Universal bioloji batareya enerji. Günəşin işıq enerjisi və istehlak edilən qidanın tərkibindəki enerji ATP molekullarında saxlanılır. Hüceyrədə ATP tədarükü azdır. Deməli, əzələdəki ATP ehtiyatı 20-30 daralma üçün kifayətdir. Gərgin, lakin qısamüddətli iş zamanı əzələlər yalnız onların tərkibində olan ATP-nin parçalanması səbəbindən işləyir. İşi bitirdikdən sonra insan ağır nəfəs alır - bu dövrdə karbohidratlar və digər maddələr parçalanır (enerji yığılır) və hüceyrələrdə ATP təchizatı bərpa olunur.
18. Qəfəs
EUKARYOTLAR (eukariotlar) (yunanca eu - yaxşı, tamamilə və karyon - nüvədən), orqanizmlər (bakteriyalar, o cümlədən siyanobakteriyalar istisna olmaqla), prokariotlardan fərqli olaraq, sitoplazmadan nüvə zərfi ilə ayrılmış formalaşmış hüceyrə nüvəsi olan orqanizmlər. Genetik material xromosomlarda olur. Eukaryotik hüceyrələrdə mitoxondriya, plastidlər və digər orqanoidlər var. Cinsi proses xarakterikdir.
19. Qəfəs, elementar canlı sistemi, bütün heyvan və bitkilərin quruluşunun və həyat fəaliyyətinin əsasını təşkil edir. Hüceyrələr müstəqil orqanizmlər (məsələn, protozoa, bakteriyalar) və çoxhüceyrəli orqanizmlərin bir hissəsi kimi mövcuddur ki, burada çoxalma üçün xidmət edən mikrob hüceyrələri və quruluşu və funksiyası fərqli olan bədən hüceyrələri (somatik) (məsələn, sinir, sümük). , əzələ, ifrazat). Hüceyrə ölçüləri 0,1-0,25 mikrondan (bəzi bakteriyalar) 155 mm-ə (qabıqdakı dəvəquşu yumurtası) qədər dəyişir.
İnsanlarda, yeni doğulmuş uşağın bədənində, təqribən. 2·1012. Hər bir hüceyrənin iki əsas hissəsi var: nüvə və orqanoidləri və daxilolmaları olan sitoplazma. Bitki hüceyrələri adətən sərt membranla örtülür. Hüceyrələr haqqında elm sitologiyadır.
PROKARYOTLAR (latınca pro - irəli, əvəzinə və yunanca karyon - nüvə), eukariotlardan fərqli olaraq formalaşmış hüceyrə nüvəsi olmayan orqanizmlər. Dairəvi DNT zənciri şəklində olan genetik material nukleotiddə sərbəst yerləşir və həqiqi xromosomlar əmələ gətirmir. Tipik cinsi proses yoxdur. Prokaryotlara bakteriyalar, o cümlədən siyanobakteriyalar (mavi-yaşıl yosunlar) daxildir. Üzvi dünya sistemində prokaryotlar super krallıq təşkil edirlər.
20. PLAZMA MEMBRAN(hüceyrə membranı, plazmalemma), bitki və heyvan hüceyrələrinin protoplazmasını əhatə edən bioloji membran. Hüceyrə ilə ətraf mühit arasında maddələr mübadiləsinin tənzimlənməsində iştirak edir.
21. Hüceyrə daxilolmaları- ehtiyat qida maddələrinin yığılması: zülallar, yağlar və karbohidratlar.
22. GOLGI APART(Golgi kompleksi) (K.Qolqinin adını daşıyır), onun metabolik məhsullarının (müxtəlif ifrazatlar, kollagen, qlikogen, lipidlər və s.) əmələ gəlməsində və qlikoproteinlərin sintezində iştirak edən hüceyrə orqanoidi.
23 LİZOSOMLAR(lys. və yunan soma - bədən), zülalları, nuklein turşularını, polisaxaridləri parçalaya bilən fermentləri ehtiva edən hüceyrə strukturları. Faqositoz və pinositoz yolu ilə hüceyrəyə daxil olan maddələrin hüceyrədaxili həzmində iştirak edir.
24. MİTOXONDRİYA xarici membranla əhatə olunmuş və buna görə də artıq bir bölmə, ətrafdakı sitoplazmadan ayrılmışdır; Bundan əlavə, mitoxondrilərin daxili boşluğu da daxili membrandan istifadə edərək iki bölməyə bölünür. Mitoxondriyanın xarici membranı tərkibinə görə endoplazmatik retikulumun membranlarına çox oxşardır; qıvrımları (cristae) əmələ gətirən daxili mitoxondrial membran zülallarla çox zəngindir - bəlkə də bu, hüceyrənin ən zülalla zəngin membranlarından biridir; onların arasında elektron ötürülməsindən məsul olan "tənəffüs zənciri" zülalları; bəzi üzvi molekullarda və ionlarda ADP, ATP, oksigen, CO üçün daşıyıcı zülallar. Sitoplazmadan mitoxondriyaya daxil olan qlikoliz məhsulları mitoxondriyanın daxili bölməsində oksidləşir.
