хэрэгсэл бий. Энэ нийтлэлд би креатин, прогормон, рибозын хэрэглээний талаар ярих болно. Би нүүрс усны талаар ярихгүй, учир нь тэдгээрийн талаар эрчим хүчний эх үүсвэр гэж хэтэрхий их бичсэн байдаг. Глутамин ба салаалсан гинжин амин хүчлүүд нь ATP-ийн үйлдвэрлэлд бага зэрэг нөлөөлдөг боловч би одоогоор тэдгээрийн талаар дэлгэрэнгүй ярихгүй. Эдгээр бүх өдөөгч нь үйл ажиллагааны өөр өөр хугацаатай байдаг тул зөвхөн туслах шинж чанартай байдаг гэдгийг та ойлгох нь чухал юм.

Хамгийн хурдан үйлчилдэг өдөөгч нь D-рибоз юм. ATP молекул нь нэг аденин молекул, гурван фосфатын бүлэг, нэг рибоз молекулын харилцан үйлчлэлээр үүсдэг. Тиймээс рибоз нь ATP синтезийн зайлшгүй шаардлагатай түүхий эд юм. Рибоз нь мөн ATP-ийн дахин синтез хийхэд шаардлагатай 5-фосфорибозил-1-пирофосфатын ферментийн үйл ажиллагааг хянадаг.

Би дасгал хийхээс 45 минутын өмнө дор хаяж 4 грамм рибоз хэрэглэхийг зөвлөж байна. Таны хүч чадлын түвшин нэн даруй сайжрахаас гадна хамгийн хүнд дасгалууддаа давталт нэмэх үед рибоз нь гүйцэтгэлд нөлөөлдөг мэдрэлийн ядаргаа үүсэхээс сэргийлдэг.

Гэсэн хэдий ч рибоз нь зөвхөн ATP-ийн үйлдвэрлэлийг өдөөгч үүрэг гүйцэтгэдэггүй. Судалгаагаар энэ нь ATP-ийн түвшинг нэмэгдүүлж, эсийн энергийн өөр нэг эх үүсвэр болох уридин трифосфатын түвшинг нэмэгдүүлэхэд үр дүнтэй болохыг харуулсан. Уридин трифосфат нь удаан татагддаг утаснуудад хамгийн чухал юм. Судалгаанаас харахад булчинд хүчтэй анаболик нөлөө үзүүлдэг. Энэ нь булчингийн эс дотор кали шилжихэд тусалдаг ба энэ нь эргээд ATP-ийн нөөцийг хадгалдаг тул натрийн халдвараас ангижрахад тусалдаг.

Би креатиныг дунд зэргийн ATP өдөөгч гэж үздэг бөгөөд хамгийн удаан үйлчилдэг ATP өдөөгч нь прогормонууд юм. Хөдөлгөөнгүй амьдралын хэв маягийг удирдаж буй хүмүүст креатин нь ATP-ийн үйлдвэрлэлийг өдөөдөг гэдэгт би эргэлзэж байна. Гэсэн хэдий ч дээр дурьдсанчлан эрчимтэй биеийн хөдөлгөөн нь ATP-ийн түвшинг удаан хугацаанд бууруулдаг. Энэ тохиолдолд креатин нь булчинд фосфокреатин болж хувирдаг тул ATP-ийн дахин нийлэгжилтэнд шаардлагатай эхлэлийн материалыг өгч чадна. Европын эрдэмтдийн хийсэн туршилтаас харахад тамирчид таван өдрийн турш өндөр түвшний сургалтанд хамрагдсан креатиныг өдөрт 21 г, 252 г нүүрс ус хэрэглэснээр цусан дахь ATP-ийн түвшин нэмэгддэг. булчингууд 9% -иар, ATP-ийн урьдал фосфокреатиныг хэрэглэх үед 11% -иар нэмэгдсэн (3).

Прогормонуудын тухайд амьтны судалгаагаар эрэгтэй дааврын түвшин нь булчин дахь ATP-ийн түвшинд ихээхэн нөлөөлдөг болохыг харуулсан. Хархыг кастри хийх үед булчин дахь ATP-ийн түвшин буурсан байна (4). Хархуудад тестостероны даавар өгөхөд ATP-ийн түвшин хэвийн хэмжээнд хүрсэн байна. Энэхүү судалгааны үр дүн нь тестостероны өдөөгч бодисыг хэрэглэх нь чухал болохыг нотолсон, ялангуяа дасгалын дараах үед тестостероны түвшин зүгээр л нүүрс ус хэрэглэснээр буурдаг. Та андростендион гэх мэт дотоод шүүрлийн өдөөгч, нандролон прекурсорууд гэх мэт дотоод шүүрлийн өдөөгчийг ашиглаж болно. Тиймээс та цусан дахь тестостероны түвшинг нандролоноор сольж, андростендионоор булчин дахь тестостероны түвшинг нэмэгдүүлэх замаар байгалийн жамаар зохицуулж чадна.
Рибоз, креатин, прогормонууд нь ATP-ийн үйлдвэрлэлийн үр дүнтэй өдөөгч юм. Эдгээрийг хослуулан хэрэглэх нь дасгалын дараа булчингийн нөхөн сэргэлт, өсөлтийг сайжруулж, эсэргүүцлийн дасгал хийх явцад хүч чадлын түвшинг нэмэгдүүлэх болно. Тэдний нөлөөлөл нь цаг хугацааны хувьд харилцан адилгүй тархаж, өөр өөр үйл ажиллагааны горимтой байдаг тул харилцан уялдаатай ажиллах замаар оновчтой үр дүнг бий болгодог.

Булчингийн үйл ажиллагааны энерги

Өмнө дурьдсанчлан булчингийн үйл ажиллагааны хоёр үе шат - агшилт ба тайвшрал нь ATP-ийн гидролизийн явцад ялгардаг энергийг заавал хэрэглэх үед үүсдэг.

Гэсэн хэдий ч булчингийн эсүүд дэх ATP-ийн нөөц нь ач холбогдолгүй (амрах үед булчин дахь ATP-ийн концентраци 5 ммоль / л орчим байдаг) бөгөөд 1-2 секундын турш булчингийн ажилд хангалттай байдаг. Тиймээс булчингийн үйл ажиллагааг уртасгахын тулд булчинд ATP-ийн нөөцийг нөхөх шаардлагатай. Бие махбодийн ажлын явцад булчингийн эсүүдэд ATP үүсэхийг ATP-ийн дахин синтез гэж нэрлэдэг бөгөөд эрчим хүчний хэрэглээтэй хамт ирдэг.

