Unde este implicat ATF? Molecula de ATP - ce este și care este rolul ei în organism

Procesul de fosforilare este reacția de transfer a unei grupări fosforil de la un compus la altul cu participarea enzimei kinazei. ATP este sintetizat prin fosforilarea oxidativă și a substratului. Fosforilarea oxidativă este sinteza ATP prin adăugarea de fosfat anorganic la ADP folosind energia eliberată în timpul oxidării substanțelor bioorganice.

ADP + ~P → ATP

Fosforilarea substratului este transferul direct al unei grupări fosforil cu o legătură ADP de înaltă energie pentru sinteza ATP.

Exemple de fosforilare a substratului:

1. Un produs intermediar al metabolismului carbohidraților este acidul fosfoenolpiruvic, care transferă gruparea ADP fosforil cu o legătură de înaltă energie:

Interacțiunea produsului intermediar al ciclului Krebs - succinil-Co-A de înaltă energie - cu ADP pentru a forma o moleculă de ATP.

Să ne uităm la cele trei etape principale ale eliberării de energie și sintezei ATP în organism.

Prima etapă (preparatorie) include digestia și absorbția. În această etapă, se eliberează 0,1% din energia compușilor alimentari.

Faza a doua. După transport, monomerii (produși de descompunere ai compușilor bioorganici) intră în celule, unde sunt supuși oxidării. Ca urmare a oxidării moleculelor de combustibil (aminoacizi, glucoză, grăsimi), se formează compusul acetil-Co-A. În această etapă se eliberează aproximativ 30% din energia substanțelor alimentare.

A treia etapă - ciclul Krebs - este un sistem închis de reacții biochimice redox. Ciclul poartă numele biochimistului englez Hans Krebs, care a postulat și a confirmat experimental reacțiile de bază ale oxidării aerobe. Pentru cercetările sale, Krebs a primit Premiul Nobel (1953). Ciclul mai are două nume:

Ciclul acidului tricarboxilic, deoarece include reacții de transformare a acizilor tricarboxilici (acizi care conțin trei grupe carboxil);

Ciclul acidului citric, deoarece prima reacție a ciclului este formarea acidului citric.

Ciclul Krebs include 10 reacții, dintre care patru sunt redox. În timpul reacțiilor, 70% din energie este eliberată.

Rolul biologic al acestui ciclu este extrem de important, deoarece este punctul final comun al defalcării oxidative a tuturor alimentelor majore. Acesta este principalul mecanism de oxidare în celulă; se numește, în mod figurat, „căldarea” metabolică. În timpul oxidării moleculelor de combustibil (carbohidrați, aminoacizi, acizi grași), organismul este furnizat cu energie sub formă de ATP.Moleculele de combustibil intră în ciclul Krebs după ce sunt transformate în acetil-Co-A.

În plus, ciclul acidului tricarboxilic furnizează produse intermediare pentru procesele de biosinteză. Acest ciclu are loc în matricea mitocondrială.

Luați în considerare reacțiile ciclului Krebs:

Ciclul începe cu condensarea oxalacetatului cu patru atomi de carbon și acetil-Co-A a componentei cu două atomi de carbon. Reacția este catalizată de citrat sintetaza și implică condensarea aldolică urmată de hidroliză. Intermediarul este citril-Co-A, care este hidrolizat în citrat și CoA:

IV. Aceasta este prima reacție redox.
Reacția este catalizată de un complex de α-oxoglutarat dehidrogenază format din trei enzime:

VII.

Succinyl conține o legătură care este bogată în energie. Scindarea legăturii tioester a succinil-CoA este asociată cu fosforilarea guanozindifosfatului (GDP):

Succinil-CoA + ~ F +GDP Succinat + GTP +CoA

Gruparea fosforil a GTP este ușor transferată în ADP pentru a forma ATP:

GTP + ADP ATP + PIB

Aceasta este singura reacție din ciclu care este o reacție de fosforilare a substratului.

VIII. Aceasta este a treia reacție redox:

Ciclul Krebs produce dioxid de carbon, protoni și electroni. Cele patru reacții ale ciclului sunt redox, catalizate de enzime - dehidrogenaze care conțin coenzimele NAD și FAD. Coenzimele captează H + și ē rezultate și le transferă în lanțul respirator (lanțul de oxidare biologică). Elementele lanțului respirator sunt situate pe membrana interioară a mitocondriilor.

Lanțul respirator este un sistem de reacții redox, în timpul căruia are loc un transfer treptat de H + și ē la O 2, care intră în organism ca urmare a respirației. ATP se formează în lanțul respirator. Principalii purtători ē din lanț sunt proteinele care conțin fier și cupru (citocromi), coenzima Q (ubichinonă). Există 5 citocromi în lanț (b 1, c 1, c, a, a 3).

Grupul protetic al citocromilor b 1, c 1, c este hem cu conținut de fier. Mecanismul de acțiune al acestor citocromi este că conțin un atom de fier cu valență variabilă, care poate fi atât în stare oxidată, cât și în stare redusă ca urmare a transferului de ē și H +.

Creșteți nivelurile ATP pentru recuperare și creștere rapidă

ATP este o sursă de energie intracelulară care controlează aproape toate funcțiile musculare și determină nivelul de forță și rezistență. De asemenea, reglează răspunsul anabolic la antrenament, precum și influența majorității hormonilor la nivel celular. Este foarte posibil să presupunem că cu cât mai mult ATP este conținut în mușchi, cu atât vor fi mai mari și mai puternici.

Faptul este că antrenamentul intens ca culturist epuizează rezervele de ATP din mușchi. Și această stare de gol poate dura câteva zile, împiedicând creșterea musculară. În special, supraantrenamentul este rezultatul faptului că organismul se află într-o stare de epuizare a ATP pentru o perioadă lungă de timp. Pentru a restabili nivelul de ATP din mușchi, trebuie să învățați cum să utilizați în mod eficient diverși amplificatori de ATP.

Nivelurile de ATP în timpul exercițiilor fizice

Contracțiile musculare folosesc energia ATP conținută în celulele musculare. Cu toate acestea, cu reduceri intensive, aprovizionarea cu acest „combustibil” se epuizează rapid. Din acest motiv nu poți continua să produci aceeași forță pentru totdeauna. Cu cât te antrenezi mai greu, cu atât ai nevoie de mai mult ATP. Dar cu cât povara devine mai grea, cu atât celulele dumneavoastră își pierd mai mult capacitatea de a recrea ATP. Ca rezultat, o sarcină grea te va doborî rapid, provocând o frustrare enormă, deoarece îți răpește capacitatea de a-ți finaliza ultimele și cele mai productive repetări. Atunci incepi sa simti contractii musculare, sa simti fiecare fibra, dar toate nu mai functioneaza din cauza lipsei de ATP.

