Koja je vrijednost ATP-a. Struktura i funkcije ATP-a

Atomski molekularni pokret temelji se na svim živim procesima. Kao respiratorni proces i razvojni razvoj, podjela je nemoguća bez energije. Izvor opskrbe energijom je ATP, što je i kako se formira da više razmatra.

Prije nego što je proučavao koncept ATP-a, potrebno je dekodiranje. Ovaj izraz znači nukleozidthtyfhoscat, koji je znatno značajan za energiju i pravi metabolizam u tijelu.

To je jedinstven izvor energije koji se temelji na biokemijskim procesima. Ovaj spoj je temeljno za enzimsko obrazovanje.

ATP je otvoren na Harvardu 1929. godine. Osnivači su postali znanstvenici medicinske škole Harvarda. Uključili su Karl Loman, Cyrus Fiske i Yellapragada subarao. Otkrili su spoj, koji je u strukturi podsjeća na adenilne nukleotidne ribonukleinske kiseline.

Posebno obilježje spoja bila je sadržaj triju ostataka fosforne kiseline umjesto jednog. Godine 1941. znanstvenik Fritz Lipman pokazao je da ATP ima energetski potencijal unutar ćelije. Nakon toga je otkriven ključni enzim, koji se zove ATP-sintaza. Njegov zadatak je obrazovanje u mitohondriji kiselih molekula.

ATP je energetski akumulator u biologiji stanica, obvezna je za uspješnu provedbu biokemijskih reakcija.

Biologija adenozinske trifosforne kiseline uključuje njegovo obrazovanje kao rezultat razmjene energije. Proces se sastoji od stvaranja 2 molekule u drugoj fazi. Preostale 36 molekula pojavljuju se u trećoj fazi.

Akumulacija energije u kiseloj strukturi javlja se u vementu između ostataka fosfora. U slučaju isključenja 1 fosfornog ostatka, izolira energiju 40 kj.

Kao rezultat toga, kiselina se pretvara u adenozin indiffsfat (ADP). Naknadna isključivanja fosfata doprinosi pojavu adenozinskog monofosfata (AMP).

Treba napomenuti da ciklus biljaka uključuje ponovnu uporabu AMP i ADP-a, kao rezultat toga što se ti spojevi vrate u kiselinu. To je osigurano procesom.

Struktura

Otkrivanje veze moguće je nakon studiranja koji su spojevi uključeni u ATP molekulu.

Koji su spojevi dio kiseline:

• 3 ostaci fosforne kiseline. Kiselinski ostaci se međusobno kombiniraju pomoću energetskih veza nestabilne prirode. Također se nalazi u ortofosfornom kiselini;
• adenin: je dušična baza;
• ribose: predstavlja pentosularni ugljikohidrat.

Ulazak u ATP podatke elemenata dodjeljuje je nukleotidnu strukturu. To vam omogućuje da pričvrstite molekulu u kategoriju nukleinskih kiselina.

Važno! Kao rezultat cijepanja kiselih molekula dolazi do oslobađanja energije. ATP molekula sadrži 40 KJ energije.

Obrazovanje

Formiranje molekule javlja se u mitohondriji i kloroplastima. Temeljni trenutak u molekularnoj sintezi kiseline je proces disimulacije. Discrimizacija je proces prijelaza složenog spoja na relativno jednostavan zbog uništenja.

Kao dio sinteze kiseline, uobičajeno je dodijeliti nekoliko faza:

1. Pripremni. Osnova cijepanja je probavni proces, osiguran je enzimskim djelovanjem. Dezintegracija je hrana koja je pala u tijelo. Postoji dekolopozija masnih kiselina i glicerol. Proteini se razgrađuju do aminokiselina, škrob - prije stvaranja glukoze. Faza je popraćena oslobađanjem toplinske energije.
2. Hexless, ili glikoliz. Temelj je proces propadanja. Razdvajanje glukoze događa se uz sudjelovanje enzima, dok se 60% oslobođenog energije pretvara u toplinu, preostali dio ostaje u sastavu molekule.
3. Kisik ili hidroliza; Izvedena unutar mitohondrije. Pojavljuje se uz pomoć kisika i enzima. Sudjeluje s organizmom izdisaja kisika. Završava. To podrazumijeva izolaciju energije za formiranje molekule.