Тиймээс булчингууд ажиллах үед тэдгээрийн дотор хоёр процесс нэгэн зэрэг явагддаг: агшилт, тайвшрахад шаардлагатай энергийг өгдөг ATP гидролиз ба энэ бодисын алдагдлыг нөхдөг ATP-ийн ресинтез. Хэрэв булчингийн агшилт, тайвшралыг хангахын тулд зөвхөн ATP-ийн химийн энергийг ашигладаг бол нүүрс ус, өөх тос, амин хүчил, креатин фосфат зэрэг олон төрлийн нэгдлүүдийн химийн энерги нь ATP-ийн дахин синтез хийхэд тохиромжтой.

ATP-ийн бүтэц, биологийн үүрэг

Аденозин трифосфат (ATP) нь нуклеотид юм. ATP (аденозин трифосфорын хүчил) молекул нь азотын суурь аденин, таван нүүрстөрөгчийн сахар рибоз ба өндөр энергийн холбоогоор холбогдсон фосфорын хүчлийн гурван үлдэгдэлээс бүрдэнэ. Гидролизийн үед их хэмжээний энерги ялгардаг. ATP нь эсийн гол макроэрг бөгөөд өндөр энергитэй химийн бондын энерги хэлбэрээр энерги хуримтлуулагч юм.

Физиологийн нөхцөлд, өөрөөр хэлбэл амьд эсэд байдаг ийм нөхцөлд ATP (506 г) моль задрахад 12 ккал буюу 50 кЖ энерги ялгардаг.

ATP үүсэх замууд

Аэробик исэлдэлт (эдийн амьсгал)

Ижил нэршил: исэлдэлтийн фосфоржилт, амьсгалын замын фосфоржилт, аэробик фосфоржилт.

Энэ зам нь митохондрид үүсдэг.

Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгийг анх англи биохимич Г.Кребс нээсэн (Зураг 4).

Эхний урвалыг цитрат синтаза ферментээр катализаж, ацетил-КоА-ийн ацетил бүлэг оксалоацетаттай конденсацлаж, нимбэгийн хүчил үүсгэдэг. Энэ урвалын үед ферменттэй холбогдсон цитрил-КоА нь завсрын бүтээгдэхүүн болж үүсдэг бололтой. Дараа нь сүүлийнх нь аяндаа, эргэлт буцалтгүй гидролиз болж цитрат ба HS-CoA үүсгэдэг.

Хоёр дахь урвалын үр дүнд үүссэн нимбэгийн хүчил нь усгүйжүүлж, цис-аконитын хүчил үүсгэдэг бөгөөд энэ нь усны молекулыг нэмснээр изоцитрат хүчил (изоцитрат) болдог. Эдгээр буцах боломжтой усжилт-шингэн алдалтын урвалыг аконитат гидратаза (аконитаза) ферментээр идэвхжүүлдэг. Үүний үр дүнд цитрат молекулд H ба OH-ийн харилцан хөдөлгөөн үүсдэг.

Цагаан будаа. 4. Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг (Кребсийн мөчлөг)

Гурав дахь урвал нь Кребсийн мөчлөгийн хурдыг хязгаарлаж байгаа бололтой. Изоцитритийн хүчил нь NAD-аас хамааралтай изоцитрат дегидрогеназын оролцоотойгоор усгүйжүүлдэг. Изоцитрат дегидрогеназын урвалын үед изоцитийн хүчил нэгэн зэрэг декарбоксил болдог. NAD-аас хамааралтай изоцитрат дегидрогеназа нь тусгай идэвхжүүлэгч болгон ADP-ийг шаарддаг аллостерик фермент юм. Нэмж дурдахад фермент нь үйл ажиллагаагаа харуулахын тулд ионууд эсвэл ионууд шаардлагатай байдаг.

Дөрөв дэх урвалын үед α-кетоглутарийн хүчлийн исэлдэлтийн декарбоксилжилт явагдаж, өндөр энергитэй сукцинил-КоА нэгдэл үүсдэг. Энэ урвалын механизм нь пируватыг ацетил-КоА-д исэлдүүлэх декарбоксилжих урвалтай төстэй; α-кетоглутаратдегидрогеназын цогцолбор нь бүтцийн хувьд пируватдегидрогеназын цогцолбортой төстэй. Аль ч тохиолдолд урвалд 5 коэнзим оролцдог: TPP, липоид хүчил амид, HS-CoA, FAD, NAD+.

Тав дахь урвалыг сукцинил-КоА синтетаза ферментээр хурдасгадаг. Энэ урвалын явцад GTP ба органик бус фосфатын оролцоотойгоор сукцинил-КоА нь сукциний хүчил (сукцинат) болж хувирдаг. Үүний зэрэгцээ GTP-ийн өндөр энергитэй фосфатын холбоо үүсэх нь сукцинил-КоА-ийн өндөр энергитэй тиоэфирийн холбооноос болж үүсдэг.

Зургаа дахь урвалын үр дүнд сукцинатыг фумарины хүчилд усгүйжүүлдэг. Сукцинатын исэлдэлт нь сукцинатдегидрогеназаар явагддаг.

коэнзим FAD нь уурагтай нягт (ковалентын) холбогддог молекулд. Хариуд нь сукцинатдегидрогеназа нь дотоод митохондрийн мембрантай нягт холбогддог.

Долоо дахь урвал нь фумарат гидратаза (фумараза) ферментийн нөлөөн дор явагддаг. Үүссэн фумарын хүчил нь усжуулж, урвалын бүтээгдэхүүн нь алимны хүчил (малат) юм.

Эцэст нь, трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгийн найм дахь урвалын үед митохондрийн NAD-аас хамааралтай малатдегидрогеназын нөлөөн дор L-малат нь оксалоацетат болж исэлддэг.

Нэг мөчлөгийн эргэлтийн үед Кребсийн цикл дэх нэг ацетил-КоА молекулын исэлдэлт ба исэлдэлтийн фосфоржуулалтын систем нь 12 ATP молекулыг үүсгэж болно.

Агааргүй исэлдэлт

Синонимууд: субстратын фосфоржилт, агааргүй ATP синтез. Цитоплазмд орж, тусгаарлагдсан устөрөгч нь бусад бодисуудтай нэгддэг. Субстратаас хамааран ATP-ийн агааргүй синтезийн хоёр замыг ялгадаг: креатин фосфат (креатин киназ, алактик) ба гликолитик (гликолиз, лактат). Мэдрэлийн үед субстрат нь креатин фосфат, хоёрдугаарт - глюкоз юм.

