Procesi i fosforilimit është reagimi i transferimit të një grupi fosforil nga një përbërës në tjetrin me pjesëmarrjen e enzimës kinazë. ATP sintetizohet nga fosforilimi oksidativ dhe substrati. Fosforilimi oksidativ është sinteza e ATP duke shtuar fosfat inorganik në ADP duke përdorur energjinë e çliruar gjatë oksidimit të substancave bioorganike.

ADP + ~P → ATP

Fosforilimi i substratit është transferimi i drejtpërdrejtë i një grupi fosforil me një lidhje ADP me energji të lartë për sintezën e ATP.

Shembuj të fosforilimit të substratit:

1. Një produkt i ndërmjetëm i metabolizmit të karbohidrateve është acidi fosfoenolpiruvik, i cili transferon grupin fosforil ADP me një lidhje me energji të lartë:

Ndërveprimi i produktit të ndërmjetëm të ciklit Krebs - succinyl-Co-A me energji të lartë - me ADP për të formuar një molekulë ATP.

Le të shohim tre fazat kryesore të çlirimit të energjisë dhe sintezës së ATP në trup.

Faza e parë (përgatitore) përfshin tretjen dhe thithjen. Në këtë fazë çlirohet 0.1% e energjisë së komponimeve ushqimore.

Faza e dytë. Pas transportimit, monomerët (produktet e dekompozimit të përbërjeve bioorganike) hyjnë në qeliza, ku ato i nënshtrohen oksidimit. Si rezultat i oksidimit të molekulave të karburantit (aminoacide, glukozë, yndyrna), formohet komponimi acetil-Co-A. Gjatë kësaj faze çlirohet rreth 30% e energjisë së substancave ushqimore.

Faza e tretë - cikli i Krebsit - është një sistem i mbyllur i reaksioneve biokimike redoks. Cikli është emëruar pas biokimikut anglez Hans Krebs, i cili postuloi dhe konfirmoi eksperimentalisht reaksionet bazë të oksidimit aerobik. Për kërkimin e tij, Krebs mori çmimin Nobel (1953). Cikli ka edhe dy emra të tjerë:

Cikli i acidit trikarboksilik, pasi përfshin reaksionet e transformimit të acideve trikarboksilike (acide që përmbajnë tre grupe karboksilike);

Cikli i acidit citrik, pasi reagimi i parë i ciklit është formimi i acidit citrik.

Cikli i Krebsit përfshin 10 reaksione, katër prej të cilave janë redoks. Gjatë reaksioneve lirohet 70% e energjisë.

Roli biologjik i këtij cikli është jashtëzakonisht i rëndësishëm, pasi është pika përfundimtare e përbashkët e zbërthimit oksidativ të të gjitha ushqimeve kryesore. Ky është mekanizmi kryesor i oksidimit në qelizë; në mënyrë figurative quhet "kazan" metabolik. Gjatë oksidimit të molekulave të karburantit (karbohidratet, aminoacidet, acidet yndyrore) organizmit i sigurohet energji në formë ATP.Molekulat e karburantit hyjnë në ciklin e Krebsit pasi shndërrohen në acetil-Co-A.

Përveç kësaj, cikli i acidit trikarboksilik furnizon produkte të ndërmjetme për proceset biosintetike. Ky cikël ndodh në matricën mitokondriale.

Konsideroni reagimet e ciklit të Krebsit:

Cikli fillon me kondensimin e përbërësit me katër karbon oksaloacetat dhe përbërësit me dy karbon acetil-Co-A. Reaksioni katalizohet nga sintaza citrate dhe përfshin kondensimin e aldolit të ndjekur nga hidroliza. Ndërmjetësi është citril-Co-A, i cili hidrolizohet në citrate dhe CoA:

IV. Ky është reagimi i parë redoks.
Reaksioni katalizohet nga një kompleks dehidrogjenazë α-oksoglutarat i përbërë nga tre enzima:
VII.

Succinyl përmban një lidhje që është e pasur me energji. Ndarja e lidhjes tioesterike të suksinil-CoA shoqërohet me fosforilimin e guanozinës difosfatit (GDP):

Succinyl-CoA + ~ F + GDP Succinate + GTP +CoA

Grupi fosforil i GTP transferohet lehtësisht në ADP për të formuar ATP:

GTP + ADP ATP + GDP

Ky është i vetmi reagim në cikël që është një reaksion fosforilimi i substratit.

VIII. Ky është reagimi i tretë redoks:

Cikli i Krebsit prodhon dioksid karboni, protone dhe elektrone. Katër reaksionet e ciklit janë redoks, të katalizuara nga enzimat - dehidrogjenazat që përmbajnë koenzimat NAD dhe FAD. Koenzimat kapin H + dhe ē që rezultojnë dhe i transferojnë ato në zinxhirin respirator (zinxhiri i oksidimit biologjik). Elementet e zinxhirit të frymëmarrjes janë të vendosura në membranën e brendshme të mitokondrive.
Zinxhiri i frymëmarrjes është një sistem reaksionesh redoks, gjatë të cilit ka një transferim gradual të H + dhe ē në O 2, i cili hyn në trup si rezultat i frymëmarrjes. ATP formohet në zinxhirin e frymëmarrjes. Bartësit kryesorë ē në zinxhir janë proteinat që përmbajnë hekur dhe bakër (citokrome), koenzima Q (ubiquinone). Ka 5 citokrome në zinxhir (b 1, c 1, c, a, a 3).

Grupi protetik i citokromeve b 1, c 1, c është hem me përmbajtje hekuri. Mekanizmi i veprimit të këtyre citokromeve është se ato përmbajnë një atom hekuri me valencë të ndryshueshme, i cili mund të jetë si në gjendje të oksiduar ashtu edhe të reduktuar si rezultat i transferimit të ē dhe H +.

Rritni nivelet e ATP për rikuperim dhe rritje të shpejtë

ATP është një burim i energjisë ndërqelizore që kontrollon pothuajse të gjitha funksionet e muskujve dhe përcakton nivelin e forcës dhe qëndrueshmërisë. Ai gjithashtu rregullon reagimin anabolik ndaj stërvitjes, si dhe ndikimin e shumicës së hormoneve në nivel qelizor. Është mjaft e mundur të supozohet se sa më shumë ATP të përmbahen në muskuj, aq më të mëdhenj dhe më të fuqishëm do të jenë.

Fakti është se stërvitja intensive si bodybuilder i varfëron rezervat e ATP në muskuj. Dhe kjo gjendje zbrazëtie mund të zgjasë për disa ditë, duke parandaluar rritjen e muskujve. Në veçanti, mbistërvitja është rezultat i faktit se trupi është në një gjendje të varfërimit të ATP për një kohë të gjatë. Në mënyrë që të rivendosni nivelet e ATP në muskujt tuaj, duhet të mësoni se si të përdorni në mënyrë efektive përforcuesit e ndryshëm ATP.

Nivelet e ATP gjatë stërvitjes

Tkurrjet e muskujve përdorin energjinë e ATP-së që gjendet në qelizat e muskujve. Megjithatë, me shkurtime intensive, furnizimi i këtij "karburanti" është shteruar shpejt. Është për këtë arsye që ju nuk mund të vazhdoni të prodhoni të njëjtën forcë përgjithmonë. Sa më shumë të stërviteni, aq më shumë ATP keni nevojë. Por sa më e rëndë të bëhet barra, aq më shumë qelizat tuaja humbasin aftësinë për të rikrijuar ATP. Si rezultat, një ngarkesë e rëndë do t'ju rrëzojë shpejt, duke shkaktuar zhgënjim të madh pasi ju heq aftësinë për të përfunduar përsëritjet tuaja të fundit, më produktive. Kjo është kur filloni të ndjeni kontraktimet e muskujve, ndjeni çdo fibër, por të gjitha ato ndalojnë së punuari për shkak të mungesës së ATP.