Postoje sljedeći načini molekularnog obrazovanja:

1. Fosforilacija supstrata. Na temelju energija tvari kao posljedica oksidacije. Prevladavajući dio molekule formiran je u mitohondriji na membranama. Bez sudjelovanja enzima membrane. U citoplazmatskom dijelu pomoću glikolize. Opcija je dopuštena prijevozom fosfatnih skupina s drugim makroazičkim spojevima.
2. Oksidativne fosforilacije. Dolazi zbog oksidativne reakcije.
3. Fotografija Fosforilacija u biljkama tijekom fotosinteze.

Vrijednost

Temeljna vrijednost molekule za tijelo opisana je kroz ono što funkcija izvodi ATP.

ATP funkcionalnost uključuje sljedeće kategorije:

1. Energija. Pruža tijelu energijom, je energetska osnova fizioloških biokemijskih procesa i reakcija. Pojavljuje se zbog 2 visokoenergetske veze. To podrazumijeva kontrakciju mišića, stvaranje transmembranskog potencijala, osiguravajući molekularni prijenos kroz membranu.
2. Temelj sinteze. Smatra se početnim spojem za naknadno stvaranje nukleinskih kiselina.
3. Regulatorni. Temelji se na regulaciji većine biokemijskih procesa. Osigurava se pripadnicima efektora enzimske serije Alto-pušenja enzimske serije. Utječe na aktivnost regulatornih centara tako da ih dobivaju ili suzbijaju.
4. Posrednik. Smatra se sekundarnom vezom u prijenosu hormonskog signala u ćeliju. To je prethodnik formiranja cikličkog ADP-a.
5. Posrednik. To je signal u sinapsima i drugim interakcijama stanične prirode. Osiguran je prijenos purinergičkog signala.

Među gore navedenim trenucima, glavno mjesto se daje energetskoj funkciji ATP-a.

Važno je razumjetiBez obzira na to koja funkcija obavlja ATP, njegova vrijednost je univerzalno.

Koristan video

Sažimajmo

U srcu fizioloških i biokemijskih procesa je postojanje ATP molekule. Glavni zadatak spojeva je pružanje energije. Bez veze, vitalna aktivnost obje biljke i životinje je nemoguće.

U kontaktu s

ATP i drugih mobitela (Vitamini)

Adenil nukleotid adenil nukleotid igra posebno važnu ulogu u bioenergijskoj stanici, na koje su vezane dvije ostatke fosforne kiseline. Takva tvar se zove adenozin trifosforna kiselina (ATP).

U kemijskim vezama između ostataka fosforne kiseline, ATP molekula je pohranjena energija koja se oslobađa tijekom eliminacije organskog fosfata: ATP \u003d ADF + F + E, gdje je F enzim, E je oslobođena energija. Adenozinda fosfatna kiselina (ADP) se formira u ovoj reakciji (ADP) - ostatak ATP molekule i organskog fosfata.

ATP Energy Svi se stanice koriste za postupke biosinteze, kretanje, proizvodnju topline, živčane impulse, svijetli (na primjer, u luminescentnim bakterijama), tj. Za sve procese vitalne aktivnosti.

ATP - Univerzalna biološka energija, koja sintetizira se u mitohondriji (unutarstanični organoidi).

Mitohondria, dakle, obavlja ulogu "energetske stanice" u kavezu. Načelo formacije ATP-a u kloroplastima biljnih stanica je općenito ista - upotreba protona gradijenta i transformacija energije elektrokemijskog gradijenta u energiju kemijskih veza.

