Universal biologik batareya energiya. Quyoshning yorug'lik energiyasi va iste'mol qilinadigan oziq-ovqat tarkibidagi energiya ATP molekulalarida saqlanadi. Hujayradagi ATP ta'minoti kichikdir. Shunday qilib, mushakdagi ATP zaxirasi 20-30 qisqarish uchun etarli. Kuchli, ammo qisqa muddatli ish bilan mushaklar faqat ulardagi ATP parchalanishi tufayli ishlaydi. Ishni tugatgandan so'ng, odam qattiq nafas oladi - bu davrda uglevodlar va boshqa moddalar parchalanadi (energiya to'planadi) va hujayralardagi ATP ta'minoti tiklanadi.
18. QAPAS
EUKARYOTLAR (eukariotlar) (yunoncha eu - yaxshi, to'liq va karyon - yadro), organizmlar (bakteriyalardan tashqari barcha, siyanobakteriyalar), prokariotlardan farqli o'laroq, sitoplazmadan yadro membranasi bilan chegaralangan shakllangan hujayra yadrosiga ega. Genetik material xromosomalarda mavjud. Eukaryotik hujayralarda mitoxondriyalar, plastidlar va boshqa organellalar mavjud. Jinsiy jarayon xarakterlidir.
19. QAPAS, elementar tirik tizim, barcha hayvonlar va o'simliklarning tuzilishi va hayotiy faoliyatining asosi. Hujayralar mustaqil organizmlar (masalan, protozoa, bakteriyalar) va ko'payish uchun xizmat qiluvchi jinsiy hujayralar va tuzilishi va funktsiyasi jihatidan farq qiluvchi tana hujayralari (somatik) mavjud bo'lgan ko'p hujayrali organizmlarning bir qismi sifatida mavjud (masalan, asab, suyak). , mushak, sekretor). Hujayra o'lchamlari 0,1-0,25 mikron (ba'zi bakteriyalar) dan 155 mm gacha (qobiqdagi tuyaqush tuxumi) o'zgaradi.
Odamlarda, yangi tug'ilgan chaqaloqning tanasida, taxminan. 2·1012. Har bir hujayra ikkita asosiy qismdan iborat: yadro va organellalar va inklyuziyalarni o'z ichiga olgan sitoplazma. O'simlik hujayralari odatda qattiq membrana bilan qoplangan. Hujayralar haqidagi fan sitologiyadir.
PROKARYOTLAR (lotincha pro - oldinga, o'rniga va yunoncha karyon - yadro), eukariotlardan farqli o'laroq, shakllangan hujayra yadrosiga ega bo'lmagan organizmlar. Dumaloq DNK zanjiri shaklidagi genetik material nukleotidda erkin yotadi va haqiqiy xromosomalarni hosil qilmaydi. Oddiy jinsiy jarayon yo'q. Prokariotlarga bakteriyalar, jumladan, siyanobakteriyalar (ko'k-yashil suv o'tlari) kiradi. Organik dunyo tizimida prokariotlar supershohlikni tashkil qiladi.
20. PLAZMA MEMBRANA(hujayra membranasi, plazmalemma), o'simlik va hayvon hujayralari protoplazmasini o'rab turgan biologik membrana. Hujayra va uning muhiti o'rtasidagi metabolizmni tartibga solishda ishtirok etadi.
21. HUYYALIYA QO'SHIMLARI- zahiradagi ozuqa moddalarining to'planishi: oqsillar, yog'lar va uglevodlar.
22. GOLGI APART(Golji kompleksi) (K. Golji nomi bilan atalgan), uning metabolik mahsulotlarini (turli sekretsiyalar, kollagen, glikogen, lipidlar va boshqalar) hosil bo'lishida va glikoproteinlar sintezida ishtirok etadigan hujayra organellasi.
23 LIZOSOMALAR(lys. va yunoncha soma - tanadan), oqsillarni, nuklein kislotalarni, polisaxaridlarni parchalashga (liziza qilishga) qodir fermentlarni o'z ichiga olgan hujayrali tuzilmalar. Fagotsitoz va pinotsitoz orqali hujayra ichiga kiradigan moddalarni hujayra ichidagi hazm qilishda ishtirok eting.
24. MİTOXONDRIYALAR tashqi membrana bilan o'ralgan va shuning uchun allaqachon bo'linma, atrofdagi sitoplazmadan ajratilgan; Bundan tashqari, mitoxondriyaning ichki bo'shlig'i ham ichki membrana yordamida ikkita bo'limga bo'linadi. Mitoxondriyaning tashqi membranasi tarkibiga ko'ra endoplazmatik retikulum membranalariga juda o'xshash; burmalar (kristalar) hosil qiluvchi ichki mitoxondriyal membrana oqsillarga juda boy - ehtimol bu hujayradagi eng oqsilga boy membranalardan biri; ular orasida elektron uzatish uchun mas'ul bo'lgan "nafas olish zanjiri" oqsillari mavjud; ba'zi organik molekulalar va ionlarda ADP, ATP, kislorod, CO uchun tashuvchi oqsillar. Sitoplazmadan mitoxondriyaga kiradigan glikoliz mahsulotlari mitoxondriyaning ichki bo'linmasida oksidlanadi.