Në fakt, nivelet e ATP-së janë një nga faktorët më kufizues në stërvitje. Redukton numrin e përsëritjeve që nxisin rritjen në çdo grup. Për të kompensuar mungesën e intensitetit në fund të një grupi, ju kryeni më shumë grupe, duke rezultuar në një sasi të konsiderueshme të punës joefektive me intensitet të ulët.

Në kundërshtim me besimin popullor, nivelet e ATP pas kryerjes së një grupi nuk janë aspak zero. Në fakt, është shumë larg nga zero. Hulumtimet mjekësore tregojnë se nivelet e ATP të muskujve ulen me 25% pas 10 sekondave të tkurrjes maksimale të muskujve (1). Pas 30 sekondash të një përpjekjeje të tillë, niveli i ATP është rreth 50%. Prandaj, ju jeni ende larg nga shterimi i plotë i rezervave tuaja ATP. Por edhe një ulje e lehtë e nivelit të tij është e mjaftueshme për të parandaluar që muskujt tuaj të kontraktohen aq fuqishëm sa do të dëshironit. Sigurisht, dyqanet ATP varfërohen gjithnjë e më shumë ndërsa kryeni më shumë se një grup. Hulumtimet kanë treguar se 4 minuta pushim nuk ishin të mjaftueshme për të rivendosur plotësisht nivelet e ATP në fibrat e tipit 2 pas 30 sekondash tkurrje të muskujve (2). Për rrjedhojë, kur filloni setin e dytë, rezerva e ATP në muskuj nuk është optimale. Ndërsa kryeni gjithnjë e më shumë grupe, nivelet e ATP bëhen gjithnjë e më pak.

Çfarë ndodh me ATP pas stërvitjes?

Pas përfundimit të trajnimit, rezervat e ATP-së mund të reduktohen ndjeshëm. Kur pushoni, mund të prisni që muskujt tuaj të kenë një shans për t'u rikuperuar. Në fund të fundit, nevoja për ATP në këtë kohë zvogëlohet, dhe prodhimi rritet. Megjithatë, mbani mend se në fillim të periudhës së rikuperimit, nivelet e ATP janë të ulëta, kështu që do të duhet pak kohë që ato të kthehen në normalitet. Cilin? Çuditërisht, do të duhen 24 deri në 72 orë që ATP të plotësohet plotësisht.

Nëse jeni në një gjendje të mbistërvitjes, nivelet tuaja të ATP nuk do të kthehen në nivelet normale, bazë. Edhe pse, për fat të keq, nivelet e ATP janë pakësuar disi pas stërvitjes, ato janë ende mjaft të larta. Ka disa arsye për këtë, duke përfshirë këtu:

1) Kur ushtroni, natriumi grumbullohet në qelizat e muskujve. Më pas ata duhet të heqin qafe natriumin duke përdorur një mekanizëm të quajtur pompë Na-K-ATPase. Siç sugjeron emri, ky mekanizëm përdor ATP si një burim energjie.

2) Nëse muskujt ju dhembin, kjo do të thotë se një sasi e madhe kalciumi është grumbulluar në to. Ata do të përpiqen të kthejnë kalciumin që përmbajnë në rezervat e tij natyrale, por kjo kërkon edhe një furnizim të caktuar ATP.

3) Një aspekt tjetër interesant ka të bëjë me formimin e glutaminës. Pas stërvitjes, nevoja e trupit për glutaminë rritet shumë. Për të përballuar nevojën e shtuar për glutaminë, trupi fillon të prodhojë më shumë glutaminë nga aminoacide të tjera, siç janë aminoacidet me zinxhir të degëzuar. Shfaqet një gjendje "tërheqjeje lufte". Me rritjen e përdorimit të glutaminës, rriten edhe përpjekjet e trupit për të prodhuar glutaminë të re. Prodhimi i glutaminës është shumë i shtrenjtë nga pikëpamja energjetike - domethënë ATP. Ndodh kryesisht në muskuj, por niveli i ATP në muskuj pas stërvitjes është ulur, gjë që ndërhyn në prodhimin e glutaminës. Pas një periudhe të caktuar kohore, prodhimi i tij nuk mbulon më nevojën e shtuar, gjë që çon në një ulje të ndjeshme të niveleve të glutaminës pas stërvitjes. Nga ana tjetër, për ta bërë këtë ulje minimale, trupi përpiqet të rrisë shkallën e sintezës së glutaminës, duke përdorur edhe më shumë ATP. Rrjedhimisht, konsumi i ATP i muskujve mbetet i lartë për një periudhë të gjatë kohore pas stërvitjes dhe kjo bën që rikuperimi i muskujve të zgjasë shumë.

ATP dhe dieta

Procesi i stërvitjes dhe zhvillimit të muskujve është mjaft i vështirë edhe kur hani normalisht. Por bodybuilders duhet të ndjekin një dietë me pak karbohidrate herë pas here. Ju mund të imagjinoni sesi reduktimi i marrjes së ushqimit ndikon në nivelet e energjisë në qelizë. Gjatë një diete restriktive afatgjatë, ekuilibri i energjisë në muskuj prishet, gjë që e bën edhe më të vështirë ruajtjen e niveleve normale të ATP. Kjo çon në ulje të forcës gjatë stërvitjes dhe rikuperim të zgjatur pas stërvitjes.

Funksionet e ATP

Përveç funksionit të tij kryesor të sigurimit të energjisë për tkurrjen e muskujve dhe kontrollit të niveleve të elektroliteve në muskuj, ATP kryen shumë funksione të tjera në muskuj. Për shembull, kontrollon shkallën e sintezës së proteinave. Ashtu si ndërtimi i një ndërtese kërkon disponueshmërinë e lëndëve të para dhe një shpenzim të caktuar energjie, po ashtu kërkon edhe ndërtimi i indit muskulor. Materiali është aminoacide, dhe burimi i energjisë është ATP. Anabolizmi është një nga proceset më konsumuese të energjisë që ndodh brenda muskujve.

Ai konsumon aq shumë ATP sa që kur kjo substancë reduktohet me 30%, shumica e reaksioneve anabolike ndalojnë. Kështu, luhatjet në nivelet e ATP ndikojnë shumë në procesin anabolik.

Kjo shpjegon faktin që muskujt nuk rriten gjatë stërvitjes. Kur një person ushtron, nivelet e tij të ATP janë shumë të ulëta. Dhe nëse do të filloni procesin anabolik në këtë pikë, ai do të varfëronte më tej furnizimin tuaj me ATP, duke reduktuar aftësinë tuaj për të kontraktuar muskujt. Sa më shpejt që nivelet e ATP të kthehen në normale, aq më shpejt do të fillojë procesi i sintezës së proteinave. Pra, ndërsa është e rëndësishme të rrisni nivelet e ATP-së gjatë një stërvitje, është edhe më e rëndësishme ta bëni këtë pas stërvitjes për rritjen e muskujve. ATP është gjithashtu i nevojshëm që hormonet anabolike të bëjnë magjinë e tyre. Si testosteroni ashtu edhe insulina kërkojnë ATP për të funksionuar siç duhet.

Në mënyrë paradoksale, niveli i ATP gjithashtu kontrollon shkallën e katabolizmit. Rrugët kryesore proteolitike kërkojnë energji për të zbërthyer indet e muskujve. Ndërsa mund të supozoni se një ulje e niveleve të ATP pas stërvitjes do t'i shpëtonte muskujt nga katabolizmi, për fat të keq, nuk është kështu. Kur nivelet e ATP të muskujve arrijnë një prag më të ulët, aktivizohen mekanizma të tjerë katabolikë që janë të pavarur nga ATP. Kalciumi që përmbahet në qeliza fillon të hiqet nga qelizat, duke shkaktuar çrregullime të mëdha. Një opsion më i favorshëm do të ishte përmirësimi i proceseve anabolike dhe katabolike sesa një proces i fortë katabolik dhe një proces i dobët anabolik. Prandaj, sa më shumë ATP, aq më mirë.