Svjetlosna energija sunca i energija zaključena u konzumiranoj hrani otrovana je u ATP molekulama. ATP Stock u kavezu je mala. Dakle, u mišiću ATF-a, dovoljno je za 20-30 kratica. Uz pojačano, ali kratkoročno djelo, mišići rade isključivo razdvajanjem ATPS sadržanih u njima. Nakon završetka posla, osoba udiše teško - u tom razdoblju dođe do ugljikohidrata i drugih tvari (događa se akumulacija energije), a opskrba ATP u stanicama obnovljena su protonima. Protoni prolaze kroz ovaj kanal pod djelovanjem pokretačke sile elektrokemijskog gradijenta. Energija ovog procesa koristi enzim koji se nalazi u istim kompleksima proteina i sposoban za spajanje fosfatne skupine na adenozin dijafosfat (ADP), koji dovodi do sinteze ATP-a.

Vitamini: Vita - život.

Vitamini - Biološki aktivne tvari sintetizirane u tijelu ili dolaze s hranom, koje su u malim količinama potrebne za normalan metabolizam i vitalnu aktivnost tijela.

Godine 1911 Poljski kemičar K. Funkcija je dodijelila tvar iz riže mekinja, liječenja golubova koji su se hranili samo poliranom rižom. Kemijska analiza ove tvari pokazala je da njegov pripravak uključuje dušik.

Otkrivena tvar se funkcionalno naziva vitaminom (od riječi "vita" - život i "amin" koji sadrži dušik.

Biološka uloga vitamina leži u redovitom djelovanju na metabolizmu. Vitamini posjeduju katalitički Svojstva, to jest, sposobnost stimuliranja kemijskih reakcija koje se pojavljuju u tijelu, a također su aktivno uključeni u formiranje i funkcije enzima. Vitamini utjecati na asimilaciju Organizam hranjivih tvari doprinosi normalnom rastu stanica i razvoju cijelog tijela. Kao sastavni dio enzima, vitamini određuju njihovu normalnu funkciju i aktivnost. Dakle, nedostatak u tijelu bilo kojeg vitamina dovodi do povrede metaboličkih procesa.

Grupe vitamina:

Dnevna potreba za vitaminima

C - askorbinska kiselina: 70 - 100 mg.

B - tiamin: 1,5 - 2,6 mg.

B - Riboflavin: 1,8-3 mg.

A - retinol: 1,5 mg.

D - kalciferol: za djecu i odrasle 100 godina,

do 3 godine 400 me.

E - Topopherol: 15 - 20 mg.

U tijelu osobe oko 70 trilijuna stanica. Za zdrav rast, svaki od njih zahtijeva pomoćnike - vitamine. Molekule vitamina su male, ali njihov nedostatak je uvijek vidljiv. Ako je teško prilagoditi se mraku, trebate vitamine a i B2, pojavio se perut - nema dovoljno B12, B6, P, ne liječi modrice za dugo vremena - nedostatak vitamina C u ovoj lekciji naučit ćete kako ćete naučiti kako ćete naučiti kako ćete naučiti kako i gdje se u stanici pohranjuju i skladišti strateški zalihe vitamina, kao vitamini aktiviraju rad tijela, a također uče o ATP-u - glavni izvor energije u ćeliji.

Predmet: Osnove citologije

Lekcija: Izgradnja i funkcije ATP-a

Kao što se sjećaš, nukleinske kiselinesastoji se od nukleotida, Pokazalo se da nukleotidne stanice mogu biti u pridruženom stanju ili u slobodnom stanju. U slobodnom stanju obavljaju brojne funkcije važne za život.

Tako besplatno nukleotidi pripadajući aTF molekula ili adenozin trifosforna kiselina (adenozin trifosfat). Kao i svi nukleotidi, ATP se sastoji od pet ugljičnog šećera - ribosia, dušična baza - adenini, za razliku od DNA i RNA nukleotida, tri ostatke fosforne kiseline (Sl. 1).

Sl. 1. Tri shematske slike ATP-a

Najvažniji aTP funkcija To je da je to univerzalni čuvar i prijevoznik energija u kavezu.

Sve biokemijske reakcije u stanici koja zahtijevaju troškove energije, ATP se koristi kao izvor.