Elektron ötürülməsinə cavabdeh olan zülallar membranda elə yerləşir ki, elektron ötürülməsi prosesi zamanı protonlar membranın bir tərəfinə atılır - onlar xarici və daxili membranlar arasındakı boşluğa daxil olur və orada toplanır. Bu, elektrokimyəvi potensialla nəticələnir (konsentrasiya və yüklərdəki fərqlərə görə). Bu fərq daxili mitoxondrial membranın ən vacib xüsusiyyətinə görə saxlanılır - protonları keçirməzdir. Yəni normal şəraitdə protonlar özləri bu membrandan keçə bilməzlər. Amma onun tərkibində çoxlu zülallardan ibarət və protonlar üçün kanal meydana gətirən xüsusi zülallar, daha doğrusu zülal kompleksləri var. Protonlar bu kanaldan elektrokimyəvi qradiyentin hərəkətverici qüvvəsi altında keçir. Bu prosesin enerjisi eyni protein komplekslərində olan və ATP sintezinə səbəb olan adenozin difosfata (ADP) bir fosfat qrupunu bağlaya bilən bir ferment tərəfindən istifadə olunur.
Beləliklə, mitoxondriya hüceyrədə “enerji stansiyası” rolunu oynayır. Bitki hüceyrələrinin xloroplastlarında ATP əmələ gəlmə prinsipi ümumiyyətlə eynidir - proton qradiyentin istifadəsi və elektrokimyəvi qradiyentin enerjisinin kimyəvi bağların enerjisinə çevrilməsi.
25. PLASTİDLƏR(yunan plastosundan - moda), bitki hüceyrələrinin sitoplazmik orqanoidləri. Onların tərkibində çox vaxt plastidin rəngini təyin edən piqmentlər olur. Ali bitkilərdə yaşıl plastidlər xloroplastlar, rəngsizlər leykoplastlar, müxtəlif rənglilər isə xromoplastlardır; Əksər yosunlarda plastidlərə xromatoforlar deyilir.
26. CORE- hüceyrənin ən vacib hissəsidir. O, məsamələri olan ikiqat membranlı qabıqla örtülmüşdür, onun vasitəsilə bəzi maddələr nüvəyə, digərləri isə sitoplazmaya daxil olur. Xromosomlar nüvənin əsas strukturları, orqanizmin xüsusiyyətləri haqqında irsi məlumatların daşıyıcılarıdır. Ana hüceyrənin qız hüceyrələrə, cinsi hüceyrələrlə isə qız orqanizmlərinə bölünməsi zamanı ötürülür. Nüvə DNT və mRNT sintezinin yeridir. rRNT.
28. MİTOZUN FAZALARI(profaza, metafaza, anafaza, telofaza) - hüceyrədə bir sıra ardıcıl dəyişikliklər: a) xromosomların spirallaşması, nüvə membranının və nüvənin əriməsi; b) milin əmələ gəlməsi, xromosomların hüceyrənin mərkəzində yerləşməsi, mil saplarının onlara bağlanması c) xromatidlərin hüceyrənin əks qütblərinə ayrılması (onlar xromosoma çevrilir);
d) hüceyrə çəpərinin əmələ gəlməsi, sitoplazmanın və onun orqanellələrinin bölünməsi, nüvə zərfinin əmələ gəlməsi, eyni xromosom dəstinə malik bir hüceyrədən iki hüceyrənin meydana gəlməsi (ana və qız hüceyrələrində hər biri 46).
Metabolizm (metabolizm)- bu bədəndə baş verən bütün kimyəvi reaksiyaların məcmusudur. Bütün bu reaksiyalar 2 qrupa bölünür
1. Plastik mübadiləsi(assimilyasiya, anabolizm, biosintez) - enerji sərfiyyatı olan sadə maddələrdən bu zaman əmələ gəlir (sintez olunur) daha mürəkkəb. Misal:
- Fotosintez zamanı qlükoza karbon qazı və sudan sintez olunur.
2. Enerji mübadiləsi(dissimilyasiya, katabolizm, tənəffüs) - bu zaman mürəkkəb maddələr parçalanmaq (oksidləşmək) daha sadələrə və eyni zamanda enerji ayrılır, həyat üçün zəruridir. Misal:
- Mitoxondriyada qlükoza, amin turşuları və yağ turşuları oksigenlə karbon qazına və suya oksidləşərək enerji əmələ gətirir. (hüceyrə tənəffüsü)
Plastik və enerji mübadiləsi arasında əlaqə
- Plastik maddələr mübadiləsi hüceyrəni kompleks üzvi maddələrlə (zülallar, yağlar, karbohidratlar, nuklein turşuları), o cümlədən enerji mübadiləsi üçün ferment zülalları ilə təmin edir.
- Enerji mübadiləsi hüceyrəni enerji ilə təmin edir. İş yerinə yetirərkən (zehni, əzələ və s.) enerji mübadiləsi artır.
ATP– hüceyrənin universal enerji maddəsi (universal enerji akkumulyatoru). Enerji mübadiləsi (üzvi maddələrin oksidləşməsi) prosesində əmələ gəlir.