De fapt, nivelurile de ATP sunt unul dintre cei mai limitativi factori în antrenament. Reduce numărul de repetări care promovează creșterea în fiecare set. Pentru a compensa lipsa de intensitate la sfârșitul unui set, efectuați mai multe seturi, rezultând o cantitate semnificativă de muncă ineficientă de intensitate scăzută.

Contrar credinței populare, nivelurile de ATP după efectuarea unui set nu sunt deloc zero. De fapt, este foarte departe de zero. Cercetările medicale arată că nivelul ATP muscular scade cu 25% după 10 secunde de contracție musculară maximă (1). După 30 de secunde de un astfel de efort, nivelul ATP este în jur de 50%. Prin urmare, sunteți încă departe de a vă epuiza complet rezervele de ATP. Dar chiar și o scădere ușoară a nivelului său este suficientă pentru a preveni contractarea mușchilor atât de puternic pe cât ați dori. Desigur, magazinele ATP se epuizează din ce în ce mai mult pe măsură ce efectuați mai mult de un set. Cercetările au arătat că 4 minute de odihnă nu au fost suficiente pentru a restabili complet nivelul de ATP din fibrele de tip 2 după 30 de secunde de contracție musculară (2). În consecință, atunci când începeți al doilea set, rezerva de ATP în mușchi nu este optimă. Pe măsură ce efectuați din ce în ce mai multe seturi, nivelurile de ATP devin din ce în ce mai mici.

Ce se întâmplă cu ATP după efort?

După finalizarea antrenamentului, rezervele de ATP pot fi reduse semnificativ. Când te odihnești, te poți aștepta ca mușchii tăi să aibă șansa de a se recupera. La urma urmei, nevoia de ATP în acest moment scade, iar producția crește. Totuși, amintiți-vă că la începutul perioadei de recuperare, nivelurile de ATP sunt scăzute, așa că va dura ceva timp pentru ca acestea să revină la normal. Care? În mod surprinzător, va dura între 24 și 72 de ore pentru ca ATP să fie complet completat.

Dacă vă aflați într-o stare de supraantrenament, nivelurile dvs. de ATP nu vor reveni la nivelurile normale, de bază. Deși, din păcate, nivelurile de ATP sunt oarecum reduse după efort, acestea sunt totuși destul de ridicate. Există mai multe motive pentru aceasta, inclusiv următoarele:

1) Când faci sport, sodiul se acumulează în celulele musculare. Apoi trebuie să scape de sodiu folosind un mecanism numit pompă Na-K-ATPază. După cum sugerează și numele, acest mecanism folosește ATP ca sursă de energie.

2) Dacă te dor mușchii, înseamnă că s-a acumulat o cantitate mare de calciu în ei. Ei vor încerca să returneze calciul pe care îl conțin în rezervele sale naturale, dar acest lucru necesită și un anumit aport de ATP.

3) Un alt aspect interesant se referă la formarea glutaminei. După antrenament, nevoia organismului de glutamină crește foarte mult. Pentru a face față nevoii crescute de glutamină, organismul începe să producă mai multă glutamină din alți aminoacizi, cum ar fi aminoacizii cu lanț ramificat. Apare o stare de „remorcher de război”. Pe măsură ce consumul de glutamină crește, crește și eforturile organismului de a produce nouă glutamină. Producția de glutamină este foarte scumpă din punct de vedere energetic – adică ATP. Apare în principal în mușchi, dar nivelul de ATP din mușchi după efort este redus, ceea ce interferează cu producția de glutamină. După o anumită perioadă de timp, producția sa nu mai acoperă nevoia crescută, ceea ce duce la o reducere semnificativă a nivelului de glutamină după antrenament. Pe de altă parte, pentru ca această reducere să fie minimă, organismul încearcă să crească rata sintezei glutaminei, folosind și mai mult ATP. În consecință, consumul de ATP muscular rămâne ridicat pentru o perioadă lungă de timp după exercițiu și acest lucru face ca recuperarea musculară să dureze prea mult.

ATP și dietă

Procesul de antrenament și dezvoltare musculară este destul de dificil chiar și atunci când mănânci normal. Dar culturistii trebuie să urmeze o dietă săracă în carbohidrați din când în când. Vă puteți imagina modul în care reducerea aportului de alimente afectează nivelul de energie din celulă. În timpul unei diete restrictive pe termen lung, echilibrul energetic în mușchi este perturbat, ceea ce face și mai dificilă menținerea nivelurilor normale de ATP. Acest lucru duce la scăderea forței în timpul antrenamentului și la o recuperare prelungită după antrenament.

Funcțiile ATP

Pe lângă funcția sa principală de a furniza energie pentru contracția musculară și de a controla nivelul electroliților din mușchi, ATP îndeplinește multe alte funcții în mușchi. De exemplu, controlează rata sintezei proteinelor. Așa cum construcția unei clădiri necesită disponibilitatea de materii prime și o anumită cheltuială de energie, la fel și construcția țesutului muscular. Materialul este aminoacizi, iar sursa de energie este ATP. Anabolismul este unul dintre procesele cele mai consumatoare de energie care are loc în mușchi.

Consumă atât de mult ATP încât atunci când această substanță este redusă cu 30%, majoritatea reacțiilor anabolice se opresc. Astfel, fluctuațiile nivelului de ATP afectează foarte mult procesul anabolic.

Acest lucru explică faptul că mușchii nu cresc în timpul antrenamentului. Când o persoană face exerciții fizice, nivelul său de ATP este prea scăzut. Și dacă ați declanșat procesul anabolic în acest moment, acesta ar epuiza și mai mult aprovizionarea cu ATP, reducând capacitatea de a contracta mușchii. Cu cât nivelul de ATP revine mai repede la normal, cu atât mai devreme va începe procesul de sinteză a proteinelor. Deci, deși este important să creșteți nivelul de ATP în timpul unui antrenament, este și mai important să faceți acest lucru după antrenament pentru creșterea musculară. ATP este, de asemenea, necesar pentru ca hormonii anabolizanți să-și facă magia. Atât testosteronul, cât și insulina necesită ATP pentru a funcționa corect.

Paradoxal, nivelul de ATP controlează și rata de catabolism. Căile proteolitice majore necesită energie pentru a descompune țesutul muscular. Deși ați putea presupune că o reducere a nivelului de ATP după antrenament ar salva mușchii de catabolism, din păcate, acesta nu este cazul. Când nivelurile de ATP musculare ating un prag mai scăzut, sunt activate alte mecanisme catabolice care sunt independente de ATP. Calciul continut in celule incepe sa fie indepartat din celule, cauzand tulburari majore. O opțiune mai avantajoasă ar fi îmbunătățirea atât a proceselor anabolice, cât și a celei catabolice decât un proces catabolic puternic și unul anabolic slab. Prin urmare, cu cât mai mult ATP, cu atât mai bine.