Pri odvajanju jednog ostatka fosforne kiseline, Atf ulazi Adf (adenozinfosfat). Ako je odvojen drugi ostatak fosforne kiseline (što se događa u posebnim slučajevima), Adf ulazi Amf (adenozinski monofosfat) (sl. 2).

Sl. 2. ATP hidroliza i okreće ga u ADP

Prilikom odvajanja drugog i trećeg ostataka fosforne kiseline, oslobađa se velika količina energije, do 40 KJ. Zato se odnos između ovih ostataka fosforne kiseline naziva makroedgic i označava odgovarajući simbol.

U hidrolize uobičajene veze oslobađa se mala količina energije (ili apsorbirana), a s hidrolizom makroenergijske veze razlikuje se mnogo više energije (40 kJ). Odnos između riboze i prvog ostatka fosforne kiseline nije makroenergična, s njegovom hidrolizom, dodijeljeno je samo 14 KJ energije.

Makroehergijski spojevi mogu se formirati na temelju drugih nukleotida, na primjer Gtf (Guanosintrifosfat) se koristi kao izvor energije u biosintezi proteina, sudjeluje u reakcijama prijenosa signala, je supstrat za sintezu RNA tijekom transkripcije, ali je ATP koji je najčešći i univerzalni izvor energije u stanici.

Atf sadržana kao u citoplazmi, pa ja. u kernelu, mitohondriji i kloroplastima.

Tako smo se sjetili što je ATP, koje su njegove funkcije i što je makroenergična veza.

Vitamini su biološki aktivni organski spojevi koji su potrebni u malim količinama kako bi se nadmotili procesi života u stanici.

Oni nisu strukturne komponente živih tvari i ne koriste se kao izvor energije.

Većina vitamina se ne sintetizira u ljudskom tijelu i životinjama, ali uđu u nju s hranom, neki se sintetiziraju u malim količinama crijevne mikroflore i tkiva (vitamin D je sintetiziran kožom).

Potreba za muškarcem i životinjama u vitaminima nije ista i ovisi o takvim čimbenicima kao pod, dob, fiziološko stanje i uvjetima staništa. Neki vitamini nisu potrebni svim životinjama.

Na primjer, askorbinska kiselina ili vitamin C, potreban je za osobu i druge primati. U isto vrijeme, sintetiziran je u ordinami gmazova (pomorci su uzeti u kupanje kornjače, u borbi protiv Quinta - vitamin C).

Vitamini su otvoreni na kraju XIX stoljeća zbog radova ruskih znanstvenika N. I. Lunina i V. pashutin,Što je pokazalo da za punu prehranu, ne samo prisutnost proteina, masti i ugljikohidrata, već i nekih drugih, u to vrijeme nepoznate, tvari.

Godine 1912. poljski znanstvenik K. Funk(Sl. 3), proučavanje komponenti riže ljuske koje štite od bolesti Beri uzimaju (vitamin B avitaminoza, sugerirao je da se aminske skupine moraju biti uključene u ove tvari. On je bio predloženi da nazove te tvari vitaminima, to jest, amini života.

U budućnosti je utvrđeno da mnoge od tih tvari amino skupine ne sadrže, ali pojam vitamini su se ukorijenili u znanosti i praksi.

Kao što su otkriveni pojedini vitamini, oni su letjeli i nazvali ih ovisno o izvršenim funkcijama. Na primjer, vitamin E nazvan je tokoferol (od Dr.-Grčka. Όόκος - "rađanje", i έέρειν - "donijeti").

Danas su vitamini podijeljeni svojim sposobnosti da se otopi u vodi ili masti.

Na vitamine topljive u vodi uključuju vitamine H., C., P.U.

Na vitamine topivih masti uključiti A., D., E., K.(Možete se sjetiti kako riječ: keda) .

Kao što je već navedeno, potreba za vitaminima ovisi o dobi, spolu, fiziološkom stanju tijela i staništa. U mladoj dobi zabilježena je jasna potreba za vitaminima. Oslašni organizam također zahtijeva velike doze tih tvari. S godinama, sposobnost apsorpcije vitamina pada.