- Enerji mübadiləsi zamanı bütün maddələr parçalanır və ATP sintez olunur. Bu zaman parçalanmış kompleks maddələrin kimyəvi bağlarının enerjisi ATP enerjisinə çevrilir, enerji ATP-də saxlanılır.
- Plastik maddələr mübadiləsi zamanı bütün maddələr sintez olunur və ATP parçalanır. Harada ATP enerjisi sərf olunur(ATP enerjisi mürəkkəb maddələrin kimyəvi bağlarının enerjisinə çevrilir və bu maddələrdə saxlanılır).
Ən düzgün variantı seçin. Plastik mübadiləsi prosesi zamanı
1) daha mürəkkəb karbohidratlar daha az mürəkkəb olanlardan sintez olunur
2) yağlar qliserinə və yağ turşularına çevrilir
3) zülallar oksidləşərək karbon qazı, su və azot tərkibli maddələr əmələ gətirir.
4) enerji ayrılır və ATP sintez olunur
Cavab verin
Üç variant seçin. Plastik maddələr mübadiləsi enerji mübadiləsindən nə ilə fərqlənir?
1) enerji ATP molekullarında saxlanılır
2) ATP molekullarında yığılan enerji sərf olunur
3) üzvi maddələr sintez olunur
4) üzvi maddələr parçalanır
5) maddələr mübadiləsinin son məhsulları - karbon qazı və su
6) mübadilə reaksiyaları nəticəsində zülallar əmələ gəlir
Cavab verin
Ən düzgün variantı seçin. Plastik maddələr mübadiləsi prosesində hüceyrələrdə molekullar sintez olunur
1) zülallar
2) su
3) ATP
4) qeyri-üzvi maddələr
Cavab verin
Ən düzgün variantı seçin. Plastik və enerji mübadiləsi arasında hansı əlaqə var?
1) plastik maddələr mübadiləsi enerji üçün üzvi maddələr verir
2) enerji mübadiləsi plastik üçün oksigen verir
3) plastik maddələr mübadiləsi enerji üçün minerallarla təmin edir
4) plastik maddələr mübadiləsi enerji üçün ATP molekullarını təmin edir
Cavab verin
Ən düzgün variantı seçin. Enerji mübadiləsi prosesində, plastikdən fərqli olaraq, var
1) ATP molekullarında olan enerji istehlakı
2) ATP molekullarının yüksək enerjili bağlarında enerjinin saxlanması
3) hüceyrələri zülal və lipidlərlə təmin etmək
4) hüceyrələrin karbohidratlar və nuklein turşuları ilə təmin edilməsi
Cavab verin
1. Mübadilə xüsusiyyətləri ilə onun növü arasında uyğunluq qurun: 1) plastik, 2) enerjili. 1 və 2 nömrələrini düzgün ardıcıllıqla yazın.
A) üzvi maddələrin oksidləşməsi
B) monomerlərdən polimerlərin əmələ gəlməsi
B) ATP-nin parçalanması
D) hüceyrədə enerjinin yığılması
D) DNT replikasiyası
E) oksidləşdirici fosforlaşma
Cavab verin
2. Hüceyrədəki maddələr mübadiləsinin xüsusiyyətləri ilə onun növü arasında uyğunluq qurun: 1) enerji, 2) plastik. 1 və 2 nömrələrini hərflərə uyğun gələn ardıcıllıqla yazın.
A) qlükozanın oksigensiz parçalanması baş verir
B) ribosomlarda, xloroplastlarda olur
B) maddələr mübadiləsinin son məhsulları - karbon qazı və su
D) üzvi maddələr sintez olunur
D) ATP molekullarında olan enerji istifadə olunur
E) enerji ayrılır və ATP molekullarında toplanır
Cavab verin
3. İnsanın maddələr mübadiləsinin əlamətləri ilə onun növləri arasında uyğunluq qurun: 1) plastik maddələr mübadiləsi, 2) enerji mübadiləsi. 1 və 2 nömrələrini düzgün ardıcıllıqla yazın.
A) maddələr oksidləşir
B) maddələr sintez olunur
B) enerji ATP molekullarında saxlanılır
D) enerji sərf olunur
D) prosesdə ribosomlar iştirak edir
E) prosesdə mitoxondriyalar iştirak edir
Cavab verin
4. Maddələr mübadiləsinin xüsusiyyətləri ilə onun növü arasında uyğunluq qurun: 1) enerjili, 2) plastik. 1 və 2 nömrələrini hərflərə uyğun gələn ardıcıllıqla yazın.
A) DNT replikasiyası
B) zülalların biosintezi
B) üzvi maddələrin oksidləşməsi
D) transkripsiya
D) ATP sintezi
E) kimyosintez
Cavab verin
5. Mübadilənin xüsusiyyətləri və növləri arasında uyğunluq qurun: 1) plastik, 2) enerji. 1 və 2 nömrələrini hərflərə uyğun gələn ardıcıllıqla yazın.