Si të rritni nivelet e ATP

Si një bodybuilder, ju keni një arsenal të madh mjetesh të fuqishme për të rritur nivelet tuaja ATP. Në këtë artikull do të flas për përdorimin e kreatinës, prohormoneve dhe ribozës. Nuk do të ndalem te karbohidratet, pasi tashmë është shkruar shumë për to si burim energjie. Glutamina dhe aminoacidet me zinxhir të degëzuar gjithashtu kanë një efekt të vogël në prodhimin e ATP, por nuk do të hyj në detaje rreth tyre në këtë moment. Është e rëndësishme të kuptoni se të gjithë këta stimulues karakterizohen nga kohë të ndryshme të funksionimit, dhe për këtë arsye janë vetëm ndihmës.

Stimuluesi me veprim më të shpejtë është D-riboza. Molekula ATP krijohet nga bashkëveprimi i një molekule adenine, tre grupe fosfate dhe një molekule ribozë. Kështu, riboza është një lëndë e parë e nevojshme për sintezën e ATP. Riboza kontrollon gjithashtu aktivitetin e enzimës 5-fosforibozil-1-pirofosfat, e cila është e nevojshme për risintezën e ATP.

Unë rekomandoj të konsumoni të paktën 4 gram ribozë 45 minuta para stërvitjes. Jo vetëm që nivelet e forcës suaj do të përmirësohen menjëherë, por riboza gjithashtu parandalon lodhjen nervore që ndikon në performancë, ndërsa shtoni përsëritje në grupet tuaja më të rënda.

Megjithatë, riboza vepron jo vetëm si një stimulues i prodhimit të ATP. Hulumtimet kanë treguar se është efektiv në rritjen e niveleve të ATP dhe rritjen e niveleve të trifosfatit të uridinës, një burim tjetër, megjithëse më pak i njohur, i energjisë qelizore. Trifosfati i uridinës është më i rëndësishmi për fibrat me tkurrje të ngadaltë. Hulumtimet tregojnë se ka një efekt të fortë anabolik në muskuj. Gjithashtu i ndihmon ata të heqin qafe infektimet e natriumit duke ndihmuar kaliumin të lëvizë brenda qelizave të muskujve, gjë që nga ana tjetër kursen rezervat e ATP.

Unë e konsideroj kreatinën si një stimulues të moderuar të ATP-së dhe stimuluesit ATP me veprim më të gjatë janë prohormonet. Dyshoj se kreatina mund të ketë një efekt stimulues në prodhimin e ATP tek ata që udhëheqin një mënyrë jetese të ulur. Megjithatë, siç u diskutua më lart, aktiviteti fizik intensiv ul nivelet e ATP për një kohë të gjatë. Në këtë rast, kreatina mund të sigurojë materialin fillestar të nevojshëm për risintezën e ATP, falë shndërrimit të saj në fosfokreatinë brenda muskujve. Një eksperiment i kryer nga shkencëtarët evropianë tregoi se me përdorimin shtesë të kreatinës nga atletët në një nivel të lartë stërvitjeje për pesë ditë në masën 21 g në ditë, së bashku me konsumimin e 252 g karbohidrate, niveli i ATP në. muskujt u rritën deri në 9%, dhe kur përdorni pararendësin ATP fosfokreatinë - me 11% (3).

Lidhur me prohormonet, studimet e kafshëve kanë treguar se niveli i hormoneve mashkullore ndikon shumë në nivelin e ATP në muskuj. Kur minjtë u tredën, niveli i ATP në muskujt e tyre u zvogëlua (4). Kur minjve iu dha testosteroni, nivelet e ATP u rikthyen në nivele normale. Rezultatet e këtij studimi vërtetuan rëndësinë e marrjes së stimuluesve të testosteronit, veçanërisht në periudhën pas stërvitjes, kur nivelet e testosteronit reduktohen edhe duke konsumuar thjesht karbohidrate. Ju mund të përdorni një stimulues intrakrin të testosteronit si androstenedione dhe stimulues endokrine si prekursorët e nandrolonit. Kështu, ju mund të rregulloni natyrshëm uljen e niveleve të testosteronit në gjak duke e zëvendësuar atë me nandrolone, duke rritur gjithashtu nivelet e testosteronit në muskuj me androstenedion.
Riboza, kreatina dhe prohormonet janë stimulues efektivë të prodhimit të ATP. Marrja e tyre në kombinim do të rrisë nivelet tuaja të forcës gjatë stërvitjes me rezistencë ndërsa përmirëson rikuperimin dhe rritjen e muskujve pas stërvitjes. Për shkak se ndikimi i tyre shpërndahet ndryshe me kalimin e kohës dhe ata kanë mënyra të ndryshme veprimi, ato prodhojnë rezultate optimale duke punuar në sinergji.

Energjia e aktivitetit të muskujve

Siç është treguar tashmë, të dy fazat e aktivitetit të muskujve - tkurrja dhe relaksimi - ndodhin me përdorimin e detyrueshëm të energjisë, e cila lirohet gjatë hidrolizës së ATP.

Sidoqoftë, rezervat e ATP në qelizat e muskujve janë të parëndësishme (në pushim, përqendrimi i ATP në muskuj është rreth 5 mmol/l), dhe ato janë të mjaftueshme për punën e muskujve për 1-2 s. Prandaj, për të siguruar aktivitet më të gjatë të muskujve, rezervat e ATP-së duhet të plotësohen në muskuj. Formimi i ATP në qelizat e muskujve direkt gjatë punës fizike quhet risintezë e ATP dhe vjen me konsumin e energjisë.

Kështu, kur muskujt funksionojnë, në to ndodhin njëkohësisht dy procese: hidroliza e ATP, e cila siguron energjinë e nevojshme për tkurrje dhe relaksim, dhe risinteza e ATP, e cila plotëson humbjen e kësaj substance. Nëse vetëm energjia kimike e ATP përdoret për të siguruar tkurrjen dhe relaksimin e muskujve, atëherë energjia kimike e një shumëllojshmërie të gjerë të komponimeve është e përshtatshme për risintezën e ATP: karbohidratet, yndyrat, aminoacidet dhe fosfati i kreatinës.

Struktura dhe roli biologjik i ATP

Adenozina trifosfati (ATP) është një nukleotid. Molekula ATP (acid trifosforik adenozinë) përbëhet nga adenina bazë azotike, riboza me pesë karbon të sheqerit dhe tre mbetje të acidit fosforik të lidhura nga një lidhje me energji të lartë. Kur hidrolizohet, lirohet një sasi e madhe energjie. ATP është makroergu kryesor i qelizës, një akumulues energjie në formën e energjisë së lidhjeve kimike me energji të lartë.

Në kushte fiziologjike, d.m.th., në ato kushte që ekzistojnë në një qelizë të gjallë, zbërthimi i një mol ATP (506 g) shoqërohet me çlirimin e 12 kcal, ose 50 kJ energjie.

Rrugët për formimin e ATP

Oksidimi aerobik (frymëmarrja e indeve)

Sinonimet: fosforilim oksidativ, fosforilim respirator, fosforilim aerobik.

Kjo rrugë ndodh në mitokondri.

Cikli i acidit trikarboksilik u zbulua për herë të parë nga biokimisti anglez G. Krebs (Fig. 4).