Эдгээр замууд нь хүчилтөрөгчийн оролцоогүйгээр явагддаг.

Үргэлжлэл. 2005 оны 11, 12, 13, 14, 15, 16 дугаарыг үзнэ үү.

Байгалийн ухааны хичээлийн биологийн хичээлүүд

Нарийвчилсан төлөвлөлт, 10-р анги

Хичээл 19. ATP-ийн химийн бүтэц, биологийн үүрэг

Тоног төхөөрөмж:ерөнхий биологийн хүснэгтүүд, ATP молекулын бүтцийн диаграмм, хуванцар ба энергийн солилцооны хамаарлын диаграмм.

I. Мэдлэгийн шалгалт

"Амьд бодисын органик нэгдлүүд" биологийн диктант хийх.

Багш хийсвэрийг тоон дор уншиж, сурагчид өөрсдийн хувилбарын агуулгатай таарч байгаа хийсвэрүүдийн тоог дэвтэр дээрээ бичдэг.

Сонголт 1 - уураг.
Сонголт 2 - нүүрс ус.
Сонголт 3 - липидүүд.
Сонголт 4 - нуклейн хүчил.

1. Цэвэр хэлбэрээрээ зөвхөн C, H, O атомуудаас бүрддэг.

2. Тэд C, H, O атомуудаас гадна N ба ихэвчлэн S атом агуулдаг.

3. C, H, O атомуудаас гадна N, P атомуудыг агуулдаг.

4. Тэд харьцангуй бага молекул жинтэй байдаг.

5. Молекулын жин нь хэдэн мянгаас хэдэн арван, хэдэн зуун мянган дальтон хүртэл байж болно.

6. Хэдэн арван, хэдэн зуун сая дальтон хүртэл молекул жинтэй хамгийн том органик нэгдлүүд.

7. Тэдгээр нь өөр өөр молекул жинтэй байдаг - бодис нь мономер эсвэл полимер эсэхээс хамаарч маш жижигээс маш өндөр хүртэл байдаг.

8. Моносахаридуудаас бүрдэнэ.

9. Амин хүчлүүдээс тогтоно.

10. Нуклеотидуудаас бүрдэнэ.

11. Эдгээр нь дээд өөхний хүчлүүдийн эфир юм.

12. Үндсэн бүтцийн нэгж: “азотын суурь-пентоз-фосфорын хүчлийн үлдэгдэл”.

13. Үндсэн бүтцийн нэгж: “амин хүчлүүд”.

14. Үндсэн бүтцийн нэгж: “моносахарид”.

15. Үндсэн бүтцийн нэгж: “глицерин-өөхний хүчил”.

16. Полимер молекулууд нь ижил мономеруудаас бүрддэг.

17. Полимер молекулууд нь ижил төстэй боловч бараг ижил биш мономеруудаас бүрддэг.

18. Эдгээр нь полимер биш юм.

19. Тэд бараг зөвхөн эрчим хүч, барилга байгууламж, хадгалах функцийг гүйцэтгэдэг бөгөөд зарим тохиолдолд хамгаалалтын функцийг гүйцэтгэдэг.

20. Эрчим хүч, барилга байгууламжаас гадна катализатор, дохиолол, тээвэрлэлт, мотор, хамгаалалтын функцийг гүйцэтгэдэг;

21. Тэд эс, организмын удамшлын шинж чанарыг хадгалж, дамжуулдаг.

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

II. Шинэ материал сурах

1. Аденозин трифосфорын хүчлийн бүтэц

Амьд бодист уураг, нуклейн хүчил, өөх тос, нүүрс уснаас гадна бусад олон тооны органик нэгдлүүд нийлэгждэг. Тэдгээрийн дотроос эсийн биоэнергетикт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. аденозин трифосфорын хүчил (ATP). ATP нь бүх ургамал, амьтны эсэд байдаг. Эсэд аденозин трифосфорын хүчил нь ихэвчлэн давс хэлбэрээр байдаг аденозин трифосфатууд. ATP-ийн хэмжээ хэлбэлзэж, дунджаар 0.04% байдаг (дунджаар нэг эсэд 1 тэрбум орчим ATP молекул байдаг). Хамгийн их хэмжээний ATP нь араг ясны булчинд (0.2-0.5%) агуулагддаг.

ATP молекул нь азотын суурь - аденин, пентоз - рибоз ба фосфорын хүчлийн гурван үлдэгдэл, өөрөөр хэлбэл. ATP бол тусгай аденил нуклеотид юм. Бусад нуклеотидуудаас ялгаатай нь ATP нь нэг биш, гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг. ATP нь макроэргик бодисуудыг хэлдэг - тэдгээрийн холбоонд их хэмжээний энерги агуулсан бодисууд.

ATP молекулын орон зайн загвар (A) ба бүтцийн томъёо (B).

Фосфорын хүчлийн үлдэгдэл нь ATPase ферментийн нөлөөн дор ATP-ээс салдаг. ATP нь терминал фосфатын бүлгийг салгах хүчтэй хандлагатай байдаг.

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

учир нь Энэ нь зэргэлдээх сөрөг цэнэгийн хоорондох энергийн таагүй электростатик түлхэлт алга болоход хүргэдэг. Үүссэн фосфат нь устай энергийн таатай устөрөгчийн холбоо үүссэний улмаас тогтворждог. ADP + Fn систем дэх цэнэгийн хуваарилалт ATP-ээс илүү тогтвортой болдог. Энэ урвал нь 30.5 кЖ ялгаруулдаг (хэвийн ковалент холбоог таслахад 12 кЖ ялгардаг).

ATP дахь фосфор-хүчилтөрөгчийн бондын өндөр энергийн "өртөг"-ийг онцлон тэмдэглэхийн тулд үүнийг ихэвчлэн ~ тэмдгээр тэмдэглэж, макроэнергетик холбоо гэж нэрлэдэг. Фосфорын хүчлийн нэг молекулыг арилгахад ATP нь ADP (аденозин дифосфорын хүчил), хэрэв фосфорын хүчлийн хоёр молекул арилвал ATP нь AMP (аденозин монофосфорын хүчил) болж хувирдаг. Гурав дахь фосфатын задрал нь зөвхөн 13.8 кЖ ялгардаг тул ATP молекулд зөвхөн хоёр өндөр энергийн холбоо байдаг.