A) enerji ATP molekullarında saxlanılır
B) biopolimerlər sintez olunur
B) karbon qazı və su əmələ gəlir
D) oksidləşdirici fosforlaşma baş verir
D) DNT replikasiyası baş verir
Cavab verin
Enerji mübadiləsi ilə əlaqəli üç prosesi seçin.
1) oksigenin atmosferə buraxılması
2) karbon qazının, suyun, karbamidin əmələ gəlməsi
3) oksidləşdirici fosforlaşma
4) qlükoza sintezi
5) qlikoliz
6) suyun fotolizi
Cavab verin
Ən düzgün variantı seçin. Əzələ daralması üçün lazım olan enerji o zaman sərbəst buraxılır
1) həzm orqanlarında üzvi maddələrin parçalanması
2) sinir impulsları ilə əzələnin qıcıqlanması
3) əzələlərdə üzvi maddələrin oksidləşməsi
4) ATP sintezi
Cavab verin
Ən düzgün variantı seçin. Hüceyrədə lipidlər hansı proses nəticəsində sintez olunur?
1) dissimilyasiya
2) bioloji oksidləşmə
3) plastik mübadiləsi
4) qlikoliz
Cavab verin
Ən düzgün variantı seçin. Plastik maddələr mübadiləsinin mənası bədənin tədarüküdür
1) mineral duzlar
2) oksigen
3) biopolimerlər
4) enerji
Cavab verin
Ən düzgün variantı seçin. İnsan orqanizmində üzvi maddələrin oksidləşməsi baş verir
1) tənəffüs zamanı pulmoner baloncuklar
2) plastik maddələr mübadiləsi prosesində bədən hüceyrələri
3) həzm sistemində qidanın həzm prosesi
4) enerji mübadiləsi prosesində bədən hüceyrələri
Cavab verin
Ən düzgün variantı seçin. Hüceyrədə hansı metabolik reaksiyalar enerji sərfi ilə müşayiət olunur?
1) enerji mübadiləsinin hazırlıq mərhələsi
2) laktik fermentasiya
3) üzvi maddələrin oksidləşməsi
4) plastik mübadiləsi
Cavab verin
1. Maddələr mübadiləsinin prosesləri və komponentləri arasında uyğunluq qurun: 1) anabolizm (assimilyasiya), 2) katabolizm (dissimilyasiya). 1 və 2 nömrələrini düzgün ardıcıllıqla yazın.
A) fermentasiya
B) qlikoliz
B) nəfəs alma
D) zülal sintezi
D) fotosintez
E) kimyosintez
Cavab verin
2. Xüsusiyyətlər və metabolik proseslər arasında uyğunluq qurun: 1) assimilyasiya (anabolizm), 2) dissimilyasiya (katabolizm). 1 və 2 nömrələrini hərflərə uyğun gələn ardıcıllıqla yazın.
A) orqanizmdə üzvi maddələrin sintezi
B) hazırlıq mərhələsi, qlikoliz və oksidləşdirici fosforlaşma daxildir
C) ayrılan enerji ATP-də saxlanılır
D) su və karbon qazı əmələ gəlir
D) enerji sərfiyyatı tələb edir
E) xloroplastlarda və ribosomlarda olur
Cavab verin
Beş cavabdan iki düzgün cavab seçin və onların altında göstərilən nömrələri yazın. Metabolizm canlı sistemlərin əsas xüsusiyyətlərindən biridir, baş verənlərlə xarakterizə olunur
1) xarici ekoloji təsirlərə selektiv reaksiya
2) müxtəlif salınım dövrləri ilə fizioloji proseslərin və funksiyaların intensivliyində dəyişikliklər
3) əlamətlərin və xassələrin nəsildən-nəslə ötürülməsi
4) zəruri maddələrin udulması və tullantıların buraxılması
5) daxili mühitin nisbətən sabit fiziki və kimyəvi tərkibinin saxlanması
Cavab verin
1. Aşağıdakı iki termindən başqa hamısı plastik mübadiləsini təsvir etmək üçün istifadə olunur. Ümumi siyahıdan “çıxaran” iki termini müəyyənləşdirin və onların altında göstərilən nömrələri yazın.
1) təkrarlama
2) təkrarlama
3) yayım
4) translokasiya
5) transkripsiya
Cavab verin
2. İkisindən başqa aşağıda sadalanan bütün anlayışlar hüceyrədə plastik maddələr mübadiləsini təsvir etmək üçün istifadə olunur. Ümumi siyahıdan "düşən" iki anlayışı müəyyənləşdirin və onların altında göstərilən nömrələri yazın.
1) assimilyasiya
2) dissimilyasiya
3) qlikoliz
4) transkripsiya
5) yayım
Cavab verin
3. İki istisna olmaqla, aşağıda sadalanan terminlər plastik mübadiləsini xarakterizə etmək üçün istifadə olunur. Ümumi siyahıdan çatışmayan iki termini müəyyənləşdirin və onların altında göstərilən nömrələri yazın.
1) parçalanma
2) oksidləşmə
3) təkrarlama
4) transkripsiya
5) kemosintez
Cavab verin
Ən düzgün variantı seçin. Tərkibinə azotlu əsas adenin, riboza və üç fosfor turşusu qalığı daxildir.