Potreba za vitaminima određuje se i sposobnost tijela da ih raspolaže.

Godine 1912. poljski znanstvenik Casimir funk Primljenu rižinu HUSK djelomično pročišćen vitamin B1 - tiamin. Još 15 godina, potrebno je dobiti ovu tvar u kristalnom stanju.

Kristalni vitamin B1 Blugless, ima gorko okus i topiv u vodi. Tiamin se nalazi u biljnim i mikrobnim stanicama. Pogotovo puno toga u žitaricama i kvascu (sl. 4).

Sl. 4. Tiamin u obliku tableta i hrane

Termička obrada prehrambenih proizvoda i raznih aditiva uništavaju tiamin. Kada se promatraju avitaminoza, patologija živčanih, kardiovaskularnih i probavnih sustava. Avitaminoza dovodi do povrede vodene izmjene i funkcija stvaranja krvi. Jedan od sjajnih primjera tiamin avitaminoze je razvoj bolesti beri-uzimanja (sl. 5).

Sl. 5. Čovjek koji pati od tajanske avitaminoze - uznemirene bolesti

Vitamin B1 se široko koristi u medicinskoj praksi za liječenje raznih živčanih bolesti, kardiovaskularnih poremećaja.

U pekariji tiamina zajedno s drugim vitaminima - riboflavin i nikotinska kiselina koristi se vitaminize pekarskih proizvoda.

1922. godine. Evans. i A. Bisho. Otvoreni vitamin topljiv u masnoću nazvao ih je tokoferol ili vitamin E (doslovno: "doprinoseći porođaju").

Vitamin E u čistom obliku - uljna tekućina. Rasprostranjena je u kulturama žitarica, na primjer u pšenici. Puno je u biljnim, životinjskim mastima (sl. 6).

Sl. 6. tokoferol i proizvodi koji ga sadrže

Mnogi vitamin E u mrkvi, u jajima i mlijeku. Vitamin E je antioksidansTo jest, štiti stanice od patološke oksidacije, što ih dovodi do starenja i smrti. To je "vitamin mladi". Vrijednost vitamina za seksualni sustav je ogroman, pa se često naziva vitaminom reprodukcijom.

Kao rezultat toga, nedostatak vitamina E, na prvom mjestu dovodi do povrede embriogeneze i rada reproduktivnih organa.

Proizvodnja vitamina E temelji se na odabiru pšeničnih klice - ekstrakcijom alkohola i destilacijom otapala na niskim temperaturama.

U medicinskoj praksi, i prirodni i sintetički pripravci su tokoferolato acetat u biljnom ulju, zatvorenom u kapsuli (poznata "riblja masnoća").

Pripravci vitamina E koriste se kao antioksidansi u ozračivanju i drugim patološkim uvjetima povezanim s povišenim sadržajem ioniziranih čestica u tijelu i aktivnim oblicima kisika.

Osim toga, vitamin E je propisan trudnicama, kao i koristi se u složenoj terapiji liječenja za neplodnost, s mišićnom distrofijom i nekim bolestima jetre.

Vitamin A (sl. 7) je otvoren N. Drummond 1916. godine.

Ovo otkriće prethodilo je opažanja prisutnosti faktora topivog masti u hrani koja je potrebna za puni razvoj domaćih životinja.

Vitamin i ne čudi se prvo mjesto u vitaminu. Sudjeluje u gotovo svim procesima života. Ovaj vitamin je potreban za obnovu i očuvanje dobre vizije.

Također pomaže u stvaranju imuniteta mnogim bolestima, uključujući i prehlade.

Bez vitamina A, nemoguće je zdravom epitelu kože. Ako imate "gusku kožu", koja se najčešće pojavljuje na laktovima, bokovima, koljenima, nogama, ako se pojavile suha koža ili druge slične pojave, to znači da vam nedostaje vitamina A.