Elektron uzatish uchun mas'ul bo'lgan oqsillar membranada joylashganki, elektron uzatish jarayonida protonlar membrananing bir tomonida chiqariladi - ular tashqi va ichki membranalar orasidagi bo'shliqqa kiradi va u erda to'planadi. Bu elektrokimyoviy potentsialga olib keladi (kontsentratsiya va zaryadlarning farqlari tufayli). Bu farq ichki mitoxondriyal membrananing eng muhim xususiyati tufayli saqlanadi - u protonlarni o'tkazmaydi. Ya'ni, normal sharoitda protonlarning o'zi bu membranadan o'tolmaydi. Ammo uning tarkibida ko'plab oqsillardan tashkil topgan va protonlar uchun kanal hosil qiluvchi maxsus oqsillar, aniqrog'i oqsil komplekslari mavjud. Protonlar bu kanal orqali elektrokimyoviy gradientning harakatlantiruvchi kuchi ostida o'tadi. Ushbu jarayonning energiyasi bir xil protein komplekslarida joylashgan va fosfat guruhini adenozin difosfatga (ADP) biriktira oladigan ferment tomonidan ishlatiladi, bu ATP sinteziga olib keladi.
Shunday qilib, mitoxondriya hujayradagi "energiya stantsiyasi" rolini o'ynaydi. O'simlik hujayralarining xloroplastlarida ATP hosil bo'lish printsipi odatda bir xil - proton gradientidan foydalanish va elektrokimyoviy gradient energiyasini kimyoviy bog'lanish energiyasiga aylantirish.
25. PLASTIDLAR(yunoncha plastos - shakllangan), o'simlik hujayralarining sitoplazmatik organellalari. Ular ko'pincha plastid rangini aniqlaydigan pigmentlarni o'z ichiga oladi. Yuqori oʻsimliklarda yashil plastidlar xloroplastlar, rangsizlari leykoplastlar, turli rangdagilari xromoplastlar; Aksariyat suv o'tlarida plastidlar xromatoforlar deb ataladi.
26. ASOSIY- hujayraning eng muhim qismi. U g'ovaklari bo'lgan qo'sh membranali qobiq bilan qoplangan, u orqali ba'zi moddalar yadroga, boshqalari esa sitoplazmaga kiradi. Xromosomalar yadroning asosiy tuzilmalari bo'lib, organizmning xususiyatlari haqida irsiy ma'lumotni tashuvchilardir. U ona hujayraning qiz hujayralariga, jinsiy hujayralar bilan esa qiz organizmlarga bo'linishi paytida uzatiladi. Yadro DNK va mRNK sintezi joyidir. rRNK.
28. MITOZ BOSHQALARI(profaza, metafaza, anafaza, telofaza) - hujayradagi ketma-ket o'zgarishlar: a) xromosomalarning spirallashishi, yadro membranasi va yadrolarning erishi; b) shpindel hosil bo`lishi, xromosomalarning hujayra markazida joylashishi, shpindel iplarining ularga birikishi v) xromatidalarning hujayraning qarama-qarshi qutblariga ajralishi (ular xromosomaga aylanadi);
d) hujayra septumining hosil bo'lishi, sitoplazma va uning organellalarining bo'linishi, yadro qobig'ining paydo bo'lishi, bir xil xromosomalar to'plamiga ega bo'lgan bir hujayradan ikkita hujayraning paydo bo'lishi (ona va qizning har bir hujayrasida 46 ta).
Metabolizm (metabolizm)- bu tanada sodir bo'ladigan barcha kimyoviy reaktsiyalarning yig'indisi. Bu reaktsiyalarning barchasi 2 guruhga bo'linadi
1. Plastmassa almashinuvi(assimilyatsiya, anabolizm, biosintez) - bu energiya sarfi bilan oddiy moddalardan hosil bo'ladi (sintezlanadi) murakkabroq. Misol:
- Fotosintez jarayonida glyukoza karbonat angidrid va suvdan sintezlanadi.
2. Energiya almashinuvi(dissimilyatsiya, katabolizm, nafas olish) - bu murakkab moddalar parchalanish (oksidlanish) oddiyroqlarga va shu bilan birga energiya chiqariladi, hayot uchun zarur. Misol:
- Mitoxondriyalarda glyukoza, aminokislotalar va yog 'kislotalari kislorod bilan oksidlanib, karbonat angidrid va suvga aylanadi, bu esa energiya hosil qiladi. (hujayra nafas olish)
Plastik va energiya almashinuvi o'rtasidagi bog'liqlik
- Plastmassa almashinuvi hujayrani murakkab organik moddalar (oqsillar, yog'lar, uglevodlar, nuklein kislotalar), shu jumladan energiya almashinuvi uchun ferment oqsillari bilan ta'minlaydi.
- Energiya almashinuvi hujayrani energiya bilan ta'minlaydi. Ishni bajarishda (aqliy, mushak va boshqalar) energiya almashinuvi kuchayadi.
ATP– hujayraning universal energiya moddasi (universal energiya akkumulyatori). U energiya almashinuvi (organik moddalarning oksidlanishi) jarayonida hosil bo'ladi.