1) DNT
2) RNT
3) ATP
4) dələ
Cavab verin
Hüceyrədə enerji mübadiləsini xarakterizə etmək üçün iki əlamətdən başqa aşağıdakı bütün əlamətlərdən istifadə edilə bilər. Ümumi siyahıdan "çıxaran" iki xüsusiyyəti müəyyənləşdirin və cavabınızda onların altında göstərilən rəqəmləri yazın.
1) enerji udma ilə gəlir
2) mitoxondriyada bitir
3) ribosomlarla bitir
4) ATP molekullarının sintezi ilə müşayiət olunur
5) karbon qazının əmələ gəlməsi ilə başa çatır
Cavab verin
Verilmiş mətndə üç səhv tapın. Onların verildiyi təkliflərin sayını göstərin.(1) Metabolizm və ya maddələr mübadiləsi, enerjinin sərbəst buraxılması və ya udulması ilə əlaqəli hüceyrə və bədən maddələrinin sintezi və parçalanması reaksiyalarının məcmusudur. (2) Aşağı molekulyar ağırlıqlı birləşmələrdən yüksək molekulyar ağırlıqlı üzvi birləşmələrin sintezi üçün reaksiyalar toplusu plastik mübadilə adlanır. (3) ATP molekulları plastik mübadilə reaksiyalarında sintez olunur. (4) Fotosintez enerji mübadiləsi kimi təsnif edilir. (5) Kemosintez nəticəsində Günəşin enerjisindən istifadə edərək qeyri-üzvi maddələrdən üzvi maddələr sintez edilir.
Cavab verin
© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019
İşığın enerjisi hesabına fotosintetik hüceyrələrdə bir növ enerji akkumulyatoru rolunu oynayan ATP və bəzi digər molekullar əmələ gəlir. İşıqla həyəcanlanan elektron ADP-ni fosforilləşdirmək üçün enerji buraxır və nəticədə ATP əmələ gəlir. Enerji akkumulyatoru, ATP-yə əlavə olaraq, mürəkkəb üzvi birləşmədir - nikotinamid adenin dinukleotid fosfat, qısaldılmış NADP + (oksidləşmiş forması təyin edildiyi kimi). Bu birləşmə işıqla həyəcanlanan elektronları və hidrogen ionunu (proton) tutur və bununla da NADPH-ə qədər azalır. (Bu abbreviaturalar: NADP+ və NADP-H - müvafiq olaraq NADEF və NADEP-AS kimi oxunur, burada sonuncu hərf hidrogen atomunun simvoludur.) Şəkildə. Şəkil 35 enerji ilə zəngin hidrogen atomunu və elektronları daşıyan nikotinamid halqasını göstərir. ATP-nin enerjisi və NADPH-nin iştirakı ilə karbon qazı qlükoza qədər azalır. Bütün bu mürəkkəb proseslər bitki hüceyrələrində xüsusi hüceyrə orqanoidlərində baş verir
Oksidləşdirici fosforlaşma prosesinin müasir anlayışı Belitzer və Kalkarın qabaqcıl işlərindən qaynaqlanır. Kalkar aerob fosforlaşmanın tənəffüslə əlaqəli olduğunu müəyyən etdi. Belitser konjugat fosfat bağlanması ilə oksigenin udulması arasındakı stoxiometrik əlaqəni ətraflı tədqiq etdi və göstərdi ki, qeyri-üzvi fosfat molekullarının sayının udulmuş oksigen atomlarının sayına nisbəti.
tənəffüs ən azı ikiyə bərabər olduqda. O, həmçinin elektronların substratdan oksigenə ötürülməsinin udulmuş oksigen atomuna iki və ya daha çox ATP molekulunun əmələ gəlməsi üçün mümkün enerji mənbəyi olduğunu qeyd etdi.
Elektron donoru NADH molekuludur və fosforlaşma reaksiyası formaya malikdir
Qısaca bu reaksiya olaraq yazılır
Reaksiyada (15.11) üç ATP molekulunun sintezi NADH molekulunun iki elektronunun elektron daşıma zənciri boyunca oksigen molekuluna köçürülməsi hesabına baş verir. Bu zaman hər bir elektronun enerjisi 1,14 eV azalır.
Su mühitində xüsusi fermentlərin iştirakı ilə ATP molekullarının hidrolizi baş verir.
Struktur formullar(15.12) və (15.13) reaksiyalarında iştirak edən molekullar Şəkildə göstərilmişdir. 31.