Cum să creșteți nivelul ATP

În calitate de culturist, aveți un arsenal uriaș de instrumente puternice pentru a vă crește nivelul de ATP. În acest articol voi vorbi despre utilizarea creatinei, prohormonilor și ribozei. Nu mă voi opri asupra carbohidraților, deoarece deja s-a scris prea mult despre ei ca sursă de energie. Glutamina și aminoacizii cu lanț ramificat au, de asemenea, un efect mic asupra producției de ATP, dar nu voi intra în detalii despre ele în acest moment. Este important să înțelegeți că toți acești stimulenți sunt caracterizați de momente diferite de funcționare și, prin urmare, sunt doar auxiliare.

Stimulantul cu acțiune cea mai rapidă este D-riboza. Molecula de ATP este creată prin interacțiunea unei molecule de adenină, a trei grupe de fosfat și a unei molecule de riboză. Astfel, riboza este o materie primă necesară pentru sinteza ATP. Riboza controlează, de asemenea, activitatea enzimei 5-fosforibozil-1-pirofosfat, care este necesară pentru resinteza ATP.

Recomand să consumați cel puțin 4 grame de riboză cu 45 de minute înainte de antrenament. Nu numai că nivelul de forță se va îmbunătăți imediat, dar riboza previne și oboseala nervoasă care afectează performanța pe măsură ce adăugați repetări la cele mai grele seturi.

Cu toate acestea, riboza acționează nu numai ca un stimulator al producției de ATP. Cercetările au arătat că este eficient în creșterea nivelului de ATP și a nivelului de uridin trifosfat, o altă sursă, deși mai puțin cunoscută, de energie celulară. Trifosfatul de uridină este cel mai important pentru fibrele cu contracție lentă. Cercetările arată că are un efect anabolic puternic asupra mușchilor. De asemenea, îi ajută să scape de infestările cu sodiu, ajutând potasiul să se miște în interiorul celulelor musculare, ceea ce la rândul său economisește depozitele de ATP.

Consider că creatina este un stimulator moderat de ATP, iar stimulentele ATP cu cea mai lungă acțiune sunt prohormonii. Mă îndoiesc că creatina poate avea un efect stimulativ asupra producției de ATP la cei care duc un stil de viață sedentar. Cu toate acestea, așa cum sa discutat mai sus, activitatea fizică intensă reduce nivelul de ATP pentru o lungă perioadă de timp. În acest caz, creatina poate furniza materialul de pornire necesar pentru resinteza ATP, datorită transformării sale în fosfocreatină în mușchi. Un experiment realizat de oamenii de știință europeni a arătat că, odată cu utilizarea suplimentară a creatinei de către sportivi la un nivel ridicat de antrenament timp de cinci zile în cantitate de 21 g pe zi, împreună cu consumul de 252 g de carbohidrați, nivelul de ATP în mușchii au crescut cu până la 9%, iar atunci când se folosește fosfocreatina precursor de ATP - cu 11% (3).

În ceea ce privește prohormonii, studiile pe animale au arătat că nivelul hormonilor masculini influențează foarte mult nivelul de ATP din mușchi. Când șobolanii au fost castrați, nivelul de ATP din mușchii lor a fost redus (4). Când șobolanii au primit testosteron, nivelurile de ATP au fost restabilite la niveluri normale. Rezultatele acestui studiu au dovedit importanța consumului de stimulente cu testosteron, mai ales în perioada post-antrenament, când nivelul de testosteron este redus chiar și prin simpla consumare de carbohidrați. Puteți utiliza un stimulent de testosteron intracrin, cum ar fi androstendiona și stimulenți endocrini, cum ar fi precursorii de nandrolon. Astfel, puteți regla în mod natural scăderea nivelului de testosteron din sânge prin înlocuirea acestuia cu nandrolon, în timp ce creșteți nivelul de testosteron din mușchi cu androstenedionă.
Riboza, creatina și prohormonii sunt stimulatori eficienți ai producției de ATP. Utilizarea acestora în combinație vă va crește nivelul de forță în timpul antrenamentului de rezistență, îmbunătățind în același timp recuperarea musculară și creșterea după antrenament. Deoarece influența lor este distribuită diferit în timp și au moduri diferite de acțiune, produc rezultate optime lucrând în sinergie.

Energia activității musculare

După cum sa indicat deja, ambele faze ale activității musculare - contracția și relaxarea - apar cu utilizarea obligatorie a energiei, care este eliberată în timpul hidrolizei ATP.

Cu toate acestea, rezervele de ATP din celulele musculare sunt nesemnificative (în repaus, concentrația de ATP în mușchi este de aproximativ 5 mmol/l) și sunt suficiente pentru lucrul muscular timp de 1-2 s. Prin urmare, pentru a asigura o activitate musculară mai lungă, rezervele de ATP trebuie completate în mușchi. Formarea de ATP în celulele musculare direct în timpul muncii fizice se numește resinteză ATP și vine odată cu consumul de energie.

Astfel, atunci când mușchii funcționează, în ei au loc simultan două procese: hidroliza ATP, care asigură energia necesară contracției și relaxării, și resinteza ATP, care reface pierderea acestei substanțe. Dacă numai energia chimică a ATP este folosită pentru a asigura contracția și relaxarea mușchilor, atunci energia chimică a unei mari varietăți de compuși este potrivită pentru resinteza ATP: carbohidrați, grăsimi, aminoacizi și creatină fosfat.

Structura și rolul biologic al ATP

Adenozin trifosfat (ATP) este o nucleotidă. Molecula de ATP (acid adenozin trifosforic) constă din adenină de bază azotată, zahăr riboză cu cinci atomi de carbon și trei reziduuri de acid fosforic conectate printr-o legătură de înaltă energie. Când este hidrolizată, se eliberează o cantitate mare de energie. ATP este principalul macroerg al celulei, un acumulator de energie sub forma energiei legăturilor chimice de înaltă energie.

În condiții fiziologice, adică în acele condiții care există într-o celulă vie, descompunerea unui mol de ATP (506 g) este însoțită de eliberarea a 12 kcal sau 50 kJ de energie.

Căi de formare a ATP

Oxidare aerobă (respirație tisulară)

Sinonime: fosforilare oxidativă, fosforilare respiratorie, fosforilare aerobă.

Această cale apare în mitocondrii.

Ciclul acidului tricarboxilic a fost descoperit pentru prima dată de biochimistul englez G. Krebs (Fig. 4).