- Energiya almashinuvi jarayonida barcha moddalar parchalanadi va ATP sintezlanadi. Bunda parchalangan murakkab moddalarning kimyoviy bog'lanish energiyasi ATP energiyasiga aylanadi, energiya ATPda saqlanadi.
- Plastmassa almashinuvi jarayonida barcha moddalar sintezlanadi va ATP parchalanadi. Qayerda ATP energiyasi sarflanadi(ATP energiyasi murakkab moddalarning kimyoviy bog'lanish energiyasiga aylanadi va bu moddalarda saqlanadi).
Birini tanlang, eng to'g'ri variant. Plastmassa almashinuvi jarayonida
1) murakkabroq uglevodlar kamroq murakkab uglevodlardan sintezlanadi
2) yog'lar glitserin va yog' kislotalariga aylanadi
3) oqsillar oksidlanib, karbonat angidrid, suv va azotli moddalarni hosil qiladi.
4) energiya ajralib chiqadi va ATP sintezlanadi
Javob
Uchta variantni tanlang. Plastik metabolizm energiya almashinuvidan qanday farq qiladi?
1) energiya ATP molekulalarida saqlanadi
2) ATP molekulalarida saqlanadigan energiya sarflanadi
3) organik moddalar sintezlanadi
4) organik moddalar parchalanadi
5) metabolizmning yakuniy mahsulotlari - karbonat angidrid va suv
6) almashinuv reaktsiyalari natijasida oqsillar hosil bo'ladi
Javob
Birini tanlang, eng to'g'ri variant. Plastmassa almashinuvi jarayonida molekulalar hujayralarda sintezlanadi
1) oqsillar
2) suv
3) ATP
4) noorganik moddalar
Javob
Birini tanlang, eng to'g'ri variant. Plastik va energiya almashinuvi o'rtasida qanday bog'liqlik bor?
1) plastik metabolizm energiya uchun organik moddalar bilan ta'minlaydi
2) energiya almashinuvi plastikni kislorod bilan ta'minlaydi
3) plastmassa almashinuvi energiya uchun mineral moddalar bilan ta'minlaydi
4) plastik metabolizm energiya uchun ATP molekulalarini ta'minlaydi
Javob
Birini tanlang, eng to'g'ri variant. Energiya almashinuvi jarayonida, plastmassadan farqli o'laroq, mavjud
1) ATP molekulalari tarkibidagi energiya iste'moli
2) ATP molekulalarining yuqori energiyali aloqalarida energiyani saqlash
3) hujayralarni oqsillar va lipidlar bilan ta'minlash
4) hujayralarni uglevodlar va nuklein kislotalar bilan ta'minlash
Javob
1. Ayirboshlash xususiyatlari va uning turi o'rtasidagi muvofiqlikni o'rnating: 1) plastik, 2) energetik. 1 va 2 raqamlarini to'g'ri tartibda yozing.
A) organik moddalarning oksidlanishi
B) monomerlardan polimerlar hosil bo'lishi
B) ATP parchalanishi
D) hujayrada energiya to'planishi
D) DNK replikatsiyasi
E) oksidlovchi fosforlanish
Javob
2. Hujayradagi moddalar almashinuvining xarakteristikalari va uning turi o'rtasidagi muvofiqlikni o'rnating: 1) energiya, 2) plastik. Harflarga mos keladigan tartibda 1 va 2 raqamlarini yozing.
A) glyukozaning kislorodsiz parchalanishi sodir bo'ladi
B) ribosomalarda, xloroplastlarda uchraydi
B) moddalar almashinuvining yakuniy mahsulotlari - karbonat angidrid va suv
D) organik moddalar sintezlanadi
D) ATP molekulalari tarkibidagi energiya sarflanadi
E) energiya ajralib chiqadi va ATP molekulalarida saqlanadi
Javob
3. Odamning moddalar almashinuvi belgilari va uning turlari o‘rtasidagi muvofiqlikni o‘rnating: 1) plastik almashinuv, 2) energiya almashinuvi. 1 va 2 raqamlarini to'g'ri tartibda yozing.
A) moddalar oksidlanadi
B) moddalar sintezlanadi
B) energiya ATP molekulalarida saqlanadi
D) energiya sarflanadi
D) jarayonda ribosomalar ishtirok etadi
E) jarayonda mitoxondriyalar ishtirok etadi
Javob
4. Moddalar almashinuvi xususiyatlari va uning turi o'rtasidagi muvofiqlikni o'rnating: 1) energetik, 2) plastik. Harflarga mos keladigan tartibda 1 va 2 raqamlarini yozing.
A) DNK replikatsiyasi
B) oqsil biosintezi
B) organik moddalarning oksidlanishi
D) transkripsiya
D) ATP sintezi
E) kimyosintez
Javob
5. Almashtirishning xarakteristikalari va turlari o'rtasidagi muvofiqlikni o'rnating: 1) plastmassa, 2) energiya. Harflarga mos keladigan tartibda 1 va 2 raqamlarini yozing.