Fizioloji şəraitdə (15.12) və (15.13) reaksiyalarda iştirak edən molekullar ionlaşmanın müxtəlif mərhələlərindədir (ATP, ). Buna görə də, bu düsturlardakı kimyəvi simvollar ionlaşmanın müxtəlif mərhələlərində molekullar arasındakı reaksiyaların şərti təsviri kimi başa düşülməlidir. Bununla əlaqədar olaraq reaksiyada sərbəst enerji AG-nin artması (15.12) və onun reaksiyada azalması (15.13) temperaturdan, ion konsentrasiyasından və mühitin pH dəyərindən asılıdır. Standart şəraitdə eV kkal/mol). Hüceyrə daxilində pH və ion konsentrasiyalarının fizioloji dəyərlərini, həmçinin hüceyrələrin sitoplazmasında ATP və ADP molekullarının və qeyri-üzvi fosfat konsentrasiyalarının adi dəyərlərini nəzərə alaraq müvafiq düzəlişlər etsək, sərbəst ATP molekullarının hidroliz enerjisi -0,54 eV (-12,5 kkal/mol) dəyərini əldə edirik. ATP molekullarının hidrolizinin sərbəst enerjisi sabit qiymət deyil. Bu yerlər konsentrasiya baxımından fərqlidirsə, eyni hüceyrənin müxtəlif yerlərində belə eyni olmaya bilər
Lipmanın (1941) qabaqcıl işindən bəri məlum olmuşdur ki, hüceyrədəki ATP molekulları əksər həyat proseslərində istifadə olunan kimyəvi enerjinin universal qısamüddətli saxlanması və daşıyıcısı kimi çıxış edir.
ATP molekulunun hidrolizi zamanı enerjinin sərbəst buraxılması molekulların çevrilməsi ilə müşayiət olunur.
Bu halda, simvolla göstərilən bağın parçalanması fosfor turşusu qalığının aradan qaldırılmasına gətirib çıxarır. Lipmanın təklifi ilə belə bir əlaqə “enerji ilə zəngin fosfat bağı” və ya “makroergik bağ” adlanırdı. Bu ad son dərəcə təəssüf doğurur. Hidroliz zamanı baş verən proseslərin enerjisini heç də əks etdirmir. Sərbəst enerjinin ayrılması bir bağın qopması ilə deyil (belə qırılma həmişə enerji sərfini tələb edir), reaksiyalarda iştirak edən bütün molekulların yenidən təşkili, yeni rabitələrin əmələ gəlməsi və reaksiya zamanı solvasiya qabıqlarının yenidən qurulması ilə baş verir. .
NaCl molekulu suda həll olunduqda hidratlı ionlar əmələ gəlir.Hidratasiya zamanı əldə edilən enerji NaCl molekulunda əlaqə qırıldığında enerji xərclərini ödəyir. Bu enerji qazancını NaCl molekulundakı “yüksək ergik bağ”la əlaqələndirmək qəribə olardı.
Məlum olduğu kimi, ağır atom nüvələrinin parçalanması zamanı böyük enerji ayrılır ki, bu da hər hansı yüksək enerjili rabitələrin qırılması ilə bağlı deyil, parçalanma fraqmentlərinin yenidən təşkili və atomlar arasında Coulop itələmə enerjisinin azalması ilə əlaqədardır. hər fraqmentdə nuklonlar.
"Makroergik əlaqələr" ideyasının ədalətli tənqidi dəfələrlə ifadə edilmişdir. Buna baxmayaraq, bu fikir elmi ədəbiyyatda geniş yayılmışdır. Böyük
Cədvəl 8
Fosforlanmış birləşmələrin struktur formulları: a - fosfoenoliruvat; b - 1,3-difosfogliserat; c - kreatin fosfat; - qlükoza-I-fosfat; - qlükoza-6-fosfat.
“yüksək enerjili fosfat bağı” ifadəsi şərti olaraq işlədilsə, bunun heç bir zərəri yoxdur. Qısa Təsvir digər ionların müvafiq iştirakı ilə sulu məhlulda baş verən bütün çevrilmə dövrü, pH və s.
Beləliklə, biokimyaçılar tərəfindən istifadə edilən fosfat rabitəsi enerjisi anlayışı şərti olaraq başlanğıc maddələrin sərbəst enerjisi ilə fosfat qruplarının parçalandığı hidroliz reaksiyaları məhsullarının sərbəst enerjisi arasındakı fərqi xarakterizə edir. Bu anlayışı sərbəst molekuldakı iki qrup atom arasındakı kimyəvi bağ enerjisi anlayışı ilə qarışdırmaq olmaz. Sonuncu əlaqəni pozmaq üçün lazım olan enerjini xarakterizə edir.
Hüceyrələrdə bir sıra fosforlanmış birləşmələr var, onların sitoplazmada hidrolizi sərbəst anerjinin sərbəst buraxılması ilə əlaqələndirilir. Bu birləşmələrin bəzilərinin hidrolizinin standart sərbəst enerjiləri Cədvəldə verilmişdir. 8. Bu birləşmələrin struktur düsturları şək. 31 və 35.
Standart sərbəst hidroliz anerjilərinin böyük mənfi dəyərləri mənfi yüklü hidroliz məhsullarının hidratasiya enerjisi və onların elektron qabıqlarının yenidən qurulması ilə əlaqədardır. Masadan 8-dən belə nəticə çıxır ki, ATP molekulunun hidrolizinin standart sərbəst enerjisinin dəyəri “yüksək enerjili” (fosfoenolpirunat) və “aşağı enerjili” (qlükoza-6-fosfat) birləşmələr arasında aralıq mövqe tutur. Bu, ATP molekulunun fosfat qruplarının rahat universal daşıyıcısı olmasının səbəblərindən biridir.