Reaksioni i parë katalizohet nga enzima citrate sintaza, në të cilën grupi acetil i acetil-CoA kondensohet me oksaloacetat, duke rezultuar në formimin e acidit citrik. Me sa duket, në këtë reaksion, citril-CoA i lidhur me enzimën formohet si një produkt i ndërmjetëm. Më pas ky i fundit hidrolizohet në mënyrë spontane dhe të pakthyeshme duke formuar citrate dhe HS-CoA.

Si rezultat i reaksionit të dytë, acidi citrik që rezulton i nënshtrohet dehidrimit për të formuar acidin cis-akonitik, i cili, duke shtuar një molekulë uji, bëhet acid izocitrik (isocitrate). Këto reaksione të kthyeshme hidratim-dehidrim katalizohen nga enzima aconitate hydratase (aconitase). Si rezultat, lëvizja e ndërsjellë e H dhe OH ndodh në molekulën e citratit.

Oriz. 4. Cikli i acidit trikarboksilik (cikli Krebs)

Reagimi i tretë duket se kufizon shpejtësinë e ciklit të Krebsit. Acidi izocitrik dehidrogjenohet në prani të izocitratit dehidrogjenazës së varur nga NAD. Gjatë reaksionit të izocitratit dehidrogjenazës, acidi izocitric dekarboksilohet njëkohësisht. Izocitrate dehidrogjenaza e varur nga NAD është një enzimë alosterike që kërkon ADP si një aktivizues specifik. Përveç kësaj, enzima ka nevojë ose jone për të shfaqur aktivitetin e saj.

Gjatë reaksionit të katërt, dekarboksilimi oksidativ i acidit α-ketoglutarik ndodh për të formuar përbërjen me energji të lartë succinyl-CoA. Mekanizmi i këtij reaksioni është i ngjashëm me reaksionin e dekarboksilimit oksidativ të piruvatit në acetil-CoA; Kompleksi α-ketoglutarate dehidrogjenazë është i ngjashëm në strukturë me kompleksin e piruvat dehidrogjenazës. Në të dyja rastet, në reaksion marrin pjesë 5 koenzima: TPP, amidi i acidit lipoik, HS-CoA, FAD dhe NAD+.

Reaksioni i pestë katalizohet nga enzima suksinil-CoA sintetazë. Gjatë këtij reaksioni, succinil-CoA, me pjesëmarrjen e GTP dhe fosfatit inorganik, shndërrohet në acid suksinik (sukcinat). Në të njëjtën kohë, formimi i një lidhjeje fosfatike me energji të lartë të GTP ndodh për shkak të lidhjes tioeter me energji të lartë të suksinil-CoA.

Si rezultat i reaksionit të gjashtë, suksinati dehidrogjenohet në acid fumarik. Oksidimi i suksinatit katalizohet nga dehidrogjenaza suksinate.

në një molekulë në të cilën koenzima FAD është e lidhur ngushtë (kovalentisht) me proteinën. Nga ana tjetër, dehidrogjenaza suksinate është e lidhur fort me membranën e brendshme mitokondriale.

Reaksioni i shtatë kryhet nën ndikimin e enzimës fumarate hidratase (fumaraza). Acidi fumarik që rezulton është i hidratuar, produkti i reagimit është acid malik (malate).

Së fundi, gjatë reaksionit të tetë të ciklit të acidit trikarboksilik, nën ndikimin e dehidrogjenazës malate të varur nga NAD mitokondriale, L-malati oksidohet në oksaloacetat.

Gjatë një rrotullimi të ciklit, oksidimi i një molekule acetil-CoA në ciklin Krebs dhe sistemi i fosforilimit oksidativ mund të prodhojë 12 molekula ATP.

Oksidimi anaerobik

Sinonimet: fosforilimi i substratit, sinteza anaerobe e ATP. Duke hyrë në citoplazmë, hidrogjeni i ndarë bashkohet me një substancë tjetër. Në varësi të substratit, dallohen dy rrugë të risintezës anaerobe të ATP-së: kreatinë fosfat (kreatinë kinazë, laktik) dhe glikolitik (glikolizë, laktat). Në rastin nervor, substrati është kreatinë fosfat, në të dytën - glukoza.

Këto rrugë ndodhin pa pjesëmarrjen e oksigjenit.

vazhdimi. Shih nr. 11, 12, 13, 14, 15, 16/2005

Mësimet e biologjisë në klasat e shkencës

Planifikimi i avancuar, klasa 10

Mësimi 19. Struktura kimike dhe roli biologjik i ATP

Pajisjet: tabelat e biologjisë së përgjithshme, diagrami i strukturës së molekulës ATP, diagrami i marrëdhënies ndërmjet metabolizmit të plastikës dhe energjisë.

I. Test i njohurive

Kryerja e një diktimi biologjik "Përbërjet organike të lëndës së gjallë"

Mësuesi/ja lexon abstraktet nën numra, nxënësit shënojnë në fletoret e tyre numrat e atyre abstrakteve që përputhen me përmbajtjen e versionit të tyre.

Opsioni 1 - proteinat.
Opsioni 2 - karbohidratet.
Opsioni 3 - lipidet.
Opsioni 4 - acidet nukleike.

1. Në formën e tyre të pastër përbëhen vetëm nga atomet C, H, O.

2. Përveç atomeve C, H, O, ato përmbajnë atome N dhe zakonisht S.

3. Përveç atomeve C, H, O, ato përmbajnë atome N dhe P.

4. Kanë një peshë molekulare relativisht të vogël.

5. Pesha molekulare mund të jetë nga mijëra në disa dhjetëra dhe qindra mijëra dalton.

6. Përbërjet organike më të mëdha me një peshë molekulare deri në disa dhjetëra e qindra miliona dalton.

7. Ata kanë pesha të ndryshme molekulare - nga shumë të vogla në shumë të larta, në varësi të faktit nëse substanca është një monomer apo një polimer.

8. Përbëhen nga monosakaride.

9. Përbëhet nga aminoacide.

10. Përbëhen nga nukleotide.

11. Janë estere të acideve yndyrore më të larta.

12. Njësia strukturore bazë: “baza e azotit – mbetje pentozë – acid fosforik”.

13. Njësia strukturore bazë: “aminoacide”.

14. Njësia strukturore bazë: “monosakaridi”.

15. Njësia strukturore bazë: “glicerol-acid yndyror”.

16. Molekulat e polimerit ndërtohen nga monomere identike.

17. Molekulat e polimerit ndërtohen nga monomerë të ngjashëm, por jo krejt identikë.

18. Nuk janë polimere.

19. Ato kryejnë pothuajse ekskluzivisht funksione energjetike, ndërtimore dhe magazinuese, dhe në disa raste – mbrojtëse.

20. Përveç energjisë dhe ndërtimit, kryejnë funksione katalitike, sinjalizuese, transportuese, motorike dhe mbrojtëse;

21. Ato ruajnë dhe transmetojnë vetitë trashëgimore të qelizës dhe organizmit.

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

II. Mësimi i materialit të ri

1. Struktura e acidit adenozintrifosforik

Përveç proteinave, acideve nukleike, yndyrave dhe karbohidrateve, një numër i madh i përbërjeve të tjera organike sintetizohen në lëndën e gjallë. Midis tyre, një rol të rëndësishëm luhet në bioenergjetikën e qelizës. acidi adenozin trifosforik (ATP). ATP gjendet në të gjitha qelizat bimore dhe shtazore. Në qeliza, acidi trifosforik adenozinë është më shpesh i pranishëm në formën e kripërave të quajtura adenozintrifosfatet. Sasia e ATP-së luhatet dhe është mesatarisht 0.04% (mesatarisht ka rreth 1 miliard molekula ATP në një qelizë). Sasia më e madhe e ATP gjendet në muskujt skeletorë (0,2-0,5%).