A) energiya ATP molekulalarida saqlanadi
B) biopolimerlar sintezlanadi
B) karbonat angidrid va suv hosil bo'ladi
D) oksidlovchi fosforlanish sodir bo'ladi
D) DNK replikatsiyasi sodir bo'ladi
Javob
Energiya almashinuvi bilan bog'liq uchta jarayonni tanlang.
1) kislorodning atmosferaga chiqishi
2) karbonat angidrid, suv, karbamid hosil bo'lishi
3) oksidlovchi fosforlanish
4) glyukoza sintezi
5) glikoliz
6) suvning fotolizi
Javob
Birini tanlang, eng to'g'ri variant. Mushaklarning qisqarishi uchun zarur bo'lgan energiya qachon chiqariladi
1) ovqat hazm qilish organlarida organik moddalarning parchalanishi
2) mushakning nerv impulslari bilan tirnash xususiyati
3) mushaklardagi organik moddalarning oksidlanishi
4) ATP sintezi
Javob
Birini tanlang, eng to'g'ri variant. Lipidlar hujayrada qanday jarayon natijasida sintezlanadi?
1) dissimilyatsiya
2) biologik oksidlanish
3) plastik almashinuv
4) glikoliz
Javob
Birini tanlang, eng to'g'ri variant. Plastik metabolizmning ma'nosi tananing ta'minotidir
1) mineral tuzlar
2) kislorod
3) biopolimerlar
4) energiya
Javob
Birini tanlang, eng to'g'ri variant. Inson tanasida organik moddalarning oksidlanishi sodir bo'ladi
1) nafas olish paytida o'pka pufakchalari
2) plastik moddalar almashinuvi jarayonida tana hujayralari
3) ovqat hazm qilish traktida ovqat hazm qilish jarayoni
4) energiya almashinuvi jarayonida tana hujayralari
Javob
Birini tanlang, eng to'g'ri variant. Hujayradagi qanday metabolik reaktsiyalar energiya sarfi bilan birga keladi?
1) energiya almashinuvining tayyorgarlik bosqichi
2) sut fermentatsiyasi
3) organik moddalarning oksidlanishi
4) plastik almashinuv
Javob
1. Moddalar almashinuvi jarayonlari va tarkibiy qismlari o'rtasidagi muvofiqlikni o'rnating: 1) anabolizm (assimilyatsiya), 2) katabolizm (dissimilyatsiya). 1 va 2 raqamlarini to'g'ri tartibda yozing.
A) fermentatsiya
B) glikoliz
B) nafas olish
D) oqsil sintezi
D) fotosintez
E) kimyosintez
Javob
2. Xarakteristikalar va metabolik jarayonlar o'rtasidagi muvofiqlikni o'rnating: 1) assimilyatsiya (anabolizm), 2) dissimilyatsiya (katabolizm). Harflarga mos keladigan tartibda 1 va 2 raqamlarini yozing.
A) Organik moddalarning organizmda sintezi
B) tayyorgarlik bosqichi, glikoliz va oksidlovchi fosforlanishni o'z ichiga oladi
C) ajratilgan energiya ATPda saqlanadi
D) suv va karbonat angidrid hosil bo'ladi
D) energiya sarfini talab qiladi
E) xloroplastlarda va ribosomalarda uchraydi
Javob
Beshta javobdan ikkita to'g'ri javobni tanlang va ular ostida ko'rsatilgan raqamlarni yozing. Metabolizm tirik tizimlarning asosiy xususiyatlaridan biri bo'lib, u nima sodir bo'lishi bilan tavsiflanadi
1) tashqi muhit ta'siriga tanlab javob berish
2) turli tebranish davrlari bilan fiziologik jarayonlar va funktsiyalar intensivligining o'zgarishi
3) xususiyat va xususiyatlarning nasldan naslga o'tishi
4) zarur moddalarni singdirish va chiqindilarni chiqarish
5) ichki muhitning nisbatan doimiy fizik-kimyoviy tarkibini saqlash
Javob
1. Quyidagi atamalarning ikkitasidan tashqari barchasi plastik almashinuvni tavsiflash uchun ishlatiladi. Umumiy ro'yxatdan "tashlab qo'yadigan" ikkita atamani aniqlang va ular ostida ko'rsatilgan raqamlarni yozing.
1) replikatsiya
2) takrorlash
3) efirga uzatish
4) translokatsiya
5) transkripsiya
Javob
2. Quyida sanab o‘tilgan barcha tushunchalar, ikkitasidan tashqari, hujayradagi plastik moddalar almashinuvini tavsiflash uchun ishlatiladi. Umumiy ro'yxatdan "tushadigan" ikkita tushunchani aniqlang va ular ostida ko'rsatilgan raqamlarni yozing.
1) assimilyatsiya
2) dissimilyatsiya
3) glikoliz
4) transkripsiya
5) efirga uzatish
Javob
3. Quyida keltirilgan atamalar, ikkitadan tashqari, plastik almashinuvni tavsiflash uchun ishlatiladi. Umumiy ro'yxatda etishmayotgan ikkita atamani aniqlang va ular ostida ko'rsatilgan raqamlarni yozing.