2. Эсэд АТФ үүсэх

Эс дэх ATP-ийн нийлүүлэлт бага байдаг. Жишээлбэл, булчин дахь ATP нөөц нь 20-30 агшилтанд хангалттай байдаг. Гэхдээ булчин хэдэн цагаар ажиллаж, хэдэн мянган агшилт үүсгэж чаддаг. Тиймээс ATP-ийг ADP болгон задлахын зэрэгцээ эсэд урвуу синтез тасралтгүй явагдах ёстой. Эсэд ATP синтезийн хэд хэдэн зам байдаг. Тэдэнтэй танилцацгаая.

1. Агааргүй фосфоржилт.Фосфоризаци нь ADP ба бага молекул жинтэй фосфатаас (Pn) ATP синтезийн процесс юм. Энэ тохиолдолд бид органик бодисын исэлдэлтийн хүчилтөрөгчгүй үйл явцын тухай ярьж байна (жишээлбэл, гликолиз нь глюкозыг пирувийн хүчилд хүчилтөрөгчгүй исэлдүүлэх үйл явц юм). Эдгээр процессын явцад ялгарсан энергийн 40 орчим хувийг (ойролцоогоор 200 кЖ/моль глюкоз) ATP нийлэгжүүлэхэд зарцуулж, үлдсэн хэсэг нь дулаан болон ялгардаг.

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

2. Исэлдэлтийн фосфоржилтОрганик бодисыг хүчилтөрөгчөөр исэлдүүлэх энергийг ашиглан ATP синтезийн үйл явц юм. Энэ үйл явцыг 1930-аад оны эхээр илрүүлсэн. XX зуун В.А. Энгельхардт. Органик бодисын исэлдэлтийн хүчилтөрөгчийн үйл явц нь митохондрид явагддаг. Энэ тохиолдолд ялгарсан энергийн 55 орчим хувь нь (ойролцоогоор 2600 кЖ/моль глюкоз) ATP-ийн химийн бондын энерги болон хувирч, 45% нь дулаанаар ялгардаг.

Исэлдэлтийн фосфоржилт нь агааргүй синтезээс хамаагүй илүү үр дүнтэй байдаг: хэрэв гликолизийн явцад глюкозын молекул задрах явцад зөвхөн 2 ATP молекул нийлэгждэг бол исэлдэлтийн фосфоржилтын үед 36 ATP молекул үүсдэг.

3. Фотофосфоризаци- нарны гэрлийн энергийг ашиглан ATP синтезийн үйл явц. ATP синтезийн энэ зам нь зөвхөн фотосинтез хийх чадвартай эсүүдэд (ногоон ургамал, цианобактери) шинж чанартай байдаг. Нарны гэрлийн квантуудын энергийг фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд ATP синтез хийхэд ашигладаг.

3. ATP-ийн биологийн ач холбогдол

ATP нь эсийн бодисын солилцооны үйл явцын төвд байдаг бөгөөд биологийн нийлэгжилт ба задралын урвалын хоорондох холбоос юм. Эс дэх ATP-ийн үүргийг батерейны үүрэгтэй харьцуулж болно, учир нь ATP-ийн гидролизийн явцад янз бүрийн амин чухал үйл явцад шаардлагатай энерги ялгардаг ("цэнэглэх"), ATP фосфоржих ("цэнэглэх") үйл явцад. дахин эрчим хүч хуримтлуулдаг.

ATP-ийн гидролизийн үед ялгардаг энергийн улмаас эс, биед бараг бүх чухал үйл явц явагддаг: мэдрэлийн импульс дамжуулах, бодисын биосинтез, булчингийн агшилт, бодисын тээвэрлэлт гэх мэт.

III. Мэдлэгийг нэгтгэх

Биологийн асуудлыг шийдвэрлэх

Даалгавар 1. Бид хурдан гүйх үед хурдан амьсгалж, хөлрөх нь нэмэгддэг. Эдгээр үзэгдлийг тайлбарла.

Бодлого 2. Хөлдөөсөн хүмүүс яагаад хүйтэнд тамгалж, үсэрч эхэлдэг вэ?

Даалгавар 3. И.Ильф, Е.Петров нарын алдарт "Арван хоёр сандал" бүтээлээс "Гүнзгий амьсгаа ав, чи догдолж байна" гэсэн олон ашигтай зөвлөгөөг олж болно. Энэ зөвлөгөөг бие махбодид тохиолддог эрчим хүчний үйл явцын үүднээс зөвтгөхийг хичээ.

IV. Гэрийн даалгавар

Тест, шалгалтанд бэлдэж эхлээрэй (тестийн асуултуудыг бичээрэй - 21-р хичээлийг үзнэ үү).

Хичээл 20. "Амьдралын химийн зохион байгуулалт" хэсгийн мэдлэгийг нэгтгэх.

Тоног төхөөрөмж:ерөнхий биологийн хүснэгтүүд.

I. Хэсгийн талаарх мэдлэгийг нэгтгэн дүгнэх

Оюутнууд асуулттай (дангаараа) ажиллаж, дараа нь шалгаж, ярилцдаг

1. Нүүрстөрөгч, хүхэр, фосфор, азот, төмөр, манган зэрэг органик нэгдлүүдийн жишээг өг.

2. Ионы найрлагаар нь амьд эсийг үхсэн эсээс хэрхэн ялгах вэ?

3. Ямар бодисууд эсэд уусаагүй хэлбэрээр байдаг вэ? Тэд ямар эрхтэн, эд эсийг агуулдаг вэ?

4. Ферментийн идэвхтэй хэсэгт орсон макроэлементүүдийн жишээг өг.

5. Ямар гормонууд микроэлементүүдийг агуулдаг вэ?

6. Галоген хүний биед ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

7. Уургууд нь хиймэл полимерээс юугаараа ялгаатай вэ?

8. Пептид нь уургаас юугаараа ялгаатай вэ?

9. Гемоглобиныг бүрдүүлдэг уургийг юу гэж нэрлэдэг вэ? Энэ нь хэдэн дэд хэсгээс бүрдэх вэ?

10. Рибонуклеаза гэж юу вэ? Энэ нь хэдэн амин хүчил агуулдаг вэ? Хэзээ зохиомлоор нийлэгжүүлсэн бэ?

11. Ферментгүй химийн урвалын хурд яагаад бага байдаг вэ?

12. Эсийн мембранаар ямар бодисууд уургаар дамждаг вэ?

13. Эсрэгбие нь эсрэгтөрөгчөөс юугаараа ялгаатай вэ? Вакцин нь эсрэгбие агуулдаг уу?

14. Уургууд бие махбодид ямар бодисуудад задардаг вэ? Хэр их энерги ялгардаг вэ? Аммиакийг хаана, хэрхэн саармагжуулдаг вэ?

15. Пептидийн гормонуудын жишээг өг: эсийн бодисын солилцооны зохицуулалтад хэрхэн оролцдог вэ?