Prima reacție este catalizată de enzima citrat sintetaza, în care gruparea acetil a acetil-CoA se condensează cu oxalacetat, rezultând formarea acidului citric. Aparent, în această reacție, citril-CoA legat de enzimă se formează ca produs intermediar. Apoi, acesta din urmă se hidrolizează spontan și ireversibil pentru a forma citrat și HS-CoA.

Ca urmare a celei de-a doua reacții, acidul citric rezultat suferă deshidratare pentru a forma acid cis-aconitic, care, prin adăugarea unei molecule de apă, devine acid izocitric (izocitrat). Aceste reacții reversibile de hidratare-deshidratare sunt catalizate de enzima aconitat hidrază (aconitaza). Ca rezultat, mișcarea reciprocă a H și OH are loc în molecula de citrat.

Orez. 4. Ciclul acidului tricarboxilic (ciclul Krebs)

A treia reacție pare să limiteze viteza ciclului Krebs. Acidul izocitric este dehidrogenat în prezența izocitrat dehidrogenazei dependente de NAD. În timpul reacției izocitrat dehidrogenazei, acidul izocitric este simultan decarboxilat. Izocitrat dehidrogenaza dependentă de NAD este o enzimă alosterică care necesită ADP ca activator specific. În plus, enzima are nevoie de ioni pentru a-și manifesta activitatea.

În timpul celei de-a patra reacții, are loc decarboxilarea oxidativă a acidului α-cetoglutaric pentru a forma compusul de înaltă energie succinil-CoA. Mecanismul acestei reacții este similar cu reacția de decarboxilare oxidativă a piruvatului la acetil-CoA; Complexul de α-cetoglutarat dehidrogenază este similară ca structură cu complexul de piruvat dehidrogenază. În ambele cazuri, 5 coenzime iau parte la reacție: TPP, amida acidului lipoic, HS-CoA, FAD și NAD+.

A cincea reacție este catalizată de enzima succinil-CoA sintetaza. În timpul acestei reacții, succinil-CoA, cu participarea GTP și a fosfatului anorganic, este transformat în acid succinic (succinat). În același timp, formarea unei legături fosfat de înaltă energie a GTP are loc datorită legăturii tioeter de înaltă energie a succinil-CoA.

Ca rezultat al celei de-a șasea reacții, succinatul este dehidrogenat în acid fumaric. Oxidarea succinatului este catalizată de succinat dehidrogenază.

într-o moleculă în care coenzima FAD este legată strâns (covalent) de proteină. La rândul său, succinat dehidrogenaza este strâns legată de membrana mitocondrială interioară.

A șaptea reacție se efectuează sub influența enzimei fumarat hidrază (fumaraza). Acidul fumaric rezultat este hidratat, produsul de reacție este acidul malic (malat).

În cele din urmă, în timpul celei de-a opta reacții a ciclului acidului tricarboxilic, sub influența malat dehidrogenazei mitocondriale dependente de NAD, L-malatul este oxidat la oxalacetat.

În timpul unui ciclu, oxidarea unei molecule de acetil-CoA în ciclul Krebs și sistemul de fosforilare oxidativă poate produce 12 molecule de ATP.

Oxidarea anaerobă

Sinonime: fosforilarea substratului, sinteza anaerobă de ATP. Intră în citoplasmă, hidrogenul separat se alătură unei alte substanțe. În funcție de substrat, se disting două căi de resinteză anaerobă a ATP: creatina fosfat (creatin kinază, alactică) și glicolitică (glicoliză, lactat). În cazul nervos, substratul este fosfatul de creatină, în al doilea - glucoza.

Aceste căi apar fără participarea oxigenului.

Continuare. Vezi nr. 11, 12, 13, 14, 15, 16/2005

Lecții de biologie la orele de științe

Planificare avansata, nota 10

Lecția 19. Structura chimică și rolul biologic al ATP

Echipament: tabele de biologie generală, diagrama structurii moleculei de ATP, diagrama relației dintre plastic și metabolismul energetic.

I. Testul de cunoștințe

Efectuarea unui dictat biologic „Compuși organici ai materiei vii”

Profesorul citește rezumatele sub numere, elevii notează în caiete numerele acelor rezumate care se potrivesc cu conținutul versiunii lor.

Opțiunea 1 – proteine.
Opțiunea 2 – carbohidrați.
Opțiunea 3 – lipide.
Opțiunea 4 – acizi nucleici.

1. În forma lor pură, sunt formați numai din atomi de C, H, O.

2. Pe lângă atomii C, H, O, ei conțin atomi de N și de obicei S.

3. Pe lângă atomii de C, H, O, ei conțin atomi de N și P.

4. Au o greutate moleculară relativ mică.

5. Greutatea moleculară poate fi de la mii la câteva zeci și sute de mii de daltoni.

6. Cei mai mari compuși organici cu o greutate moleculară de până la câteva zeci și sute de milioane de daltoni.

7. Au greutăți moleculare diferite – de la foarte mici la foarte mari, în funcție de faptul că substanța este un monomer sau un polimer.

8. Constă din monozaharide.

9. Constă din aminoacizi.

10. Constă din nucleotide.

11. Sunt esteri ai acizilor grași superiori.

12. Unitate structurală de bază: „bază azotată–pentoză–rezidu de acid fosforic”.

13. Unitate structurală de bază: „aminoacizi”.

14. Unitate structurală de bază: „monozaharidă”.

15. Unitate structurală de bază: „glicerol-acid gras”.

16. Moleculele de polimer sunt construite din monomeri identici.

17. Moleculele de polimer sunt construite din monomeri similari, dar nu chiar identici.

18. Nu sunt polimeri.

19. Îndeplinesc aproape exclusiv funcții energetice, de construcție și stocare, iar în unele cazuri – de protecție.

20. Pe lângă energie și construcții, îndeplinesc funcții catalitice, de semnalizare, de transport, motor și de protecție;

21. Ele stochează și transmit proprietățile ereditare ale celulei și organismului.

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

II. Învățarea de materiale noi

1. Structura acidului adenozin trifosforic

Pe lângă proteine, acizi nucleici, grăsimi și carbohidrați, un număr mare de alți compuși organici sunt sintetizați în materia vie. Printre acestea, un rol important este jucat în bioenergetica celulei. acid adenozin trifosforic (ATP). ATP se găsește în toate celulele vegetale și animale. În celule, acidul adenozin trifosforic este cel mai adesea prezent sub formă de săruri numite adenozin trifosfați. Cantitatea de ATP fluctuează și este în medie de 0,04% (în medie există aproximativ 1 miliard de molecule de ATP într-o celulă). Cea mai mare cantitate de ATP este conținută în mușchii scheletici (0,2-0,5%).