Vitamin A, kao i vitamin E, potreban je za normalno funkcioniranje genitalnih žlijezda (gonad). U slučaju hipovitaminoze, vitamin označeno oštećenje reproduktivnog sustava i respiratornih organa.

Jedna od specifičnih posljedica nedostatka vitamina A je povreda procesa gledišta, posebno smanjenje sposobnosti oka mračnoj prilagodbi - piletina sljepoća, Avitaminoza dovodi do pojave Xerophalmia i uništavanja rožnice. Posljednji proces je nepovratan i karakteriziran je potpunim gubitkom vida. Hipervitaminoza dovodi do upale oka i poremećaja pokrivača kose, gubitka apetita i punog iscrpljivanja tijela.

Sl. 7. Vitamin A i proizvodi koji ga sadrže

Vitamini grupe A, prije svega, sadržani su u životinjskim proizvodima: u jetri, u ribljem ulju, u naftu, u jajima (sl. 8).

Sl. 8. Sadržaj vitamina A u proizvodima biljnog i životinjskog podrijetla

U proizvodima biljnog podrijetla, karotenoidi su sadržani, koji u ljudskom tijelu pod djelovanjem enzim karutinaze idu na vitamin A.

Tako ste se danas upoznali sa strukturom i funkcijama ATP-a, a sjećali se i značenje vitamina i otkrili kako su neki od njih uključeni u procese života.

U slučaju nedovoljnog dolaska vitamina, primarna avitaminoza se razvija u tijelo. Različiti proizvodi sadrže različite količine vitamina.

Na primjer, mrkva sadrži puno provitamina a (karotena), kupus sadrži vitamin C, itd odavde, potrebu za uravnoteženom prehranom, koja uključuje razne povrće i životinjske proizvode.

Avitaminoza U normalnim uvjetima hrane, vrlo je rijetko, mnogo češće susreće hyovitaminozakoji su povezani s nedovoljnim protokom s vitaminima hrane.

Hyovitaminoza Može se dogoditi ne samo kao posljedica neuravnotežene prehrane, nego i kao rezultat različitih patologija iz gastrointestinalnog trakta ili jetre, ili kao rezultat različitih endokrinih ili zaraznih bolesti, što dovodi do oštećenog apsorpcije vitamina u tijelu.

Neki vitamini se proizvode crijevna mikroflora (crijevna mikrobiota). Potiskivanje biosintetskih procesa kao posljedica djelovanja antibiotici može također dovesti do razvoja hipovitaminozakao posljedice disbakterioza.

Prekomjerna uporaba dodataka vitamina hrane, kao i lijekovi koji sadrže vitamine, dovodi do patološkog stanja - hipervitaminoza, To je osobito karakteristično za vitamine topive masti, kao što je A., D., E., K..

Domaća zadaća

1. Koje se tvari nazivaju biološki aktivni?

2. Što je ATP? Koja je značajka zgrade ATP molekule? Koje vrste kemijske veze postoje u ovoj složenoj molekuli?

3. Koje su ATP funkcije u stanicama živih organizama?

4. Gdje je sinteza ATP-a? Gdje je hidroliza ATP-a?

5. Što je vitamini? Koje su njihove funkcije u tijelu?

6. Koji se vitamini razlikuju od hormona?

7. Koje ste klasifikacije vitamina poznati?

8. Što je avitaminoza, hipovitaminoza i hipervitiminoza? Dati primjere ovih fenomena.

9. Koje bolesti mogu biti posljedica nedovoljnog ili pretjeranog protoka vitamina u tijelu?

10. Raspravite o izborniku s prijateljima i rodbinom, izračunajte, iskorištavajući dodatne informacije o sadržaju vitamina u različitim prehrambenim proizvodima, bilo da dobijete dovoljno vitamina.

1. Ujedinjeno prikupljanje digitalnih obrazovnih resursa ().

2. Unificirano prikupljanje digitalnih obrazovnih resursa ().

3. Ujedinjeno prikupljanje digitalnih obrazovnih resursa ().

Bibliografija

1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., knjiga V. V. Opća biologija 10-11 klasa pada, 2005.