1) bo'linish
2) oksidlanish
3) replikatsiya
4) transkripsiya
5) kimyosintez
Javob
Birini tanlang, eng to'g'ri variant. Tarkibga azotli asos adenin, riboza va uchta fosfor kislotasi qoldig'i kiradi.
1) DNK
2) RNK
3) ATP
4) sincap
Javob
Quyidagi barcha belgilar, ikkitasidan tashqari, hujayradagi energiya almashinuvini tavsiflash uchun ishlatilishi mumkin. Umumiy ro'yxatdan "tashlab qo'yiladigan" ikkita xususiyatni aniqlang va javobingizda ular ostida ko'rsatilgan raqamlarni yozing.
1) energiyani yutish bilan birga keladi
2) mitoxondriyalarda tugaydi
3) ribosomalarda tugaydi
4) ATP molekulalarining sintezi bilan birga
5) karbonat angidrid hosil bo'lishi bilan tugaydi
Javob
Berilgan matndan uchta xatoni toping. Ular kiritilgan takliflarning raqamlarini ko'rsating.(1) Metabolizm yoki metabolizm - energiyani chiqarish yoki singdirish bilan bog'liq bo'lgan hujayra va tana moddalarining sintezi va parchalanishi reaktsiyalari to'plami. (2) Past molekulyar og'irlikdagi birikmalardan yuqori molekulyar og'irlikdagi organik birikmalarni sintez qilish uchun reaktsiyalar to'plami plastik almashinuv deb ataladi. (3) ATP molekulalari plastik almashinuv reaktsiyalarida sintezlanadi. (4) Fotosintez energiya almashinuvi sifatida tasniflanadi. (5) Kimyosintez natijasida Quyosh energiyasidan foydalangan holda noorganik moddalardan organik moddalar sintezlanadi.
Javob
© D.V.Pozdnyakov, 2009-2019
Yorug'lik energiyasi tufayli fotosintetik hujayralarda ATP va boshqa ba'zi molekulalar hosil bo'lib, ular o'ziga xos energiya akkumulyatori rolini o'ynaydi. Yorug'lik bilan qo'zg'atilgan elektron ADPni fosforillash uchun energiya chiqaradi, natijada ATP hosil bo'ladi. Energiya akkumulyatori, ATP ga qo'shimcha ravishda, murakkab organik birikma - nikotinamid adenin dinukleotid fosfat, qisqartirilgan NADP + (uning oksidlangan shakli belgilangan). Ushbu birikma yorug'lik bilan qo'zg'atilgan elektronlarni va vodorod ionini (proton) ushlaydi va shu bilan NADPH ga kamayadi. (Ushbu qisqartmalar: NADP+ va NADP-H - mos ravishda NADEF va NADEP-AS sifatida o'qiladi, bu yerdagi oxirgi harf vodorod atomining belgisidir.) Rasmda. 35-rasmda energiyaga boy vodorod atomi va elektronlarni tashuvchi nikotinamid halqasi ko'rsatilgan. ATP energiyasi tufayli va NADPH ishtirokida karbonat angidrid glyukozaga aylanadi. Bu murakkab jarayonlarning barchasi o'simlik hujayralarida maxsus hujayra organellalarida sodir bo'ladi
Oksidlanishli fosforlanish jarayoni haqidagi zamonaviy tushuncha Belitser va Kalkarning kashshof ishlaridan kelib chiqadi. Kalkar aerob fosforlanish nafas olish bilan bog'liqligini aniqladi. Belitser konjugat fosfat bog'lanishi va kislorodni qabul qilish o'rtasidagi stexiometrik munosabatni batafsil o'rganib chiqdi va noorganik fosfat molekulalari sonining so'rilgan kislorod atomlari soniga nisbati ekanligini ko'rsatdi.
nafas olish kamida ikkitaga teng bo'lganda. Shuningdek, u elektronlarning substratdan kislorodga o'tishi so'rilgan kislorod atomiga ikki yoki undan ortiq ATP molekulalarini hosil qilish uchun mumkin bo'lgan energiya manbai ekanligini ta'kidladi.
Elektron donor NADH molekulasi bo'lib, fosforlanish reaktsiyasi shaklga ega
Qisqacha bu reaksiya quyidagicha yoziladi
Reaksiyada (15.11) uchta ATP molekulasining sintezi NADH molekulasining ikkita elektronining elektron tashish zanjiri bo'ylab kislorod molekulasiga o'tishi tufayli sodir bo'ladi. Bunda har bir elektronning energiyasi 1,14 eV ga kamayadi.
Suv muhitida maxsus fermentlar ishtirokida ATP molekulalarining gidrolizi sodir bo'ladi.
Strukturaviy formulalar(15.12) va (15.13) reaksiyalarda ishtirok etuvchi molekulalar rasmda ko'rsatilgan. 31.