Molecula de ATP constă dintr-o bază azotată - adenină, o pentoză - riboză și trei resturi de acid fosforic, adică. ATP este o adenil nucleotidă specială. Spre deosebire de alte nucleotide, ATP conține nu unul, ci trei reziduuri de acid fosforic. ATP se referă la substanțe macroergice - substanțe care conțin o cantitate mare de energie în legăturile lor.

Modelul spațial (A) și formula structurală (B) a moleculei de ATP

Reziduul de acid fosforic este scindat din ATP sub acțiunea enzimelor ATPază. ATP are o tendință puternică de a-și desprinde gruparea terminală de fosfat:

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

deoarece aceasta duce la dispariţia repulsiei electrostatice nefavorabile energetic între sarcinile negative adiacente. Fosfatul rezultat este stabilizat datorită formării legăturilor de hidrogen favorabile energetic cu apa. Distribuția sarcinii în sistemul ADP + Fn devine mai stabilă decât în ATP. Această reacție eliberează 30,5 kJ (ruperea unei legături covalente normale eliberează 12 kJ).

Pentru a sublinia „costul” energetic ridicat al legăturii fosfor-oxigen în ATP, este de obicei notat cu semnul ~ și numit legătură macroenergetică. Când o moleculă de acid fosforic este îndepărtată, ATP este transformat în ADP (acid adenozin difosforic), iar dacă două molecule de acid fosforic sunt îndepărtate, ATP este transformat în AMP (acid adenozin monofosforic). Scindarea celui de-al treilea fosfat este însoțită de eliberarea a doar 13,8 kJ, astfel încât în molecula de ATP există doar două legături reale de înaltă energie.

2. Formarea ATP în celulă

Aportul de ATP în celulă este mic. De exemplu, rezervele de ATP dintr-un mușchi sunt suficiente pentru 20-30 de contracții. Dar un mușchi poate lucra ore întregi și poate produce mii de contracții. Prin urmare, împreună cu descompunerea ATP în ADP, sinteza inversă trebuie să aibă loc în mod continuu în celulă. Există mai multe căi pentru sinteza ATP în celule. Să-i cunoaștem.

1. Fosforilarea anaerobă. Fosforilarea este procesul de sinteză a ATP din ADP și fosfat cu greutate moleculară mică (Pn). În acest caz, vorbim despre procese fără oxigen de oxidare a substanțelor organice (de exemplu, glicoliza este procesul de oxidare fără oxigen a glucozei în acid piruvic). Aproximativ 40% din energia eliberată în timpul acestor procese (aproximativ 200 kJ/mol glucoză) este cheltuită pentru sinteza ATP, iar restul este disipată sub formă de căldură:

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

2. Fosforilarea oxidativă este procesul de sinteză a ATP folosind energia de oxidare a substanțelor organice cu oxigen. Acest proces a fost descoperit la începutul anilor 1930. secolul XX V.A. Engelhardt. Procesele de oxidare cu oxigen a substanțelor organice au loc în mitocondrii. Aproximativ 55% din energia eliberată în acest caz (aproximativ 2600 kJ/mol glucoză) este transformată în energia legăturilor chimice ale ATP, iar 45% este disipată sub formă de căldură.

Fosforilarea oxidativă este mult mai eficientă decât sinteza anaerobă: dacă în timpul procesului de glicoliză, numai 2 molecule de ATP sunt sintetizate în timpul descompunerii unei molecule de glucoză, atunci se formează 36 de molecule de ATP în timpul fosforilării oxidative.

3. Fotofosforilarea– procesul de sinteză a ATP folosind energia luminii solare. Această cale de sinteză a ATP este caracteristică doar celulelor capabile de fotosinteză (plante verzi, cianobacterii). Energia cuantelor luminii solare este folosită de fotosintetice în timpul fazei de lumină a fotosintezei pentru sinteza ATP.

3. Semnificația biologică a ATP

ATP se află în centrul proceselor metabolice din celulă, fiind o legătură între reacțiile de sinteză biologică și dezintegrare. Rolul ATP într-o celulă poate fi comparat cu rolul unei baterii, deoarece în timpul hidrolizei ATP este eliberată energia necesară pentru diferite procese vitale („descărcare”), iar în procesul de fosforilare („încărcare”) ATP. acumulează din nou energie.

Datorita energiei eliberate in timpul hidrolizei ATP, au loc aproape toate procesele vitale din celula si organism: transmiterea impulsurilor nervoase, biosinteza substantelor, contractiile musculare, transportul substantelor etc.

III. Consolidarea cunoștințelor

Rezolvarea problemelor biologice

Sarcina 1. Când alergăm repede, respirăm repede și apare transpirația crescută. Explicați aceste fenomene.

Problema 2. De ce oamenii înghețați încep să ștampileze și să sară în frig?

Sarcina 3. În celebra lucrare a lui I. Ilf și E. Petrov „Cele douăsprezece scaune”, printre multe sfaturi utile, puteți găsi următoarele: „Respiră adânc, ești entuziasmat”. Încercați să justificați acest sfat din punctul de vedere al proceselor energetice care au loc în organism.

IV. Teme pentru acasă

Începeți să vă pregătiți pentru test și test (dictați întrebările testului - vezi lecția 21).

Lecția 20. Generalizarea cunoștințelor în secțiunea „Organizarea chimică a vieții”

Echipament: tabele de biologie generală.

I. Generalizarea cunoștințelor secțiunii

Elevii lucrează cu întrebări (individual), urmate de verificare și discuții

1. Dați exemple de compuși organici, care includ carbon, sulf, fosfor, azot, fier, mangan.

2. Cum poți distinge o celulă vie de una moartă pe baza compoziției sale ionice?

3. Ce substanțe se găsesc în celulă sub formă nedizolvată? Ce organe și țesuturi conțin?

4. Dați exemple de macroelemente incluse în situsurile active ale enzimelor.

5. Ce hormoni conțin microelemente?

6. Care este rolul halogenilor în corpul uman?

7. Prin ce diferă proteinele de polimerii artificiali?

8. Cum diferă peptidele de proteine?

9. Care este numele proteinei care formează hemoglobina? Din câte subunități este compusă?

10. Ce este ribonucleaza? Câți aminoacizi conține? Când a fost sintetizat artificial?

11. De ce este scăzută viteza reacțiilor chimice fără enzime?

12. Ce substanțe sunt transportate de proteine prin membrana celulară?

13. Cum diferă anticorpii de antigene? Vaccinurile conțin anticorpi?

14. În ce substanțe se descompun proteinele în organism? Câtă energie se eliberează? Unde și cum este neutralizat amoniacul?