16. Бидний цай уудаг элсэн чихэр ямар бүтэцтэй вэ? Энэ бодисын өөр ямар гурван ижил утгатай үгийг та мэдэх вэ?

17. Сүүний өөх тосыг яагаад гадаргуу дээр цуглуулдаггүй, харин суспенз хэлбэрээр авдаг вэ?

18. Соматик ба үр хөврөлийн эсийн цөм дэх ДНХ-ийн масс хэд вэ?

19. Хүн өдөрт хичнээн хэмжээний ATP хэрэглэдэг вэ?

20. Хүмүүс хувцас хийхэд ямар уураг хэрэглэдэг вэ?

Нойр булчирхайн рибонуклеазын үндсэн бүтэц (124 амин хүчил)

II. Гэрийн даалгавар.

"Амьдралын химийн зохион байгуулалт" хэсэгт туршилт, сорилтод бэлтгэхийг үргэлжлүүлнэ үү.

Хичээл 21. "Амьдралын химийн зохион байгуулалт" хэсгийн туршилтын хичээл

I. Асуултаар аман шалгалт явуулах

1. Эсийн анхан шатны бүтэц.

2. Органоген элементүүдийн шинж чанар.

3. Усны молекулын бүтэц. Устөрөгчийн холбоо ба түүний амьдралын "хими" дэх ач холбогдол.

4. Усны шинж чанар, биологийн үүрэг.

5. Гидрофил ба гидрофобик бодис.

6. Катионууд, тэдгээрийн биологийн ач холбогдол.

7. Анионууд ба тэдгээрийн биологийн ач холбогдол.

8. Полимер. Биологийн полимерууд. Тогтмол ба үечилсэн бус полимерүүдийн ялгаа.

9. Липидийн шинж чанар, тэдгээрийн биологийн үүрэг.

10. Бүтцийн шинж чанараар ялгагддаг нүүрс усны бүлгүүд.

11. Нүүрс усны биологийн үүрэг.

12. Уургийн элементийн найрлага. Амин хүчлүүд. Пептид үүсэх.

13. Уургийн анхдагч, хоёрдогч, гуравдагч, дөрөвдөгч бүтэц.

14. Уургийн биологийн үйл ажиллагаа.

15. Фермент ба биологийн бус катализаторын ялгаа.

16. Ферментийн бүтэц. Коэнзим.

17. Ферментийн үйл ажиллагааны механизм.

18. Нуклейн хүчлүүд. Нуклеотид ба тэдгээрийн бүтэц. Полинуклеотид үүсэх.

19. Э.Чаргаффын дүрэм. Нэмэлт байх зарчим.

20. Давхар хэлхээтэй ДНХ молекул үүсэх ба түүний спиральжилт.

21. Эсийн РНХ-ийн ангилал ба тэдгээрийн үүрэг.

22. ДНХ ба РНХ-ийн ялгаа.

23. ДНХ-ийн хуулбар. Транскрипци.

24. ATP-ийн бүтэц, биологийн үүрэг.

25. Эсэд АТФ үүсэх.

II. Гэрийн даалгавар

"Амьдралын химийн зохион байгуулалт" хэсэгт туршилтын бэлтгэлээ үргэлжлүүлнэ үү.

Хичээл 22. "Амьдралын химийн зохион байгуулалт" хэсгийн туршилтын хичээл

I. Бичгийн шалгалт явуулах

Сонголт 1

1. Гурван төрлийн амин хүчлүүд байдаг - A, B, C. Таван амин хүчлээс бүрдэх полипептидийн гинжин хэлхээний хэдэн хувилбарыг барьж болно. Эдгээр сонголтыг зааж өгнө үү. Эдгээр полипептидүүд ижил шинж чанартай байх уу? Яагаад?

2. Бүх амьд биетүүд голчлон нүүрстөрөгчийн нэгдлүүдээс бүрддэг бөгөөд дэлхийн царцдас дахь нүүрстөрөгчөөс 300 дахин их нүүрстөрөгчийн аналог цахиур нь маш цөөхөн организмд байдаг. Энэ баримтыг эдгээр элементийн атомын бүтэц, шинж чанарын үүднээс тайлбарла.

3. Сүүлчийн, гурав дахь фосфорын хүчлийн үлдэгдэлд цацраг идэвхт 32Р тэмдэглэгдсэн ATP молекулуудыг нэг эсэд, рибозтой хамгийн ойр байрлах эхний үлдэгдэлд 32Р гэж тэмдэглэсэн ATP молекулуудыг нөгөө эсэд оруулсан. 5 минутын дараа 32P тэмдэглэгдсэн органик бус фосфатын ионы агууламжийг хоёр эсэд хэмжсэн. Энэ нь хаана мэдэгдэхүйц өндөр байх вэ?

4. Энэхүү мРНХ-ийн нийт нуклеотидын 34% нь гуанин, 18% нь урацил, 28% нь цитозин, 20% нь аденин байдаг нь судалгаагаар тогтоогдсон. Заасан мРНХ нь хуулбар болох давхар судалтай ДНХ-ийн азотын суурийн хэдэн хувийн найрлагыг тодорхойл.

Сонголт 2

1. Өөх тос нь эрчим хүчний солилцооны “анхны нөөц”-ийг бүрдүүлдэг бөгөөд нүүрс усны нөөц дууссан үед хэрэглэдэг. Гэсэн хэдий ч араг ясны булчинд глюкоз, өөх тосны хүчлүүд байгаа тохиолдолд сүүлийнх нь илүү их хэмжээгээр ашиглагддаг. Уургийг зөвхөн бие махбодь өлсөж байгаа үед л эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашигладаг. Эдгээр баримтуудыг тайлбарла.

2. Хүнд металлын ионууд (мөнгөн ус, хар тугалга гэх мэт), хүнцэл нь уургийн сульфидын бүлэгт амархан холбогддог. Эдгээр металлын сульфидын шинж чанарыг мэдэж, эдгээр металлуудтай нийлэхэд уураг юу болохыг тайлбарла. Хүнд металл яагаад хүний биед хор болдог вэ?

3. А бодисыг В бодис руу исэлдэх урвалд 60 кЖ энерги ялгардаг. Энэ урвалд хамгийн их хэмжээгээр хэдэн ATP молекул нийлэгжиж чадах вэ? Үлдсэн эрчим хүчийг хэрхэн ашиглах вэ?