Xüsusi fermentlərin köməyi ilə ATP və ADP molekulları yüksək və aşağı enerji arasında əlaqə qurur.
fosfat birləşmələri. Məsələn, piruvat kinaz fermenti fosfatı fosfoenolpiruvatdan ADP-yə köçürür. Reaksiya nəticəsində piruvat və ATP molekulu əmələ gəlir. Daha sonra heksokinaza fermentinin köməyi ilə ATP molekulu fosfat qrupunu D-qlükozaya köçürərək onu qlükoza-6-fosfata çevirə bilir. Bu iki reaksiyanın ümumi məhsulu çevrilməni azaldır
Bu tip reaksiyaların yalnız ATP və ADP molekullarının mütləq iştirak etdiyi aralıq mərhələdən keçə bilməsi çox vacibdir.
15 nömrəli praktik məşğələ.
15 nömrəli dərs üçün tapşırıq.
Mövzu: ENERJİ MÜBADİLƏSİ.
Mövzunun aktuallığı.
Bioloji oksidləşmə hər bir hüceyrədə baş verən enzimatik proseslərin məcmusudur, nəticədə karbohidratlar, yağlar və amin turşularının molekulları son nəticədə karbon qazı və suya parçalanır və ayrılan enerji adenozin şəklində hüceyrə tərəfindən saxlanılır. trifosfor turşusu (ATP) və sonra orqanizmin həyatında istifadə olunur (molekulların biosintezi, hüceyrə bölünməsi prosesi, əzələlərin daralması, aktiv nəqliyyat, istilik istehsalı və s.). Həkim ATP sintezinin azaldığı hipoenergetik vəziyyətlərin mövcudluğundan xəbərdar olmalıdır. Bu vəziyyətdə, ATP-nin makroergik bağları şəklində saxlanılan enerjidən istifadə edərək baş verən bütün həyati proseslər əziyyət çəkir. Hipoenergetik vəziyyətlərin ən çox görülən səbəbi toxuma hipoksiyası, havada oksigen konsentrasiyasının azalması, ürək-damar və tənəffüs sistemlərinin pozulması və müxtəlif mənşəli anemiya ilə əlaqələndirilir. Bundan əlavə, hipoenergetik vəziyyətlər səbəb ola bilər hipovitaminoz bioloji oksidləşmə prosesində iştirak edən ferment sistemlərinin struktur və funksional vəziyyətinin pozulması ilə əlaqədar, həmçinin aclıq, bu da toxuma tənəffüsü üçün substratların olmamasına səbəb olur. Bundan əlavə, bioloji oksidləşmə prosesində prosesləri tetikleyen reaktiv oksigen növləri əmələ gəlir. peroksidləşmə bioloji membranların lipidləri. Bu formalara (fermentlər, membran stabilləşdirici təsir göstərən dərmanlar - antioksidantlar) qarşı orqanizmin müdafiə mexanizmlərini bilmək lazımdır.
Təhsil və təhsil məqsədləri:
Dərsin ümumi məqsədi: ATP şəklində 70-8% -ə qədər enerjinin əmələ gəlməsi ilə nəticələnən bioloji oksidləşmənin gedişi haqqında bilikləri aşılamaq. aktiv formalar oksigen və onların orqanizmə zərərli təsiri.
Şəxsi məqsədlər: xren və kartofda peroksidazı təyin edə bilmək; əzələ suksinat dehidrogenaz fəaliyyəti.
1. Daxil olan biliklərə nəzarət:
1.1. Testlər.
1.2. Şifahi sorğu.
2. Mövzunun əsas sualları:
2.1. Maddələr mübadiləsi anlayışı. Anabolik və katabolik proseslər və onların əlaqəsi.
2.2. Makroergik birləşmələr. ATP universal bir batareya və bədəndəki enerji mənbəyidir. ATP-ADP dövrü. Hüceyrənin enerji yükü.
2.3. Metabolik mərhələlər. Bioloji oksidləşmə (toxuma tənəffüsü). Bioloji oksidləşmənin xüsusiyyətləri.
2.4. Hidrogen protonlarının və elektronlarının ilkin qəbulediciləri.
2.5. Tənəffüs zəncirinin təşkili. Tənəffüs zəncirində (CRE) daşıyıcılar.
2.6. ADP-nin oksidləşdirici fosforlaşması. Oksidləşmə və fosforlaşmanın birləşmə mexanizmi. Oksidləşdirici fosforlaşma nisbəti (P/O).
2.7. Tənəffüs nəzarəti. Tənəffüsün (oksidləşmə) və fosforlaşmanın (sərbəst oksidləşmə) ayrılması.
2.8. CPE-də oksigenin zəhərli formalarının əmələ gəlməsi və hidrogen peroksidin peroksidaza fermenti ilə neytrallaşdırılması.
Laboratoriya və praktiki iş.