2. Belyaev D. K. Biologija 10-11 klasa. Opća biologija. Osnovna razina. - 11. ed., Stereotip. - m.: Prosvjetljenje, 2012. - 304 str.

3. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivhogolov V. I. Biologija 10-11 klasa. Opća biologija. Osnovna razina. - 6. ed., Dodaci. - Drop, 2010. - 384 str.

Kombinacija metaboličkih reakcija koje se događaju u tijelu zove se metabolizam.

Procesi sinteze specifičnih eigonih tvari iz jednostavnijih zvanog Anabolizam, ili asimilacija, ili plastična razmjena, Kao rezultat anabolizma, formiraju se enzimi, tvari iz kojih su konstruirane stanične strukture i slično. Ovaj proces obično popraćen velikim potrošnja energije.

Ova energija se dobiva u drugim reakcijama u kojima su složenije tvari podijeljene na jednostavno. Ti se procesi nazivaju katabolizam, ili desimulacija, ili energija, Proizvodi katabolizma u aerobnim organizmima su CO2, H2O, ATP i

obnovljeni vodikov nosači (preko ∙ H i NADF ∙ H), koji uzimaju vodikove atome, odvojeni od organskih tvari u oksidacijskim procesima. Neke supstance niske molekularne težine koje se formiraju tijekom katabolizma mogu i dalje služiti kao prekursori potrebnih stanica tvari (sjecište kataboličkog i anabolizma).

Katabolizam i anabolizam usko su povezani: anabolizam koristi energiju i smanjenje sredstava formiranih u odgovorima katabolizma, a katabolizam se provodi pod djelovanjem enzima koji proizlaze iz reakcija anabolizma.

U pravilu, katabolizam je popraćen oksidacijom upotrijebljenih tvari i anabolizmom - oporavak.

Anabizmove reakcije u različitim organizmima mogu imati neke razlike (vidi temu "metode za proizvodnju energije živim organizmima").

ATP - adenozin trifosfat

U procesu katabolizma, energija je istaknuta u obliku topline i u obliku ATP-a.

ATP - jedan i univerzalni izvor napajanja stanica.

ATP je nestabilan.

ATP je "energetska valuta", koja se može potrošiti na sinteze složenih tvari u reakcijama anabolizma.

Hidroliza (propadanje) ATP:

ATP + $ H_ (2) o $ \u003d ADF + $ H_ (3) ro_ (4) $ + 40 KJ / mol

Energija

Živi organizmi dobivaju energiju kao rezultat oksidacije organskih spojeva.

Oksidacija - proces ukrašavanja elektrona.

Stopa protoka energije:

50% energije se oslobađa u obliku topline u okoliš;

50% energije ide na plastičnu razmjenu (sinteza tvari).

U biljkama stanica:

starch → glukoza → ATP

U životinjskim stanicama:

glikogen → glukoza → ATP

Pripremna faza

Enzimatsko podjepanje složenih organskih tvari do jednostavnog u probavnom sustavu:

molekule proteina - na aminokiseline

lipidi - na glicerol i masne kiseline

ugljikohidrati - na glukozu

Prolaska (hidroliza) organskih spojeva visoke molekularne težine provodi se ili enzimima gastrointestinalnog trakta ili enzimi lizosoma.

Sva otpuštena energija se rasprši u obliku topline.

Jednostavne tvari apsorbiraju sela tankog crijeva:

aminokiseline i glukoza - u krvi;

masne kiseline i glicerin - u limfnoj;

i toleriran u stanice tkiva tijela.

Formirane male organske molekule mogu se koristiti kao "građevinski materijal" ili se može podvrgnuti daljnjem cijepanju (glikolize).

U pripremnoj fazi se može pojaviti hidroliza stanica rezervnih tvari: glikogena - kod životinja (i gljiva) i škrob - u biljkama. Glikogen i škrob su polisaharidi i raspadaju se u monomere - molekule glukoze.

gušenje glikogena

Glikogen jetre se ne koristi toliko za vlastite potrebe jetre, koliko se održava konstantna koncentracija glukoze u krvi i stoga osigurava protok glukoze na druge tkanine.