15. Dați un exemplu de hormoni peptidici: cum sunt ei implicați în reglarea metabolismului celular?

16. Care este structura zahărului cu care bem ceaiul? Ce alte trei sinonime pentru această substanță cunoașteți?

17. De ce grăsimea din lapte nu este colectată la suprafață, ci mai degrabă sub formă de suspensie?

18. Care este masa ADN-ului din nucleul celulelor somatice și ale celulelor germinale?

19. Cât de mult ATP folosește o persoană pe zi?

20. Ce proteine folosesc oamenii pentru a face haine?

Structura primară a ribonucleazei pancreatice (124 de aminoacizi)

II. Teme pentru acasă.

Continuați pregătirea pentru test și testare în secțiunea „Organizarea chimică a vieții”.

Lecția 21. Lecția de testare la secțiunea „Organizarea chimică a vieții”

I. Efectuarea unui test oral pe întrebări

1. Compoziția elementară a celulei.

2. Caracteristicile elementelor organogenice.

3. Structura moleculei de apă. Legăturile de hidrogen și semnificația acesteia în „chimia” vieții.

4. Proprietăţile şi funcţiile biologice ale apei.

5. Substanțe hidrofile și hidrofobe.

6. Cationii și semnificația lor biologică.

7. Anionii și semnificația lor biologică.

8. Polimeri. Polimeri biologici. Diferențele dintre polimerii periodici și neperiodici.

9. Proprietăţile lipidelor, funcţiile lor biologice.

10. Grupuri de carbohidrați, care se disting prin caracteristici structurale.

11. Funcţiile biologice ale carbohidraţilor.

12. Compoziția elementară a proteinelor. Aminoacizi. Formarea peptidelor.

13. Structuri primare, secundare, terțiare și cuaternare ale proteinelor.

14. Funcția biologică a proteinelor.

15. Diferențele dintre enzime și catalizatorii nebiologici.

16. Structura enzimelor. Coenzime.

17. Mecanismul de acţiune al enzimelor.

18. Acizi nucleici. Nucleotidele și structura lor. Formarea polinucleotidelor.

19. Regulile lui E. Chargaff. Principiul complementarității.

20. Formarea unei molecule de ADN dublu catenar și spiralizarea acesteia.

21. Clase de ARN celular și funcțiile lor.

22. Diferențele dintre ADN și ARN.

23. Replicarea ADN-ului. Transcriere.

24. Structura și rolul biologic al ATP.

25. Formarea de ATP în celulă.

II. Teme pentru acasă

Continuați pregătirea pentru test în secțiunea „Organizarea chimică a vieții”.

Lecția 22. Lecția de testare la secțiunea „Organizarea chimică a vieții”

I. Efectuarea unei probe scrise

Opțiunea 1

1. Există trei tipuri de aminoacizi - A, B, C. Câte variante de lanțuri polipeptidice formate din cinci aminoacizi se pot construi. Vă rugăm să indicați aceste opțiuni. Vor avea aceste polipeptide aceleași proprietăți? De ce?

2. Toate ființele vii constau în principal din compuși de carbon, iar analogul carbonului, siliciul, al cărui conținut în scoarța terestră este de 300 de ori mai mare decât carbonul, se găsește doar în foarte puține organisme. Explicați acest fapt în ceea ce privește structura și proprietățile atomilor acestor elemente.

3. Moleculele de ATP marcate cu 32P radioactiv la ultimul, al treilea rest de acid fosforic au fost introduse într-o celulă, iar moleculele de ATP marcate cu 32P la primul rest cel mai apropiat de riboză au fost introduse în cealaltă celulă. După 5 minute, conținutul de ion fosfat anorganic marcat cu 32P a fost măsurat în ambele celule. Unde va fi semnificativ mai mare?

4. Cercetarile au aratat ca 34% din numarul total de nucleotide ale acestui ARNm este guanina, 18% este uracil, 28% este citozina si 20% este adenina. Determinați compoziția procentuală a bazelor azotate ale ADN-ului dublu catenar, din care ARNm indicat este o copie.

Opțiunea 2

1. Grăsimile constituie „prima rezervă” în metabolismul energetic și sunt folosite atunci când rezerva de carbohidrați este epuizată. Cu toate acestea, în mușchii scheletici, în prezența glucozei și a acizilor grași, aceștia din urmă sunt utilizați într-o măsură mai mare. Proteinele sunt întotdeauna folosite ca sursă de energie doar ca ultimă soluție, atunci când organismul moare de foame. Explicați aceste fapte.

2. Ionii metalelor grele (mercur, plumb etc.) și arsenul se leagă cu ușurință de grupele sulfurice ale proteinelor. Cunoscând proprietățile sulfurilor acestor metale, explicați ce se va întâmpla cu proteina atunci când este combinată cu aceste metale. De ce metalele grele sunt otravuri pentru organism?

3. În reacția de oxidare a substanței A în substanța B, se eliberează 60 kJ de energie. Câte molecule de ATP pot fi sintetizate maxim în această reacție? Cum va fi folosită restul energiei?

4. Studiile au arătat că 27% din numărul total de nucleotide ale acestui ARNm este guanină, 15% este uracil, 18% este citozină și 40% este adenină. Determinați compoziția procentuală a bazelor azotate ale ADN-ului dublu catenar, din care ARNm indicat este o copie.

Va urma

Celulele tuturor organismelor conțin molecule de ATP - acid adenozin trifosforic. ATP este o substanță celulară universală, a cărei moleculă are legături bogate în energie. Molecula ATP este o nucleotidă unică, care, ca și alte nucleotide, constă din trei componente: o bază azotată - adenină, un carbohidrat - riboză, dar în loc de una conține trei resturi de molecule de acid fosforic (Fig. 12). Legăturile indicate în figură sunt bogate în energie și se numesc de înaltă energie. Fiecare moleculă de ATP conține două legături de înaltă energie.

Când o legătură de înaltă energie este ruptă și o moleculă de acid fosforic este îndepărtată cu ajutorul enzimelor, se eliberează 40 kJ/mol de energie, iar ATP este transformat în ADP - acid adenozin difosforic. Când o altă moleculă de acid fosforic este îndepărtată, se eliberează încă 40 kJ/mol; Se formează AMP - acid adenozin monofosforic. Aceste reacții sunt reversibile, adică AMP poate fi transformat în ADP, ADP în ATP.

Moleculele de ATP nu sunt doar descompuse, ci și sintetizate, astfel încât conținutul lor în celulă este relativ constant. Importanța ATP în viața unei celule este enormă. Aceste molecule joacă un rol principal în metabolismul energetic necesar pentru a asigura viața celulei și a organismului în ansamblu.