Molekula ATP përbëhet nga një bazë azotike - adenina, një pentozë - ribozë dhe tre mbetje të acidit fosforik, d.m.th. ATP është një nukleotid i veçantë adenil. Ndryshe nga nukleotidet e tjera, ATP përmban jo një, por tre mbetje të acidit fosforik. ATP i referohet substancave makroergjike - substancave që përmbajnë një sasi të madhe energjie në lidhjet e tyre.

Modeli hapësinor (A) dhe formula strukturore (B) e molekulës ATP

Mbetja e acidit fosforik shkëputet nga ATP nën veprimin e enzimave ATPase. ATP ka një tendencë të fortë për të shkëputur grupin e saj terminal të fosfatit:

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

sepse kjo çon në zhdukjen e zmbrapsjes elektrostatike të pafavorshme energjetike midis ngarkesave negative ngjitur. Fosfati që rezulton stabilizohet për shkak të formimit të lidhjeve energjetike të favorshme hidrogjenore me ujin. Shpërndarja e ngarkesës në sistemin ADP + Fn bëhet më e qëndrueshme sesa në ATP. Ky reaksion çliron 30.5 kJ (prishja e një lidhje normale kovalente çliron 12 kJ).

Për të theksuar "koston" e lartë të energjisë së lidhjes fosfor-oksigjen në ATP, zakonisht shënohet me shenjën ~ dhe quhet lidhje makroenergjetike. Kur hiqet një molekulë e acidit fosforik, ATP shndërrohet në ADP (acidi adenozinodifosforik), dhe nëse hiqen dy molekula të acidit fosforik, ATP shndërrohet në AMP (acidi monofosforik adenozinë). Ndarja e fosfatit të tretë shoqërohet me çlirimin e vetëm 13.8 kJ, kështu që në molekulën ATP ekzistojnë vetëm dy lidhje aktuale me energji të lartë.

2. Formimi i ATP në qelizë

Furnizimi me ATP në qelizë është i vogël. Për shembull, rezervat e ATP në një muskul janë të mjaftueshme për 20-30 kontraktime. Por një muskul mund të punojë për orë të tëra dhe të prodhojë mijëra kontraktime. Prandaj, së bashku me zbërthimin e ATP në ADP, sinteza e kundërt duhet të ndodhë vazhdimisht në qelizë. Ka disa rrugë për sintezën e ATP në qeliza. Le të njihemi me ta.

1. Fosforilimi anaerobik. Fosforilimi është procesi i sintezës së ATP nga ADP dhe fosfati me peshë molekulare të ulët (Pn). Në këtë rast, ne po flasim për procese pa oksigjen të oksidimit të substancave organike (për shembull, glikoliza është procesi i oksidimit pa oksigjen të glukozës në acidin piruvik). Përafërsisht 40% e energjisë së çliruar gjatë këtyre proceseve (rreth 200 kJ/mol glukozë) shpenzohet në sintezën e ATP, dhe pjesa tjetër shpërndahet si nxehtësi:

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

2. Fosforilimi oksidativështë procesi i sintezës së ATP duke përdorur energjinë e oksidimit të substancave organike me oksigjen. Ky proces u zbulua në fillim të viteve 1930. shekulli XX V.A. Engelhardt. Proceset e oksigjenit të oksidimit të substancave organike ndodhin në mitokondri. Përafërsisht 55% e energjisë së çliruar në këtë rast (rreth 2600 kJ/mol glukozë) shndërrohet në energjinë e lidhjeve kimike të ATP, dhe 45% shpërndahet si nxehtësi.

Fosforilimi oksidativ është shumë më efektiv se sinteza anaerobe: nëse gjatë procesit të glikolizës sintetizohen vetëm 2 molekula ATP gjatë zbërthimit të një molekule glukoze, atëherë 36 molekula ATP formohen gjatë fosforilimit oksidativ.

3. Fotofosforilimi– procesi i sintezës së ATP duke përdorur energjinë e dritës së diellit. Kjo rrugë e sintezës së ATP është karakteristikë vetëm për qelizat e afta për fotosintezë (bimët jeshile, cianobakteret). Energjia e kuanteve të dritës diellore përdoret nga fotosintetika gjatë fazës së dritës të fotosintezës për sintezën e ATP.

3. Rëndësia biologjike e ATP

ATP është në qendër të proceseve metabolike në qelizë, duke qenë një lidhje midis reaksioneve të sintezës biologjike dhe kalbjes. Roli i ATP në një qelizë mund të krahasohet me rolin e një baterie, pasi gjatë hidrolizës së ATP lirohet energjia e nevojshme për procese të ndryshme jetësore ("shkarkimi"), dhe në procesin e fosforilimit ("karikimit") ATP. përsëri akumulon energji.

Për shkak të energjisë së çliruar gjatë hidrolizës së ATP, ndodhin pothuajse të gjitha proceset jetësore në qelizë dhe trup: transmetimi i impulseve nervore, biosinteza e substancave, kontraktimet e muskujve, transporti i substancave etj.

III. Konsolidimi i njohurive

Zgjidhja e problemeve biologjike

Detyra 1. Kur vrapojmë shpejt, marrim frymë shpejt dhe shfaqet djersitje e shtuar. Shpjegoni këto dukuri.

Problemi 2. Pse njerëzit e ngrirë fillojnë të stampojnë dhe të kërcejnë në të ftohtë?

Detyra 3. Në veprën e famshme të I. Ilf dhe E. Petrov "Dymbëdhjetë karriget", midis shumë këshillave të dobishme mund të gjeni sa vijon: "Frymë thellë, jeni të emocionuar". Mundohuni ta justifikoni këtë këshillë nga pikëpamja e proceseve energjetike që ndodhin në trup.

IV. Detyre shtepie

Filloni të përgatiteni për testin dhe testin (diktoni pyetjet e testit - shihni mësimin 21).

Mësimi 20. Përgjithësimi i njohurive në rubrikën “Organizimi kimik i jetës”

Pajisjet: tabelat mbi biologjinë e përgjithshme.

I. Përgjithësim i njohurive të seksionit

Nxënësit punojnë me pyetje (individualisht) të ndjekura nga kontrolli dhe diskutimi

1. Jepni shembuj të përbërjeve organike, ku përfshihen karboni, squfuri, fosfori, azoti, hekuri, mangani.

2. Si mund të dalloni një qelizë të gjallë nga një e vdekur bazuar në përbërjen e saj jonike?

3. Cilat substanca gjenden në qelizë në formë të patretur? Çfarë organesh dhe indesh përmbajnë?

4. Jepni shembuj të makroelementeve të përfshirë në vendet aktive të enzimave.

5. Cilat hormone përmbajnë mikroelemente?

6. Cili është roli i halogjeneve në trupin e njeriut?

7. Si ndryshojnë proteinat nga polimerët artificialë?

8. Si ndryshojnë peptidet nga proteinat?

9. Si quhet proteina që përbën hemoglobinën? Nga sa nënnjësi përbëhet?

10. Çfarë është ribonukleaza? Sa aminoacide përmban? Kur u sintetizua artificialisht?

11. Pse shpejtësia e reaksioneve kimike pa enzima është e ulët?

12. Cilat substanca transportohen nga proteinat nëpër membranën qelizore?

13. Si ndryshojnë antitrupat nga antigjenet? A përmbajnë vaksinat antitrupa?

14. Në çfarë substancash zbërthehen proteinat në trup? Sa energji lirohet? Ku dhe si neutralizohet amoniaku?

15. Jepni një shembull të hormoneve peptide: si përfshihen ato në rregullimin e metabolizmit qelizor?

16. Cila është struktura e sheqerit me të cilin pimë çaj? Cilat janë tre sinonime të tjera për këtë substancë?

17. Pse yndyra e qumështit nuk mblidhet në sipërfaqe, por më tepër në formë suspensioni?

18. Sa është masa e ADN-së në bërthamën e qelizave somatike dhe ato germinale?

19. Sa ATP përdor një person në ditë?

20. Çfarë proteinash përdorin njerëzit për të bërë rroba?