4. Энэхүү мРНХ-ийн нийт нуклеотидын 27% нь гуанин, 15% нь урацил, 18% нь цитозин, 40% нь аденин байдаг нь судалгаагаар тогтоогдсон. Заасан мРНХ нь хуулбар болох давхар судалтай ДНХ-ийн азотын суурийн хэдэн хувийн найрлагыг тодорхойл.

Үргэлжлэл бий

Бүх организмын эсүүд нь ATP молекулуудыг агуулдаг - аденозин трифосфорын хүчил. ATP бол бүх нийтийн эсийн бодис бөгөөд молекул нь эрчим хүчээр баялаг холбоо юм. ATP молекул нь нэг өвөрмөц нуклеотид бөгөөд бусад нуклеотидын нэгэн адил гурван бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрддэг: азотын суурь - аденин, нүүрс ус - рибоз, харин нэгний оронд фосфорын хүчлийн молекулын гурван үлдэгдэл агуулдаг (Зураг 12). Зурагт заасан бондууд нь эрчим хүчээр баялаг бөгөөд өндөр энерги гэж нэрлэгддэг. ATP молекул бүр нь хоёр өндөр энергийн холбоо агуулдаг.

Өндөр энергитэй холбоо тасарч, нэг молекул фосфорын хүчлийг ферментийн тусламжтайгаар арилгахад 40 кЖ/моль энерги ялгарч, ATP нь ADP - аденозин дифосфорын хүчил болж хувирдаг. Фосфорын хүчлийн өөр молекулыг арилгахад өөр 40 кЖ/моль ялгардаг; AMP үүсдэг - аденозин монофосфорын хүчил. Эдгээр урвалууд нь буцах боломжтой, өөрөөр хэлбэл AMP нь ADP, ADP нь ATP болж хувирдаг.

ATP молекулууд нь зөвхөн задрахаас гадна нийлэгждэг тул эсийн доторх агууламж нь харьцангуй тогтмол байдаг. Эсийн амьдралд ATP-ийн ач холбогдол асар их юм. Эдгээр молекулууд нь эсийн болон организмын амьдралыг хангахад шаардлагатай энергийн солилцоонд тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг.

РНХ молекул нь ихэвчлэн нэг гинж бөгөөд дөрвөн төрлийн нуклеотид - A, U, G, C. РНХ-ийн гурван үндсэн төрлийг мэддэг: мРНХ, рРНХ, тРНХ. Эсийн РНХ молекулуудын агууламж тогтмол биш, уургийн биосинтезд оролцдог. ATP бол эрчим хүчээр баялаг холбоог агуулсан эсийн бүх нийтийн энергийн бодис юм. ATP нь эсийн энергийн солилцоонд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. РНХ ба ATP нь эсийн цөм болон цитоплазмд хоёуланд нь байдаг.

Аливаа эс нь аливаа амьд тогтолцооны нэгэн адил өөрийн бүтэц, бүх шинж чанараа харьцангуй тогтмол түвшинд байлгах төрөлхийн чадвартай байдаг. Жишээлбэл, эсэд агуулагдах ATP-ийн агууламж ойролцоогоор 0.04% байдаг бөгөөд амьдралынхаа туршид ATP нь эсэд байнга зарцуулагддаг ч энэ утга нь бат бөх хадгалагддаг. Өөр нэг жишээ: эсийн агууламжийн урвал нь бага зэрэг шүлтлэг бөгөөд бодисын солилцооны явцад хүчил, суурь нь байнга үүсдэг хэдий ч энэ урвал тогтвортой хэвээр байна. Зөвхөн эсийн химийн найрлага төдийгүй бусад шинж чанарууд нь тодорхой түвшинд бат бөх хадгалагддаг. Уураг, өөх тос, нүүрс ус бага зэрэг тогтвортой байдаг тул амьд системүүдийн өндөр тогтвортой байдлыг тэдгээрийг бий болгосон материалын шинж чанараар тайлбарлах боломжгүй юм. Амьд системийн тогтвортой байдал нь идэвхтэй бөгөөд зохицуулалт, зохицуулалтын нарийн төвөгтэй үйл явцаар тодорхойлогддог.

Жишээлбэл, эс дэх ATP агууламжийн тогтвортой байдал хэрхэн хадгалагдаж байгааг авч үзье. Бидний мэдэж байгаагаар ATP нь аливаа үйл ажиллагаа явуулахдаа эсэд зарцуулагддаг. ATP-ийн нийлэгжилт нь хүчилтөрөгч, глюкозын хүчилтөрөгчийн задралгүй үйл явцын үр дүнд үүсдэг. ATP-ийн агууламжийн тогтвортой байдал нь ATP-ийн хэрэглээ ба түүний нийлэгжилтийн үйл явцыг нарийн тэнцвэржүүлсний үр дүнд хүрдэг нь тодорхой юм: эс дэх ATP-ийн агууламж багасмагц хүчилтөрөгч, глюкозын хүчилтөрөгчийн задралгүй процессууд шууд эхэлдэг. Энэ үед ATP нийлэгжиж, эс дэх ATP агууламж нэмэгддэг. ATP түвшин хэвийн хэмжээнд хүрэхэд ATP синтез удааширдаг.

Эсийн хэвийн найрлагыг хангах үйл явцыг асаах, унтраах нь түүний дотор автоматаар явагддаг. Энэ зохицуулалтыг өөрийгөө зохицуулах буюу авто зохицуулалт гэж нэрлэдэг.

Эсийн үйл ажиллагааг зохицуулах үндэс нь мэдээллийн процессууд, өөрөөр хэлбэл системийн бие даасан холбоосуудын хоорондын харилцаа холбоог дохио ашиглан гүйцэтгэдэг процессууд юм. Дохио нь системийн зарим холбоос дээр гарч буй өөрчлөлт юм. Дохионы хариуд үйл явц эхэлдэг бөгөөд үүний үр дүнд үүссэн өөрчлөлтийг арилгадаг. Системийн хэвийн байдал сэргээгдэх үед энэ нь процессыг зогсоох шинэ дохио болдог.

Эсийн дохиоллын систем хэрхэн ажилладаг вэ, түүний доторх автомат зохицуулалтын процессыг хэрхэн хангадаг вэ?

Эсийн доторх дохиог хүлээн авах нь түүний ферментүүдээр явагддаг. Ферментүүд нь ихэнх уургийн нэгэн адил тогтворгүй бүтэцтэй байдаг. Олон тооны хүчин зүйлүүд, түүний дотор олон тооны химийн бодисуудын нөлөөн дор ферментийн бүтэц эвдэрч, катализаторын үйл ажиллагаа алдагддаг. Энэ өөрчлөлт нь ихэвчлэн буцаах боломжтой, өөрөөр хэлбэл идэвхтэй хүчин зүйлийг арилгасны дараа ферментийн бүтэц хэвийн болж, катализаторын үйл ажиллагаа сэргээгддэг.