O moleculă de ARN este de obicei o singură catenă, constând din patru tipuri de nucleotide - A, U, G, C. Sunt cunoscute trei tipuri principale de ARN: ARNm, ARNr, ARNt. Conținutul de molecule de ARN dintr-o celulă nu este constant; ele participă la biosinteza proteinelor. ATP este o substanță energetică universală a celulei, care conține legături bogate în energie. ATP joacă un rol central în metabolismul energetic celular. ARN și ATP se găsesc atât în nucleul, cât și în citoplasma celulei.

Orice celulă, ca orice sistem viu, are capacitatea inerentă de a-și menține compoziția și toate proprietățile la un nivel relativ constant. De exemplu, conținutul de ATP în celule este de aproximativ 0,04%, iar această valoare este menținută ferm, în ciuda faptului că ATP este consumat constant în celulă în timpul vieții. Un alt exemplu: reacția conținutului celular este ușor alcalină, iar această reacție se menține stabil, în ciuda faptului că acizii și bazele se formează în mod constant în timpul procesului metabolic. Nu numai compoziția chimică a celulei, ci și celelalte proprietăți ale acesteia sunt menținute ferm la un anumit nivel. Stabilitatea ridicată a sistemelor vii nu poate fi explicată prin proprietățile materialelor din care sunt construite, deoarece proteinele, grăsimile și carbohidrații au o stabilitate redusă. Stabilitatea sistemelor vii este activă; este determinată de procese complexe de coordonare și reglare.

Să luăm în considerare, de exemplu, modul în care este menținută constanta conținutului de ATP din celulă. După cum știm, ATP este consumat de celulă atunci când desfășoară orice activitate. Sinteza ATP are loc ca urmare a proceselor fără oxigen și descompunerea oxigenului a glucozei. Este evident că constanța conținutului de ATP este atinsă datorită echilibrării precise a ambelor procese - consumul de ATP și sinteza acestuia: de îndată ce conținutul de ATP din celulă scade, procesele fără oxigen și descompunerea oxigenului a glucozei se activează imediat, timp în care se sintetizează ATP și crește conținutul de ATP din celulă. Când nivelurile de ATP ajung la normal, sinteza ATP încetinește.

Procesele de pornire și oprire care asigură menținerea compoziției normale a celulei au loc automat în ea. Această reglementare se numește autoreglare sau autoreglare.

Baza pentru reglarea activității celulelor sunt procesele informaționale, adică procesele în care comunicarea între legăturile individuale ale sistemului se realizează folosind semnale. Un semnal este o schimbare care are loc într-o legătură a sistemului. Ca răspuns la semnal, este lansat un proces, în urma căruia modificarea rezultată este eliminată. Când starea normală a sistemului este restabilită, acesta servește ca un nou semnal pentru a opri procesul.

Cum funcționează sistemul de semnalizare celulară, cum asigură procesele de autoreglare în el?

Recepția semnalelor în interiorul celulei este efectuată de enzimele acesteia. Enzimele, ca majoritatea proteinelor, au o structură instabilă. Sub influența mai multor factori, inclusiv mulți agenți chimici, structura enzimei este perturbată și activitatea sa catalitică se pierde. Această modificare este de obicei reversibilă, adică, după eliminarea factorului activ, structura enzimei revine la normal și funcția sa catalitică este restabilită.

Mecanismul de autoreglare celulară se bazează pe faptul că substanța, al cărei conținut este reglat, este capabilă de interacțiune specifică cu enzima care o generează. Ca urmare a acestei interacțiuni, structura enzimei este deformată și activitatea sa catalitică se pierde.

Mecanismul de autoreglare celulară funcționează după cum urmează. Știm deja că substanțele chimice produse într-o celulă apar de obicei din mai multe reacții enzimatice secvențiale. Amintiți-vă de procesele fără oxigen și fără oxigen de descompunere a glucozei. Fiecare dintre aceste procese reprezintă o serie lungă - cel puțin o duzină de reacții secvențiale. Este destul de evident că pentru a regla astfel de procese polinomiale, este suficient să dezactivați orice legătură. Este suficient să opriți cel puțin o reacție și întreaga linie se va opri. În acest fel, conținutul de ATP din celulă este reglat. În timp ce celula este în repaus, conținutul său de ATP este de aproximativ 0,04%. La o concentrație atât de mare de ATP, reacționează cu una dintre enzime fără procesul de descompunere a glucozei cu oxigen. Ca rezultat al acestei reacții, toate moleculele acestei enzime sunt lipsite de activitate, iar liniile transportoare fără oxigen și procesele de oxigen sunt inactive. Dacă, din cauza oricărei activități a celulei, concentrația de ATP în ea scade, atunci structura și funcția enzimei sunt restabilite și sunt demarate procesele fără oxigen și oxigen. Ca urmare, se produce ATP și concentrația acestuia crește. Când atinge standardul (0,04%), transportorul fără oxigen și procese de oxigen se oprește automat.

2241-2250

2241. Izolarea geografică duce la speciație, întrucât în populațiile speciei originare există
a) divergenta
B) convergenta
B) aromorfoza
D) degenerare

2242. Resursele naturale neregenerabile ale biosferei includ
A) depuneri de var
B) pădurile tropicale
B) nisip și argilă
D) cărbune

2243. Care este probabilitatea ca o trăsătură recesivă să se manifeste în fenotip la urmașii din prima generație dacă ambii părinți au genotipul Aa?
A) 0%
B) 25%
B) 50%
D) 75%

Abstract

2244. Legăturile bogate în energie între reziduurile de acid fosforic sunt prezente în moleculă
O veverita
B) ATP
B) ARNm
D) ADN

2245. Pe ce bază este clasificat ca insectă animalul descris în figură?
A) trei perechi de picioare care merg
B) doi ochi simpli
B) o pereche de aripi transparente
D) dezmembrarea corpului în cap și abdomen

Abstract

2246. Un zigot, spre deosebire de un gamet, se formează ca rezultat
a) fertilizare
B) partenogeneza
B) spermatogeneza
D) I diviziunea meiozei

2247. Ca urmare se formează hibrizii infertili în plante
A) încrucișarea intraspecifică
B) poliploidizare
B) hibridizare la distanta
D) analiza traversării

Cât de mult ATP este conținut în organism?

2249. La persoanele Rh-negative, comparativ cu persoanele Rh-pozitive, globulele roșii diferă în compoziție
a) lipide
b) carbohidrați
b) minerale
d) proteine

2250. Când celulele lobului temporal al cortexului cerebral sunt distruse, o persoană
A) are o idee distorsionată a formei obiectelor
B) nu face distincție între puterea și înălțimea sunetului
B) pierde coordonarea mișcărilor
D) nu distinge semnalele vizuale

Detector de blocuri de anunțuri

1. Ce cuvinte lipsesc din propoziție și sunt înlocuite cu litere (a-d)?

„Molecula de ATP constă dintr-o bază azotată (a), o monozaharidă cu cinci atomi de carbon (b) și (c) un reziduu acid (d).”