Struktura primare e ribonukleazës pankreatike (124 aminoacide)

II. Detyre shtepie.

Vazhdoni të përgatiteni për testin dhe testin në seksionin "Organizimi kimik i jetës".

Mësimi 21. Mësimi testues në rubrikën “Organizimi kimik i jetës”

I. Kryerja e një testi me gojë për pyetjet

1. Përbërja elementare e qelizës.

2. Karakteristikat e elementeve organogjene.

3. Struktura e një molekule uji. Lidhja e hidrogjenit dhe rëndësia e saj në "kiminë" e jetës.

4. Vetitë dhe funksionet biologjike të ujit.

5. Substancat hidrofile dhe hidrofobe.

6. Kationet dhe rëndësia e tyre biologjike.

7. Anionet dhe rëndësia e tyre biologjike.

8. Polimere. Polimere biologjike. Dallimet midis polimereve periodike dhe jo periodike.

9. Vetitë e lipideve, funksionet e tyre biologjike.

10. Grupet e karbohidrateve, të dalluara nga veçoritë strukturore.

11. Funksionet biologjike të karbohidrateve.

12. Përbërja elementare e proteinave. Aminoacidet. Formimi i peptideve.

13. Strukturat primare, sekondare, terciare dhe kuaternare të proteinave.

14. Funksioni biologjik i proteinave.

15. Dallimet midis enzimave dhe katalizatorëve jobiologjikë.

16. Struktura e enzimave. Koenzimat.

17. Mekanizmi i veprimit të enzimave.

18. Acidet nukleike. Nukleotidet dhe struktura e tyre. Formimi i polinukleotideve.

19. Rregullat e E. Chargaff. Parimi i komplementaritetit.

20. Formimi i një molekule të ADN-së me dy vargje dhe spiralizimi i saj.

21. Klasat e ARN qelizore dhe funksionet e tyre.

22. Dallimet ndërmjet ADN-së dhe ARN-së.

23. Replikimi i ADN-së. Transkriptimi.

24. Struktura dhe roli biologjik i ATP.

25. Formimi i ATP në qelizë.

II. Detyre shtepie

Vazhdoni të përgatiteni për testin në seksionin "Organizimi kimik i jetës".

Mësimi 22. Mësimi testues në rubrikën “Organizimi kimik i jetës”

I. Kryerja e një testi me shkrim

opsioni 1

1. Ekzistojnë tre lloje të aminoacideve - A, B, C. Sa variante të zinxhirëve polipeptidikë të përbërë nga pesë aminoacide mund të ndërtohen. Ju lutemi tregoni këto opsione. A do të kenë këto polipeptide të njëjtat veti? Pse?

2. Të gjitha gjallesat përbëhen kryesisht nga komponimet e karbonit, dhe analogu i karbonit, silici, përmbajtja e të cilit në koren e tokës është 300 herë më e madhe se karboni, gjendet vetëm në shumë pak organizma. Shpjegoni këtë fakt nga pikëpamja e strukturës dhe vetive të atomeve të këtyre elementeve.

3. Molekulat ATP të etiketuara me 32P radioaktive në mbetjen e fundit, të tretë të acidit fosforik u futën në një qelizë dhe molekulat ATP të etiketuara me 32P në mbetjen e parë më afër ribozës u futën në qelizën tjetër. Pas 5 minutash, në të dy qelizat u mat përmbajtja e jonit fosfat inorganik të etiketuar me 32P. Ku do të jetë dukshëm më i lartë?

4. Hulumtimet kanë treguar se 34% e numrit të përgjithshëm të nukleotideve të kësaj mARN është guaninë, 18% është uracil, 28% është citozinë dhe 20% është adeninë. Përcaktoni përbërjen në përqindje të bazave azotike të ADN-së me dy zinxhirë, kopje e së cilës është mARN-ja e treguar.

Opsioni 2

1. Yndyrnat përbëjnë “rezervën e parë” në metabolizmin e energjisë dhe përdoren kur shterohet rezerva e karbohidrateve. Megjithatë, në muskujt skeletorë, në prani të glukozës dhe acideve yndyrore, këto të fundit përdoren në një masë më të madhe. Proteinat përdoren gjithmonë si burim energjie vetëm si mjeti i fundit, kur trupi është i uritur. Shpjegoni këto fakte.

2. Jonet e metaleve të rënda (merkuri, plumbi etj.) dhe arseniku lidhen lehtësisht nga grupet sulfide të proteinave. Duke ditur vetitë e sulfideve të këtyre metaleve, shpjegoni se çfarë do të ndodhë me proteinën kur kombinohet me këto metale. Pse metalet e rënda janë helm për trupin?

3. Në reaksionin e oksidimit të substancës A në substancën B, lirohet 60 kJ energji. Sa molekula ATP mund të sintetizohen maksimalisht në këtë reaksion? Si do të përdoret pjesa tjetër e energjisë?

4. Studimet kanë treguar se 27% e numrit të përgjithshëm të nukleotideve të kësaj mARN është guaninë, 15% është uracil, 18% është citozinë dhe 40% është adeninë. Përcaktoni përbërjen në përqindje të bazave azotike të ADN-së me dy zinxhirë, kopje e së cilës është mARN-ja e treguar.

Vazhdon

Qelizat e të gjithë organizmave përmbajnë molekula të ATP - acid trifosforik adenozinë. ATP është një substancë qelizore universale, molekula e së cilës ka lidhje të pasura me energji. Molekula ATP është një nukleotid unik, i cili, si nukleotidet e tjera, përbëhet nga tre përbërës: një bazë azotike - adeninë, një karbohidrat - ribozë, por në vend të një përmban tre mbetje të molekulave të acidit fosforik (Fig. 12). Lidhjet e treguara në figurë janë të pasura me energji dhe quhen me energji të lartë. Çdo molekulë ATP përmban dy lidhje me energji të lartë.

Kur një lidhje me energji të lartë prishet dhe një molekulë e acidit fosforik hiqet me ndihmën e enzimeve, lirohet 40 kJ/mol energji dhe ATP shndërrohet në ADP - acid adenozin difosforik. Kur hiqet një molekulë tjetër e acidit fosforik, lirohet edhe 40 kJ/mol; Formohet AMP - acidi monofosforik i adenozinës. Këto reagime janë të kthyeshme, domethënë AMP mund të shndërrohet në ADP, ADP në ATP.

Molekulat ATP jo vetëm që zbërthehen, por edhe sintetizohen, kështu që përmbajtja e tyre në qelizë është relativisht konstante. Rëndësia e ATP në jetën e një qelize është e madhe. Këto molekula luajnë një rol udhëheqës në metabolizmin e energjisë të nevojshme për të siguruar jetën e qelizës dhe të organizmit në tërësi.

Një molekulë e ARN-së është zakonisht një zinxhir i vetëm, i përbërë nga katër lloje nukleotidesh - A, U, G, C. Njihen tre lloje kryesore të ARN-së: mARN, rARN, tARN. Përmbajtja e molekulave të ARN-së në një qelizë nuk është konstante; ato marrin pjesë në biosintezën e proteinave. ATP është një substancë energjetike universale e qelizës, e cila përmban lidhje të pasura me energji. ATP luan një rol qendror në metabolizmin e energjisë qelizore. ARN dhe ATP gjenden si në bërthamën ashtu edhe në citoplazmën e qelizës.