Эсийн автомат зохицуулалтын механизм нь агуулга нь зохицуулагддаг бодис нь түүнийг үүсгэдэг ферменттэй тодорхой харилцан үйлчлэх чадвартай байдагт суурилдаг. Энэ харилцан үйлчлэлийн үр дүнд ферментийн бүтэц гажиг үүсч, катализаторын үйл ажиллагаа алдагддаг.

Эсийн автомат зохицуулалтын механизм дараах байдлаар ажилладаг. Эсэд үүсдэг химийн бодисууд нь хэд хэдэн дараалсан ферментийн урвалаас үүсдэг гэдгийг бид аль хэдийн мэддэг. Глюкозын задралын хүчилтөрөгчгүй, хүчилтөрөгчгүй үйл явцыг санаарай. Эдгээр процесс бүр нь урт цувралыг илэрхийлдэг - дор хаяж хэдэн арван дараалсан урвал. Ийм олон гишүүнт үйл явцыг зохицуулахын тулд аль нэг холбоосыг унтраахад хангалттай гэдэг нь тодорхой юм. Дор хаяж нэг хариу үйлдлийг унтраахад хангалттай бөгөөд бүх шугам зогсох болно. Ийм байдлаар эс дэх ATP-ийн агууламжийг зохицуулдаг. Эс амарч байх үед түүний ATP агууламж 0.04% орчим байдаг. ATP-ийн ийм өндөр концентрацитай үед энэ нь глюкозыг задлах хүчилтөрөгчийн процессгүйгээр ферментүүдийн аль нэгтэй урвалд ордог. Энэ урвалын үр дүнд энэ ферментийн бүх молекулууд идэвхгүй, хүчилтөрөгч, хүчилтөрөгчийн процессгүй дамжуулагч шугамууд идэвхгүй болно. Хэрэв эсийн аливаа үйл ажиллагааны улмаас түүний доторх ATP-ийн концентраци буурч байвал ферментийн бүтэц, үйл ажиллагаа сэргэж, хүчилтөрөгч, хүчилтөрөгчгүй үйл явц эхэлдэг. Үүний үр дүнд ATP үүсч, түүний концентраци нэмэгддэг. Стандартад (0.04%) хүрэхэд хүчилтөрөгч, хүчилтөрөгчийн процессгүй дамжуулагч автоматаар унтардаг.

2241-2250

2241. Газарзүйн тусгаарлалт нь төрөл зүйлд хүргэдэг, учир нь анхны зүйлийн популяцид байдаг.
A) зөрүү
B) нэгдэх
B) ароморфоз
D) доройтол

2242. Шим мандлын нөхөн сэргээгдэхгүй байгалийн нөөцөд орно
A) шохойн ордууд
B) халуун орны ой
B) элс, шавар
D) нүүрс

2243. Эцэг эх хоёулаа Аа генотиптэй бол эхний үеийн үр удамд фенотипээр рецессив шинж илрэх магадлал хэд вэ?
A) 0%
B) 25%
B) 50%
D) 75%

Хийсвэр

2244. Фосфорын хүчлийн үлдэгдэл хоорондын эрчим хүчээр баялаг холбоо молекулд байдаг.
A) хэрэм
B) ATP
B) мРНХ
D) ДНХ

2245. Зурагт дүрслэгдсэн амьтныг ямар үндэслэлээр шавьж гэж ангилсан бэ?
A) гурван хос алхах хөл
B) хоёр энгийн нүд
B) нэг хос ил тод далавч
D) биеийг толгой ба хэвлийд хуваах

Хийсвэр

2246. Үүний үр дүнд бэлгийн эсээс ялгаатай нь зигота үүсдэг
A) бордоо
B) партеногенез
B) сперматогенез
D) Мейозын I хуваагдал

2247. Үүний үр дүнд ургамлын үржил шимгүй эрлийз үүсдэг
A) төрөл зүйлийн доторх огтлолцол
B) полиплоидизаци
B) алсын эрлийзжилт
D) хөндлөн гарахад дүн шинжилгээ хийх

Хүний биед хичнээн хэмжээний ATP агуулагддаг вэ?

2249. Rh-сөрөг хүмүүст Rh-эерэг хүмүүстэй харьцуулахад цусны улаан эсүүд нь найрлагаараа ялгаатай байдаг.
A) липидүүд
B) нүүрс ус
B) ашигт малтмал
D) уураг

2250. Тархины хөндийн түр зуурын эсүүд устах үед хүн.
A) объектын хэлбэрийн талаар гажуудсан санаа олж авдаг
B) дууны хүч ба давтамжийг ялгадаггүй
B) хөдөлгөөний зохицуулалт алдагддаг
D) харааны дохиог ялгадаггүй

Adblock илрүүлэгч

1. Өгүүлбэрт ямар үг дутуу, (а-г) үсгээр солигдсон бэ?

"АТФ молекул нь азотын суурь (a), таван нүүрстөрөгчийн моносахарид (b) ба (в) хүчлийн үлдэгдэл (d) зэргээс бүрдэнэ."

Дараах үгсийг үсгээр сольсон: а – аденин, б – рибоз, в – гурав, d – фосфор.

2. АТФ-ийн бүтэц ба нуклеотидын бүтцийг харьцуул. Ижил төстэй болон ялгаатай талуудыг тодорхойлох.

Үнэн хэрэгтээ ATP нь РНХ-ийн аденил нуклеотидын (аденозин монофосфат эсвэл AMP) дериватив юм. Хоёр бодисын молекулуудад азотын суурь аденин ба таван нүүрстөрөгчийн сахарын рибоз орно. Ялгаа нь РНХ-ийн аденил нуклеотид (бусад нуклеотидын адил) нь зөвхөн нэг фосфорын хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг бөгөөд өндөр энергитэй (өндөр энергитэй) холбоо байхгүйтэй холбоотой юм. ATP молекул нь гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн хооронд хоёр өндөр энергийн холбоо байдаг тул ATP нь батерей болон энерги зөөгч үүрэг гүйцэтгэдэг.

3. АТФ гидролизийн процесс юу вэ?

ATF: эрчим хүчний валют

ATP синтез? ATP-ийн биологийн үүрэг юу вэ?

Гидролизийн явцад нэг фосфорын хүчлийн үлдэгдлийг ATP молекулаас (дефосфоризаци) зайлуулдаг. Энэ тохиолдолд өндөр энергитэй холбоо тасарч, 40 кЖ/моль энерги ялгарч, ATP нь ADP (аденозин дифосфорын хүчил) болж хувирдаг.