Următoarele cuvinte se înlocuiesc cu litere: a – adenină, b – riboză, c – trei, d – fosforic.

2. Comparați structura ATP și structura unei nucleotide. Identificați asemănările și diferențele.

De fapt, ATP este un derivat al adenil nucleotidei ARN (adenozin monofosfat sau AMP). Moleculele ambelor substanțe includ baza azotată adenina și zahărul riboză cu cinci atomi de carbon. Diferențele se datorează faptului că nucleotida adenil a ARN (ca în orice altă nucleotidă) conține un singur reziduu de acid fosforic și nu există legături de înaltă energie (de înaltă energie). Molecula de ATP conține trei resturi de acid fosforic, între care există două legături de înaltă energie, astfel încât ATP poate acționa ca o baterie și un purtător de energie.

3. Care este procesul de hidroliză a ATP?

ATF: moneda energetică

sinteza ATP? Care este rolul biologic al ATP?

În timpul procesului de hidroliză, un reziduu de acid fosforic este îndepărtat din molecula de ATP (defosforilare). În acest caz, legătura de înaltă energie este ruptă, se eliberează 40 kJ/mol de energie și ATP este transformat în ADP (acid adenozin difosforic):

ATP + H2O → ADP + H3PO4 + 40 kJ

ADP poate suferi o hidroliză ulterioară (ceea ce are loc rar) cu eliminarea unei alte grupări fosfat și eliberarea unei a doua „porțiuni” de energie. În acest caz, ADP este transformat în AMP (acid adenozin monofosforic):

ADP + H2O → AMP + H3PO4 + 40 kJ

Sinteza ATP are loc ca urmare a adăugării unui reziduu de acid fosforic la molecula ADP (fosforilare). Acest proces are loc în principal în mitocondrii și cloroplaste, parțial în hialoplasma celulelor. Pentru a forma 1 mol de ATP din ADP, trebuie cheltuiți cel puțin 40 kJ de energie:

ADP + H3PO4 + 40 kJ → ATP + H2O

ATP este un depozit universal (baterie) și purtător de energie în celulele organismelor vii. În aproape toate procesele biochimice care au loc în celulele care necesită energie, ATP este folosit ca furnizor de energie. Datorită energiei ATP, se sintetizează noi molecule de proteine, carbohidrați, lipide, se realizează transportul activ al substanțelor, are loc mișcarea flagelilor și a cililor, are loc diviziunea celulară, mușchii lucrează, se menține o temperatură constantă a corpului la cald. animale cu sânge etc.

4. Ce conexiuni se numesc macroergice? Ce funcții pot îndeplini substanțele care conțin legături de înaltă energie?

Legăturile macroergice sunt cele a căror rupere eliberează o cantitate mare de energie (de exemplu, ruperea fiecărei legături macroergice ATP este însoțită de eliberarea a 40 kJ/mol de energie). Substanțele care conțin legături de înaltă energie pot servi ca baterii, purtători și furnizori de energie pentru diferite procese de viață.

5. Formula generală a ATP este C10H16N5O13P3. Când 1 mol de ATP este hidrolizat în ADP, se eliberează 40 kJ de energie. Câtă energie va fi eliberată în timpul hidrolizei a 1 kg de ATP?

● Calculați masa molară a ATP:

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

● Când se hidrolizează 507 g de ATP (1 mol), se eliberează 40 kJ de energie.

Aceasta înseamnă că la hidroliza a 1000 g de ATP, vor fi eliberate următoarele: 1000 g × 40 kJ: 507 g ≈ 78,9 kJ.

Răspuns: Când 1 kg de ATP este hidrolizat în ADP, se vor elibera aproximativ 78,9 kJ de energie.

6. Moleculele de ATP marcate cu fosfor radioactiv 32P la ultimul (al treilea) rest de acid fosforic au fost introduse într-o celulă, iar moleculele de ATP marcate cu 32P la primul (cel mai apropiat de riboză) restul au fost introduse în cealaltă celulă. După 5 minute, conținutul de ion fosfat anorganic marcat cu 32P a fost măsurat în ambele celule. Unde era mai sus și de ce?

Ultimul (al treilea) reziduu de acid fosforic este scindat cu ușurință în timpul hidrolizei ATP, iar primul (cel mai apropiat de riboză) nu este scindat nici măcar în timpul hidrolizei în două etape a ATP la AMP. Prin urmare, conținutul de fosfat anorganic radioactiv va fi mai mare în celula în care a fost introdus ATP, marcat la ultimul (al treilea) reziduu de acid fosforic.

Dashkov M.L.

Site: dashkov.by

O moleculă de ARN, spre deosebire de ADN, este de obicei un singur lanț de nucleotide, care este mult mai scurt decât ADN-ul. Cu toate acestea, masa totală de ARN într-o celulă este mai mare decât ADN-ul. Moleculele de ARN sunt prezente atât în nucleu, cât și în citoplasmă.

Sunt cunoscute trei tipuri principale de ARN: informațional, sau șablon, - ARNm; ribozomal - ARNr, transport - ARNt, care diferă prin forma, dimensiunea și funcțiile moleculelor. Funcția lor principală este participarea la biosinteza proteinelor.

Vedeți că o moleculă de ARN, ca o moleculă de ADN, constă din patru tipuri de nucleotide, dintre care trei conțin aceleași baze azotate ca și nucleotidele ADN (A, G, C). Cu toate acestea, în locul bazei azotate timină, ARN-ul conține o altă bază azotată - uracil (U). Astfel, nucleotidele unei molecule de ARN includ baze azotate: A, G, C, U. În plus, în locul carbohidratului dezoxiriboză, ARN-ul conține riboză.

Celulele tuturor organismelor conțin molecule de ATP - acid adenozin trifosforic. ATP este o substanță celulară universală, a cărei moleculă are legături bogate în energie. Molecula ATP este o nucleotidă unică, care, ca și alte nucleotide, constă din trei componente: o bază azotată - adenina, un carbohidrat - riboză, dar în loc de una conține trei resturi de molecule de acid fosforic. Fiecare moleculă de ATP conține două legături de înaltă energie.

Molecula de ATP - ce este și care este rolul ei în organism

Moleculele de ATP nu sunt doar descompuse, ci și sintetizate și, prin urmare, conținutul lor în celulă este relativ constant. Importanța ATP în viața unei celule este enormă. Aceste molecule joacă un rol principal în metabolismul energetic necesar pentru a asigura viața celulei și a organismului în ansamblu.