Çdo qelizë, si çdo sistem i gjallë, ka aftësinë e natyrshme për të ruajtur përbërjen dhe të gjitha vetitë e saj në një nivel relativisht konstant. Për shembull, përmbajtja e ATP në qeliza është rreth 0.04%, dhe kjo vlerë ruhet fort, pavarësisht nga fakti se ATP konsumohet vazhdimisht në qelizë gjatë jetës. Një shembull tjetër: reagimi i përmbajtjes qelizore është pak alkalik, dhe ky reagim ruhet në mënyrë të qëndrueshme, pavarësisht se acidet dhe bazat formohen vazhdimisht gjatë procesit metabolik. Jo vetëm përbërja kimike e qelizës, por edhe vetitë e tjera të saj mbahen fort në një nivel të caktuar. Stabiliteti i lartë i sistemeve të gjalla nuk mund të shpjegohet me vetitë e materialeve nga të cilat janë ndërtuar, pasi proteinat, yndyrat dhe karbohidratet kanë pak stabilitet. Stabiliteti i sistemeve të gjalla është aktiv; ai përcaktohet nga proceset komplekse të koordinimit dhe rregullimit.

Le të shqyrtojmë, për shembull, se si ruhet qëndrueshmëria e përmbajtjes së ATP në qelizë. Siç e dimë, ATP konsumohet nga qeliza kur ajo kryen ndonjë aktivitet. Sinteza e ATP ndodh si rezultat i proceseve pa oksigjen dhe zbërthim të oksigjenit të glukozës. Është e qartë se qëndrueshmëria e përmbajtjes së ATP arrihet për shkak të balancimit të saktë të të dy proceseve - konsumi i ATP dhe sinteza e tij: sapo përmbajtja e ATP në qelizë zvogëlohet, proceset pa oksigjen dhe zbërthimi i oksigjenit të glukozës ndizen menjëherë. gjatë së cilës sintetizohet ATP dhe rritet përmbajtja e ATP në qelizë. Kur nivelet e ATP arrijnë normale, sinteza e ATP ngadalësohet.

Ndezja dhe fikja e proceseve që sigurojnë ruajtjen e përbërjes normale të qelizës ndodh automatikisht në të. Ky rregullim quhet vetërregullim ose autorregullim.

Baza për rregullimin e aktivitetit të qelizave janë proceset e informacionit, domethënë proceset në të cilat komunikimi midis lidhjeve individuale të sistemit kryhet duke përdorur sinjale. Një sinjal është një ndryshim që ndodh në një lidhje të sistemit. Në përgjigje të sinjalit, fillon një proces, si rezultat i të cilit eliminohet ndryshimi që rezulton. Kur gjendja normale e sistemit rikthehet, kjo shërben si një sinjal i ri për të mbyllur procesin.

Si funksionon sistemi i sinjalizimit të qelizave, si siguron proceset e autorregullimit në të?

Marrja e sinjaleve brenda qelizës kryhet nga enzimat e saj. Enzimat, si shumica e proteinave, kanë një strukturë të paqëndrueshme. Nën ndikimin e një sërë faktorësh, duke përfshirë shumë agjentë kimikë, struktura e enzimës prishet dhe aktiviteti i saj katalitik humbet. Ky ndryshim është zakonisht i kthyeshëm, d.m.th., pas eliminimit të faktorit aktiv, struktura e enzimës kthehet në normale dhe funksioni i saj katalitik rikthehet.

Mekanizmi i autorregullimit të qelizave bazohet në faktin se substanca, përmbajtja e së cilës rregullohet, është e aftë të ndërveprojë specifik me enzimën që e gjeneron atë. Si rezultat i këtij ndërveprimi, struktura e enzimës deformohet dhe aktiviteti i saj katalitik humbet.

Mekanizmi i autorregullimit të qelizave funksionon si më poshtë. Ne e dimë tashmë se kimikatet e prodhuara në një qelizë zakonisht lindin nga disa reaksione enzimatike të njëpasnjëshme. Mos harroni proceset pa oksigjen dhe pa oksigjen të zbërthimit të glukozës. Secili prej këtyre proceseve përfaqëson një seri të gjatë - të paktën një duzinë reagimesh të njëpasnjëshme. Është mjaft e qartë se për të rregulluar procese të tilla polinomiale, mjafton të çaktivizohet çdo lidhje. Mjafton të fikni të paktën një reagim dhe e gjithë linja do të ndalet. Është në këtë mënyrë që përmbajtja e ATP në qelizë rregullohet. Ndërsa qeliza është në qetësi, përmbajtja e saj ATP është rreth 0.04%. Në një përqendrim kaq të lartë të ATP, ai reagon me një nga enzimat pa procesin e oksigjenit të zbërthimit të glukozës. Si rezultat i këtij reaksioni, të gjitha molekulat e kësaj enzime janë pa aktivitet dhe linjat transportuese pa proceset e oksigjenit dhe oksigjenit janë joaktive. Nëse, për shkak të ndonjë aktiviteti të qelizës, përqendrimi i ATP në të zvogëlohet, atëherë struktura dhe funksioni i enzimës restaurohet dhe fillojnë proceset pa oksigjen dhe oksigjen. Si rezultat, prodhohet ATP dhe përqendrimi i tij rritet. Kur arrin standardin (0.04%), transportuesi pa oksigjen dhe proceset e oksigjenit fiket automatikisht.

2241-2250

2241. Izolimi gjeografik çon në speciacion, pasi në popullatat e specieve origjinale ka
A) divergjenca
B) konvergjencës
B) aromorfozë
D) degjenerim

2242. Burimet natyrore jo të rinovueshme të biosferës përfshijnë
A) depozitimet e gëlqeres
B) pyjet tropikale
B) rërë dhe argjilë
D) qymyr

2243. Sa është probabiliteti që një tipar recesiv të shfaqet në fenotip te pasardhësit e gjeneratës së parë nëse të dy prindërit kanë gjenotipin Aa?
A) 0%
B) 25%
B) 50%
D) 75%

Abstrakt

2244. Lidhjet e pasura me energji midis mbetjeve të acidit fosforik janë të pranishme në molekulë
A) ketri
B) ATP
B) mARN
D) ADN-së

2245. Mbi çfarë baze klasifikohet si insekt kafsha e paraqitur në figurë?
A) tre palë këmbë këmbësh
B) dy sy të thjeshtë
B) një palë krahë transparentë
D) copëtimi i trupit në kokë dhe bark

Abstrakt

2246. Si rezultat, formohet një zigot, ndryshe nga një gametë
A) fekondimi
B) partenogjenezë
B) spermatogjeneza
D) Ndarja I e mejozës

2247. Si rezultat formohen hibride jopjellore në bimë
A) kryqëzimi intraspecifik
B) poliploidizimi
B) hibridizimi i largët
D) duke analizuar kryqëzimin

Sa ATP përmban trupi?

2249. Në njerëzit Rh-negativ, në krahasim me njerëzit Rh-pozitiv, qelizat e kuqe të gjakut ndryshojnë në përbërje
A) lipidet
B) karbohidratet
B) minerale
D) proteinat

2250. Kur shkatërrohen qelizat e lobit të përkohshëm të korteksit cerebral, një person
A) merr një ide të shtrembëruar për formën e objekteve
B) nuk bën dallimin midis fuqisë dhe lartësisë së zërit
B) humb koordinimin e lëvizjeve
D) nuk dallon sinjalet vizuale

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2018

Detektor Adblock

1. Cilat fjalë i mungojnë fjalisë dhe zëvendësohen me shkronjat (a-d)?

"Molekula ATP përbëhet nga një bazë azotike (a), një monosakarid me pesë karbon (b) dhe (c) një mbetje acidi (d)."