Fiziologik sharoitda (15.12) va (15.13) reaksiyalarda ishtirok etuvchi molekulalar ionlanishning turli bosqichlarida (ATP, ). Shuning uchun bu formulalardagi kimyoviy belgilarni ionlanishning turli bosqichlarida molekulalar orasidagi reaksiyalarning an’anaviy tasviri sifatida tushunish kerak. Shu munosabat bilan reaksiyada AG erkin energiyaning ortishi (15.12) va reaksiyadagi kamayishi (15.13) harorat, ion konsentratsiyasi va muhitning pH qiymatiga bogʻliq. Standart sharoitlarda eV kkal/mol). Agar hujayra ichidagi pH va ion kontsentratsiyasining fiziologik qiymatlarini, shuningdek hujayralar sitoplazmasidagi ATP va ADP molekulalari va noorganik fosfat kontsentratsiyasining odatiy qiymatlarini hisobga olgan holda tegishli tuzatishlar kiritilsa, u holda bepul. ATP molekulalarining gidrolizlanish energiyasi biz -0,54 eV (-12,5 kkal/mol) qiymatini olamiz. ATP molekulalarining gidrolizlanishining erkin energiyasi doimiy qiymat emas. Bir hujayraning turli joylarida ham bir xil bo'lmasligi mumkin, agar bu joylar kontsentratsiyada farq qilsa
Lipmanning (1941) kashshof ishidan beri hujayradagi ATP molekulalari ko'pchilik hayotiy jarayonlarda ishlatiladigan kimyoviy energiyani universal qisqa muddatli saqlash va tashuvchi sifatida harakat qilishlari ma'lum.
ATP molekulasining gidrolizi paytida energiyaning chiqishi molekulalarning o'zgarishi bilan birga keladi.
Bunday holda, belgi bilan ko'rsatilgan bog'lanishning parchalanishi fosfor kislotasi qoldig'ini yo'q qilishga olib keladi. Lipmanning taklifiga ko'ra, bunday bog'lanish "energiyaga boy fosfat aloqasi" yoki "makroergik aloqa" deb nomlangan. Bu nom juda achinarli. U gidroliz paytida sodir bo'ladigan jarayonlarning energiyasini umuman aks ettirmaydi. Erkin energiyaning ajralishi bitta bog'ning uzilishi (bunday yorilish har doim energiya sarfini talab qiladi) bilan emas, balki reaksiyalarda ishtirok etuvchi barcha molekulalarning qayta joylashishi, yangi bog'larning hosil bo'lishi va reaktsiya jarayonida solvatatsiya qobiqlarining qayta joylashishi natijasida yuzaga keladi. .
NaCl molekulasi suvda eritilganda gidratlangan ionlar hosil bo'ladi.Gidratlanish vaqtidagi energiya ortishi NaCl molekulasidagi bog' uzilganda energiya sarfini qoplaydi. Ushbu energiya ortishini NaCl molekulasidagi "yuqori ergik bog'lanish" bilan bog'lash g'alati bo'lar edi.
Ma'lumki, og'ir atom yadrolarining bo'linishi paytida katta energiya ajralib chiqadi, bu hech qanday yuqori energiyali bog'lanishlarning uzilishi bilan bog'liq emas, balki bo'linish bo'laklarining qayta joylashishi va Kulop o'rtasidagi repulsiya energiyasining kamayishi bilan bog'liq. har bir fragmentdagi nuklonlar.
"Makroergik aloqalar" g'oyasiga nisbatan adolatli tanqid bir necha bor bildirilgan. Shunga qaramay, bu fikr ilmiy adabiyotlarda keng tarqaldi. Katta
8-jadval
Fosforlangan birikmalarning tuzilish formulalari: a - fosfoenoliruvat; b - 1,3-difosfogliserat; c - kreatin fosfat; - glyukoza-I-fosfat; - glyukoza-6-fosfat.
Agar shartli ravishda "yuqori energiyali fosfat aloqasi" iborasi ishlatilsa, buning hech qanday zarari yo'q. qisqa Tasvir boshqa ionlar, pH va boshqalarning tegishli ishtirokida suvli eritmada sodir bo'ladigan transformatsiyalarning butun tsikli.
Shunday qilib, biokimyogarlar tomonidan qo'llaniladigan fosfat bog'lanish energiyasi tushunchasi shartli ravishda boshlang'ich moddalarning erkin energiyasi va fosfat guruhlari bo'linadigan gidroliz reaktsiyalari mahsulotlarining erkin energiyasi o'rtasidagi farqni tavsiflaydi. Bu kontseptsiyani erkin molekuladagi ikki guruh atomlar o'rtasidagi kimyoviy bog'lanish energiyasi tushunchasi bilan aralashtirib yubormaslik kerak. Ikkinchisi aloqani uzish uchun zarur bo'lgan energiyani tavsiflaydi.
Hujayralarda bir qancha fosforlangan birikmalar mavjud bo'lib, ularning sitoplazmada gidrolizlanishi erkin anergiyaning chiqishi bilan bog'liq. Ushbu birikmalarning ba'zilarining gidrolizlanishining standart erkin energiyalari jadvalda keltirilgan. 8. Ushbu birikmalarning tuzilish formulalari rasmda ko'rsatilgan. 31 va 35.