ATP + H2O → ADP + H3PO4 + 40 кЖ

ADP нь өөр фосфатын бүлгийг устгаж, энергийн хоёр дахь "хэсэг" ялгарснаар цаашдын гидролиз (энэ нь ховор тохиолддог) болно. Энэ тохиолдолд ADP нь AMP (аденозин монофосфорын хүчил) болж хувирдаг.

ADP + H2O → AMP + H3PO4 + 40 кЖ

ATP нийлэгжилт нь ADP молекулд фосфорын хүчлийн үлдэгдэл нэмсэний үр дүнд үүсдэг (фосфоржилт). Энэ үйл явц нь гол төлөв митохондри ба хлоропласт, хэсэгчлэн эсийн гиалоплазмд тохиолддог. ADP-ээс 1 моль ATP үүсгэхийн тулд дор хаяж 40 кЖ энерги зарцуулах шаардлагатай.

ADP + H3PO4 + 40 кЖ → ATP + H2O

ATP нь бүх нийтийн агуулах (батарей) бөгөөд амьд организмын эсэд энергийн тээвэрлэгч юм. Эрчим хүч шаарддаг эсэд тохиолддог бараг бүх биохимийн процессуудад ATP-ийг эрчим хүчний нийлүүлэгч болгон ашигладаг. ATP-ийн энергийн ачаар уураг, нүүрс ус, липидийн шинэ молекулууд нийлэгжиж, бодисын идэвхтэй тээвэрлэлт явагдаж, туг ба цилий хөдөлгөөн явагдаж, эсийн хуваагдал, булчингууд ажиллаж, биеийн тогтмол температурыг дулаанаар хангадаг. цуст амьтад гэх мэт.

4. Ямар холболтыг макроэрги гэж нэрлэдэг вэ? Өндөр энергийн холбоо агуулсан бодисууд ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

Макроэргик холбоо нь тасрахад их хэмжээний энерги ялгаруулдаг (жишээлбэл, макроэргик ATP холбоо тус бүрийн тасрах үед 40 кЖ/моль энерги ялгардаг) холбоог хэлнэ. Өндөр энерги агуулсан бодисууд нь янз бүрийн амьдралын үйл явцад батерей, тээвэрлэгч, эрчим хүчний нийлүүлэгч болж чаддаг.

5. ATP-ийн ерөнхий томьёо нь C10H16N5O13P3. 1 моль АТФ гидролиз болж ADP болоход 40 кЖ энерги ялгардаг. 1 кг ATP-ийн гидролизийн үед хичнээн хэмжээний энерги ялгарах вэ?

● ATP-ийн молийн массыг тооцоол.

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

● 507 г ATP (1 моль) гидролизд ороход 40 кЖ энерги ялгарна.

Энэ нь 1000 г ATP-ийн гидролизийн үед дараахь зүйл ялгарна гэсэн үг юм: 1000 г × 40 кЖ: 507 г ≈ 78.9 кЖ.

Хариулт: 1 кг АТФ-ыг АДФ болж гидролиздэхэд ойролцоогоор 78.9 кЖ энерги ялгарна.

6. Сүүлчийн (гурав дахь) фосфорын хүчлийн үлдэгдэлд цацраг идэвхт фосфор 32P гэж тэмдэглэгдсэн ATP молекулуудыг нэг эсэд, эхний (рибозтой хамгийн ойр) үлдэгдэлд 32P гэж тэмдэглэсэн ATP молекулуудыг нөгөө эсэд оруулсан. 5 минутын дараа 32P тэмдэглэгдсэн органик бус фосфатын ионы агууламжийг хоёр эсэд хэмжсэн. Энэ нь хаана өндөр байсан, яагаад?

Сүүлчийн (гурав дахь) фосфорын хүчлийн үлдэгдэл нь ATP-ийн гидролизийн явцад амархан салдаг бөгөөд эхний (рибозтой хамгийн ойрхон) нь ATP-аас AMP-ийн хоёр үе шаттай гидролизийн үед ч салдаггүй. Тиймээс сүүлийн (гурав дахь) фосфорын хүчлийн үлдэгдэлд тэмдэглэгдсэн ATP-ийг нэвтрүүлсэн эсэд цацраг идэвхт органик бус фосфатын агууламж өндөр байх болно.

Дашков М.Л.

Вэбсайт: dashkov.by

РНХ молекул нь ДНХ-ээс ялгаатай нь ихэвчлэн нэг нуклеотидын гинж бөгөөд энэ нь ДНХ-ээс хамаагүй богино байдаг. Гэсэн хэдий ч эс дэх РНХ-ийн нийт масс нь ДНХ-ээс их байдаг. РНХ молекулууд нь цөм болон цитоплазмд хоёуланд нь байдаг.

РНХ-ийн гурван үндсэн төрлийг мэддэг: мэдээллийн, эсвэл загвар, - мРНХ; рибосомын - рРНХ, тээвэрлэлт - молекулуудын хэлбэр, хэмжээ, үйл ажиллагааны хувьд ялгаатай тРНХ. Тэдний гол үүрэг бол уургийн биосинтезд оролцох явдал юм.

РНХ молекул нь ДНХ-ийн молекул шиг дөрвөн төрлийн нуклеотидаас бүрдэх ба тэдгээрийн гурав нь ДНХ-ийн нуклеотид (A, G, C)-тай ижил азотын суурь агуулдаг болохыг та харж байна. Гэсэн хэдий ч азотын суурь тимины оронд РНХ нь өөр нэг азотын суурь болох урацил (U) агуулдаг. Тиймээс РНХ молекулын нуклеотидууд нь азотын суурийг агуулдаг: A, G, C, U. Үүнээс гадна, нүүрсустөрөгчийн дезоксирибозын оронд РНХ нь рибоз агуулдаг.

Бүх организмын эсүүд нь ATP молекулуудыг агуулдаг - аденозин трифосфорын хүчил. ATP бол бүх нийтийн эсийн бодис бөгөөд молекул нь эрчим хүчээр баялаг холбоо юм. ATP молекул нь нэг өвөрмөц нуклеотид бөгөөд бусад нуклеотидын нэгэн адил азотын суурь - аденин, нүүрс ус - рибоз гэсэн гурван бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрддэг боловч нэгний оронд фосфорын хүчлийн гурван молекулын үлдэгдлийг агуулдаг. ATP молекул бүр нь хоёр өндөр энергийн холбоо агуулдаг.