Fjalët e mëposhtme zëvendësohen me shkronjat: a – adeninë, b – ribozë, c – tre, d – fosfor.

2. Krahasoni strukturën e ATP dhe strukturën e një nukleotidi. Identifikoni ngjashmëritë dhe dallimet.

Në fakt, ATP është një derivat i nukleotidit adenil të ARN-së (adenozinës monofosfat, ose AMP). Molekulat e të dy substancave përfshijnë adeninën bazë azotike dhe ribozën e sheqerit me pesë karbon. Dallimet janë për faktin se nukleotidi adenil i ARN-së (si në çdo nukleotid tjetër) përmban vetëm një mbetje të acidit fosforik dhe nuk ka lidhje me energji të lartë (me energji të lartë). Molekula ATP përmban tre mbetje të acidit fosforik, midis të cilave ka dy lidhje me energji të lartë, kështu që ATP mund të veprojë si një bateri dhe bartës i energjisë.

3. Cili është procesi i hidrolizës së ATP?

ATF: monedhë e energjisë

Sinteza e ATP? Cili është roli biologjik i ATP?

Gjatë procesit të hidrolizës, një mbetje e acidit fosforik hiqet nga molekula ATP (defosforilimi). Në këtë rast, lidhja me energji të lartë prishet, lirohet 40 kJ/mol energji dhe ATP shndërrohet në ADP (acidi adenozinë difosforik):

ATP + H2O → ADP + H3PO4 + 40 kJ

ADP mund t'i nënshtrohet hidrolizës së mëtejshme (gjë që ndodh rrallë) me eliminimin e një grupi tjetër fosfati dhe lëshimin e një "pjese" të dytë të energjisë. Në këtë rast, ADP konvertohet në AMP (acid monofosforik adenozinë):

ADP + H2O → AMP + H3PO4 + 40 kJ

Sinteza e ATP ndodh si rezultat i shtimit të një mbetje të acidit fosforik në molekulën ADP (fosforilimi). Ky proces ndodh kryesisht në mitokondri dhe kloroplaste, pjesërisht në hialoplazmën e qelizave. Për të formuar 1 mol ATP nga ADP, duhet të shpenzohen të paktën 40 kJ energji:

ADP + H3PO4 + 40 kJ → ATP + H2O

ATP është një depo universale (bateri) dhe bartës i energjisë në qelizat e organizmave të gjallë. Pothuajse në të gjitha proceset biokimike që ndodhin në qelizat që kërkojnë energji, ATP përdoret si furnizues i energjisë. Falë energjisë së ATP-së, sintetizohen molekula të reja të proteinave, karbohidrateve, lipideve, kryhet transport aktiv i substancave, ndodh lëvizja e flagjelave dhe qerpikëve, ndodh ndarja e qelizave, muskujt punojnë, ruhet një temperaturë konstante e trupit në të ngrohtë. kafshë të gjakosura etj.

4. Cilat lidhje quhen makroergjike? Çfarë funksionesh mund të kryejnë substancat që përmbajnë lidhje me energji të lartë?

Lidhjet makroergjike janë ato, këputja e të cilave çliron një sasi të madhe energjie (për shembull, këputja e secilës lidhje makroergjike ATP shoqërohet me çlirimin e 40 kJ/mol energjie). Substancat që përmbajnë lidhje me energji të lartë mund të shërbejnë si bateri, bartës dhe furnizues të energjisë për procese të ndryshme jetësore.

5. Formula e përgjithshme e ATP-së është C10H16N5O13P3. Kur 1 mol ATP hidrolizohet në ADP, lirohet 40 kJ energji. Sa energji do të lirohet gjatë hidrolizës së 1 kg ATP?

● Llogaritni masën molare të ATP:

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

● Kur hidrolizohet 507 g ATP (1 mol), lirohet 40 kJ energji.

Kjo do të thotë se me hidrolizën e 1000 g ATP, do të lirohet: 1000 g × 40 kJ: 507 g ≈ 78,9 kJ.

Përgjigje: Kur 1 kg ATP hidrolizohet në ADP, do të çlirohen rreth 78,9 kJ energji.

6. Molekulat ATP të etiketuara me fosfor radioaktiv 32P në mbetjen e fundit (të tretë) të acidit fosforik u futën në një qelizë dhe molekulat ATP të etiketuara me 32P në mbetjen e parë (më afër ribozës) u futën në qelizën tjetër. Pas 5 minutash, në të dy qelizat u mat përmbajtja e jonit fosfat inorganik të etiketuar me 32P. Ku ishte më lart dhe pse?

Mbetja e fundit (e treta) e acidit fosforik shkëputet lehtësisht gjatë hidrolizës së ATP, dhe e para (më afër ribozës) nuk shkëputet as gjatë hidrolizës me dy hapa të ATP në AMP. Prandaj, përmbajtja e fosfatit inorganik radioaktiv do të jetë më e lartë në qelizën në të cilën është futur ATP, e shënuar në mbetjen e fundit (të tretë) të acidit fosforik.

Dashkov M.L.

Faqja e internetit: dashkov.by

Një molekulë e ARN-së, ndryshe nga ADN-ja, është zakonisht një zinxhir i vetëm nukleotidesh, i cili është shumë më i shkurtër se ADN-ja. Megjithatë, masa totale e ARN-së në një qelizë është më e madhe se ADN-ja. Molekulat e ARN-së janë të pranishme si në bërthamë ashtu edhe në citoplazmë.

Njihen tre lloje kryesore të ARN-së: informative, ose shabllon, - mARN; ribozomale - rRNA, transportuese - tARN, të cilat ndryshojnë në formën, madhësinë dhe funksionet e molekulave. Funksioni i tyre kryesor është pjesëmarrja në biosintezën e proteinave.

Ju shikoni se një molekulë ARN, si një molekulë e ADN-së, përbëhet nga katër lloje nukleotidesh, tre prej të cilave përmbajnë të njëjtat baza azotike si nukleotidet e ADN-së (A, G, C). Sidoqoftë, në vend të bazës azotike të timinës, ARN përmban një bazë tjetër azotike - uracilin (U). Kështu, nukleotidet e një molekule ARN përfshijnë bazat azotike: A, G, C, U. Përveç kësaj, në vend të karbohidrateve deoksiribozë, ARN përmban ribozë.

Qelizat e të gjithë organizmave përmbajnë molekula të ATP - acid trifosforik adenozinë. ATP është një substancë qelizore universale, molekula e së cilës ka lidhje të pasura me energji. Molekula ATP është një nukleotid unik, i cili, si nukleotidet e tjera, përbëhet nga tre përbërës: një bazë azotike - adeninë, një karbohidrat - ribozë, por në vend të një përmban tre mbetje të molekulave të acidit fosforik. Çdo molekulë ATP përmban dy lidhje me energji të lartë.

Kur një lidhje me energji të lartë prishet dhe një molekulë e acidit fosforik hiqet me ndihmën e enzimeve, lirohet 40 kJ/mol energji dhe ATP shndërrohet në ADP - acid adenozin difosforik. Kur hiqet një molekulë tjetër e acidit fosforik, lirohet edhe 40 kJ/mol; Formohet AMP - acidi monofosforik i adenozinës. Këto reagime janë të kthyeshme, domethënë AMP mund të shndërrohet në ADP, ADP në ATP.

Molekula ATP - çfarë është dhe cili është roli i saj në trup

Molekulat ATP jo vetëm që zbërthehen, por edhe sintetizohen, dhe për këtë arsye përmbajtja e tyre në qelizë është relativisht konstante. Rëndësia e ATP në jetën e një qelize është e madhe. Këto molekula luajnë një rol udhëheqës në metabolizmin e energjisë të nevojshme për të siguruar jetën e qelizës dhe të organizmit në tërësi.