Gidrolizning standart erkin energiyalarining katta salbiy qiymatlari manfiy zaryadlangan gidroliz mahsulotlarining hidratsiya energiyasi va ularning elektron qobig'ining qayta joylashishi bilan bog'liq. Stoldan 8 dan kelib chiqadiki, ATP molekulasi gidrolizining standart erkin energiyasining qiymati "yuqori energiyali" (fosfoenolpirunat) va "past energiyali" (glyukoza-6-fosfat) birikmalar o'rtasida oraliq pozitsiyani egallaydi. Bu ATP molekulasi fosfat guruhlarining qulay universal tashuvchisi bo'lishining sabablaridan biridir.
Maxsus fermentlar yordamida ATP va ADP molekulalari yuqori va past energiya o'rtasida aloqa qiladi.
fosfat birikmalari. Masalan, piruvat kinaz fermenti fosfatni fosfoenolpiruvatdan ADP ga o'tkazadi. Reaksiya natijasida piruvat va ATP molekulasi hosil bo'ladi. Keyin geksokinaza fermenti yordamida ATP molekulasi fosfat guruhini D-glyukozaga o'tkazib, uni glyukoza-6-fosfatga aylantira oladi. Ushbu ikki reaksiyaning umumiy mahsuloti transformatsiyaga kamayadi
Ushbu turdagi reaktsiyalar faqat ATP va ADP molekulalari ishtirok etadigan oraliq bosqichda davom etishi juda muhimdir.
Amaliy dars № 15.
15-sonli dars uchun topshiriq.
Mavzu: ENERGIYA ALMASHI.
Mavzuning dolzarbligi.
Biologik oksidlanish - bu har bir hujayrada sodir bo'ladigan fermentativ jarayonlar to'plami, buning natijasida uglevodlar, yog'lar va aminokislotalarning molekulalari oxir-oqibat karbonat angidrid va suvga parchalanadi va chiqarilgan energiya hujayra tomonidan adenozin shaklida saqlanadi. trifosfor kislotasi (ATP) va keyin tananing hayotida qo'llaniladi (molekulalarning biosintezi, hujayra bo'linishi jarayoni, mushaklarning qisqarishi, faol transport, issiqlik ishlab chiqarish va boshqalar). Shifokor hipoenergetik holatlar mavjudligini bilishi kerak, bunda ATP sintezi kamayadi. Bunday holda, ATP ning makroergik aloqalari shaklida saqlanadigan energiya yordamida sodir bo'ladigan barcha hayotiy jarayonlar azoblanadi. Gipoenergetik sharoitlarning eng keng tarqalgan sababi to'qimalarning gipoksiyasi, havodagi kislorod kontsentratsiyasining pasayishi, yurak-qon tomir va nafas olish tizimlarining buzilishi va turli xil kelib chiqadigan anemiya bilan bog'liq. Bundan tashqari, gipoenergetik holatlar sabab bo'lishi mumkin gipovitaminoz biologik oksidlanish jarayonida ishtirok etadigan ferment tizimlarining strukturaviy va funktsional holatining buzilishi bilan bog'liq, shuningdek ochlik, bu to'qimalarning nafas olishi uchun substratlarning yo'qligiga olib keladi. Bundan tashqari, biologik oksidlanish jarayonida reaktiv kislorod turlari hosil bo'ladi, bu jarayonlarni qo'zg'atadi. peroksidlanish biologik membranalarning lipidlari. Bu shakllarga (fermentlar, membranani barqarorlashtiruvchi ta'sir ko'rsatadigan dorilar - antioksidantlar) qarshi tananing himoya mexanizmlarini bilish kerak.
Ta'lim va tarbiya maqsadlari:
Darsning umumiy maqsadi: ATP shaklida 70-8% gacha energiya hosil bo'lishiga olib keladigan biologik oksidlanish jarayoni haqida bilimlarni shakllantirish. faol shakllar kislorod va ularning organizmga zararli ta'siri.
Shaxsiy maqsadlar: xren va kartoshkada peroksidazani aniqlay olish; mushak suksinat dehidrogenaza faolligi.
1. Kiruvchi bilimlarni nazorat qilish:
1.1. Testlar.
1.2. Og'zaki so'rov.
2. Mavzuning asosiy savollari:
2.1. Metabolizm haqida tushuncha. Anabolik va katabolik jarayonlar va ularning aloqasi.
2.2. Makroergik birikmalar. ATP universal batareya va tanadagi energiya manbai. ATP-ADP sikli. Hujayraning energiya zaryadi.
2.3. Metabolik bosqichlar. Biologik oksidlanish (to'qimalarning nafas olishi). Biologik oksidlanishning xususiyatlari.
2.4. Vodorod protonlari va elektronlarning birlamchi qabul qiluvchilari.
2.5. Nafas olish zanjirining tashkil etilishi. Nafas olish zanjiridagi tashuvchilar (CRE).
2.6. ADP ning oksidlovchi fosforillanishi. Oksidlanish va fosforlanishning bog'lanish mexanizmi. Oksidlanishli fosforlanish nisbati (P/O).
2.7. Nafas olishni nazorat qilish. Nafas olish (oksidlanish) va fosforlanish (erkin oksidlanish) ni ajratish.
2.8. CPEda kislorodning toksik shakllarini shakllantirish va vodorod peroksidni peroksidaza fermenti bilan neytrallash.
Laboratoriya va amaliy ishlar.