Sl. Glikogene funkcije u jetri i mišićima

Glikogen, pohranjen u mišićima, ne može se raspasti za glukozu zbog nedostatka enzima. Funkcija mišićnog glikogena je oslobađanje glukoze-6-fosfata u samom mišiću za oksidaciju i uporabu energije.

Propadanje glikogena do glukoze ili glukoze-6-fosfata ne zahtijeva energiju.

Glikoliz (anaerobna faza)

Glikoliz - cijepanje glukoze s enzimima.

Ona ide u citoplazmu, bez kisika.

Tijekom tog procesa dolazi do glukoze dehidrogenacije, vodik koji služi kao koenzim preko + (nikotinydadenindinleotide).

Glukoza kao posljedica lanca enzimatskih reakcija se pretvara u dvije peer-uzgajene kiseline molekule (PVC), dok ukupne ATP molekule i smanjeni oblik nosača vodika preko · H2 su ukupno formirani:

$ C_ (6) n_ (12) o_ (6) $ + 2Adf + 2 $ h_ (3) po_ (4) $ + 2 $ OU (+) $ → 2 $ S_ (3) H_ (4) O_ (3 ) $ + 2atf + 2 $ h_ (2) o $ + 2 ($ Nadn + h ^ (+) $).

Daljnja sudbina PVC-a ovisi o prisutnosti kisika u stanici:

ako ne postoji kisik, kvasac i biljke javljaju fermentaciju alkohola, u kojoj je formiranje octene aldehida prvi, a zatim etil alkohol:

$ S_ (3) n_ (4) O_ (3) $ → $ Co_ (2) $ + $ CH_ (3) Sleep $

$ CH_ (3) Sleep $ + $ Nadn + H ^ (+) $ → $ S_ (2) H_ (5) To je $ + $ preko ^ (+) $.

Kod životinja i neke bakterije, s nedostatkom kisika, fermentacija mliječne kiseline nastaje s formiranjem mliječne kiseline:

$ C_ (3) n_ (4) O_ (3) $ + $ Nadn + H ^ (+) $ → $ S_ (3) H_ (6) O_ (3) $ + $ preko ^ (+) $.

Kao rezultat glikolize jedne molekule glukoze, oslobađa se 200 KJES, od kojih je 120 KJ raspršio u obliku topline, a 80kD je rezerviran u odnosima 2 ATP molekule.

disanje ili oksidativna fosforilacija (aerobna faza)

Oksidativne fosforilacije - proces sinteze ATF-a koji uključuje kisik.

Ona ide na membrane krista mitohondrije u prisutnosti kisika.

Pyrogradična kiselina nastala tijekom cijepanja kisikovog glukoze, oksidira do konačnih proizvoda CO2 i H20. Ovaj višestupanjski enzimski proces se zove Krebs ciklus ili ciklus trikarboksilne kiseline.

Kao rezultat staničnog disanja tijekom propadanja dvije molekule pirogradične kiseline, su sintetezirane 36 ATP molekula:

2 $ C_ (3) H_ (4) O_ (3) $ + 32 $ O_ (2) $ + 36Adf + 36 $ H_ (3) ro_ (4) $ → $ 6 CO_ (2) $ + 58 $ H_ ( 2) oko $ + 36ATF.

Osim toga, mora se pamtiti da su dvije ATP molekule inhibirane tijekom otkaznog dijeljenja svake molekule glukoze.

Ukupna reakcija cijepanja glukoze na ugljični dioksid i voda je kako slijedi:

$ S_ (6) h_ (12) o_ (6) $ 6 o_ (2) $ + 38adf → $ 6 co_ (2) $ + 6 $ h_ (2) o $ + 38tf + qt,

gdje je Qt toplinska energija.

Tako se tijekom oksidativne fosforilacije formira 18 puta više energije (36 ATP) nego s glikoliziranjem (2 ATP).