3.1. Horseradishdə peroksidazın təyini üsulu.
3.2. Kartofda peroksidazanın təyini üsulu.
3.3. Əzələ suksinat dehidrogenaz fəaliyyətinin təyini və onun fəaliyyətinin rəqabətli inhibisyonu.
Çıxış nəzarəti.
4.1. Testlər.
4.2. Situasiya tapşırıqları.
5. Ədəbiyyat:
5.1. Mühazirə materialları.
5.2. Nikolaev A.Ya. Bioloji kimya.-M.: Ali məktəb, 1989., s.199-212, 223-228.
5.3. Berezov T.T., Korovkin B.F. Bioloji kimya. - M.: Tibb, 1990.S.224-225.
5.4. Kuşmanova O.D., İvçenko G.M. Biokimyadan praktik məşğələlərə bələdçi - M.: Tibb, 1983, iş. 38.
2. Mövzunun əsas sualları.
2.1. Maddələr mübadiləsi anlayışı. Anabolik və katabolik proseslər və onların əlaqəsi.
Canlı orqanizmlər ətraf mühitlə daimi və qırılmaz əlaqədədirlər.
Bu əlaqə maddələr mübadiləsi prosesində həyata keçirilir.
Metabolizm (metabolizm) – bədəndəki bütün reaksiyaların məcmusu.
Aralıq metabolizm (hüceyrədaxili metabolizm) - 2 növ reaksiya daxildir: katabolizm və anabolizm.
Katabolizm– üzvi maddələrin son məhsullara (CO 2 , H 2 O və karbamid) parçalanması prosesi. Bu prosesə həm həzm zamanı, həm də hüceyrələrin struktur və funksional komponentlərinin parçalanması zamanı əmələ gələn metabolitlər daxildir.
Bədənin hüceyrələrində katabolizm prosesləri oksidləşmə reaksiyaları üçün zəruri olan oksigen istehlakı ilə müşayiət olunur. Katabolik reaksiyalar nəticəsində orqanizmin fəaliyyət göstərməsi üçün zəruri olan enerji ayrılır (ekzerqonik reaksiyalar).
Anabolizm- sadə maddələrdən mürəkkəb maddələrin sintezi. Anabolik proseslər katabolizm (enderqon reaksiyaları) zamanı ayrılan enerjidən istifadə edir.
Bədən üçün enerji mənbələri zülallar, yağlar və karbohidratlardır. Bu birləşmələrin kimyəvi bağlarında olan enerji fotosintez prosesi zamanı günəş enerjisindən çevrilmişdir.
Makroergik birləşmələr. ATP universal bir batareya və bədəndəki enerji mənbəyidir. ATP-ADP dövrü. Hüceyrənin enerji yükü.
ATP– yüksək enerjili bağları ehtiva edən yüksək enerjili birləşmədir; terminal fosfat bağının hidrolizi təxminən 20 kJ/mol enerji buraxır.
Yüksək enerjili birləşmələrə GTP, CTP, UTP, kreatin fosfat, karbamoil fosfat və s. daxildir. Onlar orqanizmdə ATP sintezi üçün istifadə olunur. Məsələn, GTP + ADP à GDP + ATP
Bu proses adlanır substratın fosforlaşması- ekzoqonik reaksiyalar. Öz növbəsində bütün bu yüksək enerjili birləşmələr ATP-nin terminal fosfat qrupunun sərbəst enerjisindən istifadə etməklə əmələ gəlir. Nəhayət, ATP enerjisi yerinə yetirmək üçün istifadə olunur müxtəlif növlər bədəndə işləyir:
Mexanik (əzələ daralması);
Elektrik (sinir impulslarını keçirən);
Kimyəvi (maddələrin sintezi);
Osmotik (maddələrin membrandan aktiv şəkildə daşınması) - enderqonik reaksiyalar.
Beləliklə, ATP bədəndə əsas, birbaşa istifadə olunan enerji donorudur. ATP enderqonik və ekzerqonik reaksiyalar arasında mərkəzi mövqe tutur.
İnsan bədəni bədən çəkisinə bərabər miqdarda ATP istehsal edir və hər 24 saatdan bir bütün bu enerji məhv olur. 1 ATP molekulu hüceyrədə təxminən bir dəqiqə “yaşayır”.
ATP-nin enerji mənbəyi kimi istifadəsi yalnız üzvi birləşmələrin oksidləşmə enerjisi hesabına ADP-dən ATP-nin davamlı sintezi şərti ilə mümkündür. ATP-ADP dövrü bioloji sistemlərdə enerji mübadiləsinin əsas mexanizmidir və ATP universal “enerji valyutasıdır”.
Hər bir hüceyrənin elektrik yükü bərabərdir
[ATP] + ½[ADP]
[ATP] + [ADP] + [AMP]
Hüceyrə yükü 0,8-0,9 olarsa, hüceyrədəki bütün adenil fondu ATP şəklində təqdim olunur (hüceyrə enerji ilə doyur və ATP sintezi prosesi baş vermir).
Enerji istifadə edildikdə, ATP ADP-yə çevrilir, hüceyrə yükü 0-a bərabər olur və ATP sintezi avtomatik olaraq başlayır.