3.1. Horseradishda peroksidazani aniqlash usuli.
3.2. Kartoshkada peroksidazani aniqlash usuli.
3.3. Mushak suksinat dehidrogenaza faolligini aniqlash va uning faolligini raqobatbardosh inhibe qilish.
Chiqish nazorati.
4.1. Testlar.
4.2. Vaziyat vazifalari.
5. Adabiyot:
5.1. Ma'ruza materiallari.
5.2. Nikolaev A.Ya. Biologik kimyo.-M.: Oliy maktab, 1989., 199-212, 223-228-betlar.
5.3. Berezov T.T., Korovkin B.F. Biologik kimyo. - M.: Tibbiyot, 1990.S.224-225.
5.4. Kushmanova O.D., Ivchenko G.M. Biokimyodan amaliy mashg'ulotlar uchun qo'llanma - M.: Tibbiyot, 1983, ish. 38.
2. Mavzuning asosiy savollari.
2.1. Metabolizm haqida tushuncha. Anabolik va katabolik jarayonlar va ularning aloqasi.
Tirik organizmlar atrof-muhit bilan doimiy va uzviy aloqada.
Bu bog'lanish metabolizm jarayonida amalga oshiriladi.
Metabolizm (metabolizm) – tanadagi barcha reaktsiyalarning yig'indisi.
Oraliq metabolizm (hujayra ichidagi metabolizm) - 2 turdagi reaktsiyalarni o'z ichiga oladi: katabolizm va anabolizm.
Katabolizm– organik moddalarni yakuniy mahsulotga (CO 2 , H 2 O va karbamid) parchalash jarayoni. Bu jarayon ovqat hazm qilish jarayonida ham, hujayralarning strukturaviy va funktsional komponentlarini parchalash paytida ham hosil bo'lgan metabolitlarni o'z ichiga oladi.
Tana hujayralarida katabolizm jarayonlari oksidlanish reaktsiyalari uchun zarur bo'lgan kislorod iste'moli bilan birga keladi. Katabolik reaktsiyalar natijasida organizmning ishlashi uchun zarur bo'lgan energiya ajralib chiqadi (ekzergonik reaktsiyalar).
Anabolizm- oddiy moddalardan murakkab moddalar sintezi. Anabolik jarayonlar katabolizm (endergonik reaktsiyalar) jarayonida ajralib chiqadigan energiyadan foydalanadi.
Tana uchun energiya manbalari oqsillar, yog'lar va uglevodlardir. Ushbu birikmalarning kimyoviy aloqalaridagi energiya fotosintez jarayonida quyosh energiyasidan aylantirildi.
Makroergik birikmalar. ATP universal batareya va tanadagi energiya manbai. ATP-ADP sikli. Hujayraning energiya zaryadi.
ATP– yuqori energiyali birikmalarni o'z ichiga olgan yuqori energiyali birikma; terminal fosfat aloqasining gidrolizi taxminan 20 kJ / mol energiya chiqaradi.
Yuqori energiyali birikmalarga GTP, CTP, UTP, kreatin fosfat, karbamoil fosfat va boshqalar kiradi, ular organizmda ATP sintezi uchun ishlatiladi. Masalan, GTP + ADP à GDP + ATP
Bu jarayon deyiladi substratning fosforlanishi- ekzogonik reaktsiyalar. O'z navbatida, bu barcha yuqori energiyali birikmalar ATP ning terminal fosfat guruhining erkin energiyasidan foydalangan holda hosil bo'ladi. Nihoyat, ATP energiyasi amalga oshirish uchun ishlatiladi har xil turlari tanada ishlaydi:
Mexanik (mushaklarning qisqarishi);
Elektr (nerv impulslarini o'tkazuvchi);
Kimyoviy (moddalarning sintezi);
Osmotik (moddalarni membrana orqali faol tashish) - endergonik reaktsiyalar.
Shunday qilib, ATP tanadagi asosiy, bevosita ishlatiladigan energiya donoridir. ATP endergonik va ekzergonik reaktsiyalar orasida markaziy o'rinni egallaydi.
Inson tanasi tana vazniga teng miqdorda ATP ishlab chiqaradi va har 24 soatda bu energiyaning barchasi yo'q qilinadi. ATP ning 1 molekulasi hujayrada taxminan bir daqiqa davomida "yashaydi".
ATP dan energiya manbai sifatida foydalanish faqat organik birikmalarning oksidlanish energiyasi tufayli ADP dan ATP uzluksiz sintezi sharti bilan mumkin. ATP-ADP tsikli biologik tizimlarda energiya almashinuvining asosiy mexanizmidir va ATP universal "energiya valyutasi" dir.
Har bir hujayra teng elektr zaryadiga ega
[ATP] + ½[ADP]
[ATP] + [ADP] + [AMP]
Agar hujayra zaryadi 0,8-0,9 bo'lsa, u holda hujayradagi butun adenil fondi ATP shaklida taqdim etiladi (hujayra energiya bilan to'yingan va ATP sintezi jarayoni sodir bo'lmaydi).
Energiya sarflanganda, ATP ADP ga aylanadi, hujayra zaryadi 0 ga teng bo'ladi va ATP sintezi avtomatik ravishda boshlanadi.
