Energia. Synteza ATP w mitochondriach

Kwas adenozynotrójfosforowy-ATP- obowiązkowy składnik energii każdej żywej komórki. ATP jest także nukleotydem składającym się z zasady azotowej adeniny, cukru rybozy i trzech reszt cząsteczki kwasu fosforowego. To jest niestabilna konstrukcja. W procesach metabolicznych reszty kwasu fosforowego są od niego sekwencyjnie oddzielane poprzez rozbicie bogatego w energię, ale kruchego wiązania pomiędzy drugą i trzecią resztą kwasu fosforowego. Oderwaniu jednej cząsteczki kwasu fosforowego towarzyszy wyzwolenie około 40 kJ energii. W tym przypadku ATP przechodzi do kwasu adenozynodifosforowego (ADP), a wraz z dalszym odszczepieniem reszty kwasu fosforowego od ADP powstaje kwas adenozynomonofosforowy (AMP).

Schematyczny diagram struktury ATP i jego transformacji w ADP ( TA Kozłowa, V.S. Kuczmienko. Biologia w tabelach. M., 2000 )

W konsekwencji ATP jest rodzajem akumulatora energii w komórce, który ulega „rozładowaniu” podczas podziału. Rozkład ATP następuje podczas reakcji syntezy białek, tłuszczów, węglowodanów i innych funkcji życiowych komórek. Reakcjom tym towarzyszy absorpcja energii, która jest wydobywana podczas rozkładu substancji.

Syntetyzuje się ATP w mitochondriach w kilku etapach. Pierwszy jest przygotowawczy - przebiega etapowo, z udziałem określonych enzymów na każdym etapie. W tym przypadku złożone związki organiczne rozkładają się na monomery: białka - na aminokwasy, węglowodany - na glukozę, kwasy nukleinowe - na nukleotydy itp. Rozerwaniu wiązań w tych substancjach towarzyszy uwolnienie niewielkiej ilości energii. Powstałe monomery pod działaniem innych enzymów mogą ulegać dalszemu rozkładowi z utworzeniem prostszych substancji aż do dwutlenku węgla i wody.

Schemat Synteza ATP w mitochondriach komórki

OBJAŚNIENIA DO SCHEMATU KONWERSJI SUBSTANCJI I ENERGII W PROCESIE DYSYMILACJI

Etap I - przygotowawczy: złożone substancje organiczne pod wpływem enzymów trawiennych rozkładają się na proste, przy czym uwalniana jest jedynie energia cieplna.
Białka -> aminokwasy
Tłuszcze- > gliceryna i kwasy tłuszczowe
Skrobia ->glukoza

Etap II - glikoliza (beztlenowa): prowadzona w hialoplazmie, niezwiązanej z błonami; obejmuje enzymy; glukoza ulega rozkładowi:

U grzybów drożdżowych cząsteczka glukozy bez udziału tlenu ulega przemianie w alkohol etylowy i dwutlenek węgla (fermentacja alkoholowa):

W innych mikroorganizmach glikolizę można zakończyć utworzeniem acetonu, kwasu octowego itp. We wszystkich przypadkach rozkładowi jednej cząsteczki glukozy towarzyszy utworzenie dwóch cząsteczek ATP. Podczas beztlenowego rozkładu glukozy w postaci wiązania chemicznego 40% anergii zostaje zatrzymane w cząsteczce ATP, a reszta jest rozpraszana w postaci ciepła.

Etap III - hydroliza (tlen): zachodzi w mitochondriach, jest związana z macierzą mitochondrialną i błoną wewnętrzną, biorą w niej udział enzymy, rozszczepieniu ulega kwas mlekowy: CsH6Oz + ZH20 --> 3CO2 + 12H. CO2 (dwutlenek węgla) jest uwalniany z mitochondriów do środowiska. Atom wodoru bierze udział w łańcuchu reakcji, których końcowym efektem jest synteza ATP. Reakcje te przebiegają w następującej kolejności:

1. Atom wodoru H za pomocą enzymów nośnikowych przedostaje się do wewnętrznej błony mitochondriów, tworząc cristae, gdzie ulega utlenieniu: H-e--> H+

2. Proton wodoru H+(kation) jest przenoszony przez nośniki na zewnętrzną powierzchnię błony cristae. W przypadku protonów błona ta jest nieprzepuszczalna, dlatego gromadzą się one w przestrzeni międzybłonowej, tworząc zbiornik protonów.

3. Elektrony wodorowe mi przenoszone są na wewnętrzną powierzchnię błony cristae i natychmiast przyłączają się do tlenu za pomocą enzymu oksydazy, tworząc ujemnie naładowany aktywny tlen (anion): O2 + e--> O2-

4. Kationy i aniony po obu stronach membrany tworzą przeciwnie naładowane pole elektryczne, a gdy różnica potencjałów osiągnie 200 mV, kanał protonowy zaczyna działać. Występuje w cząsteczkach enzymu syntetazy ATP, które są osadzone w wewnętrznej błonie tworzącej cristae.

5. Protony wodoru przez kanał protonowy H+ pędzą do mitochondriów, tworząc wysoki poziom energii, z której większość trafia do syntezy ATP z ADP i P (ADP + P -\u003e ATP) oraz protonów H+ oddziałują z aktywnym tlenem, tworząc wodę i cząsteczkę 02:
(4Н++202- -->2Н20+02)

Zatem O2, który podczas oddychania organizmu dostaje się do mitochondriów, jest niezbędny do dodania protonów wodoru H. W przypadku jego braku cały proces w mitochondriach zostaje zatrzymany, gdyż przestaje funkcjonować łańcuch transportu elektronów. Ogólna reakcja etapu III:

(2CsHbOz + 6Oz + 36ADP + 36F ---> 6C02 + 36ATP + + 42H2O)

W wyniku rozpadu jednej cząsteczki glukozy powstaje 38 cząsteczek ATP: w etapie II - 2 ATP i w etapie III - 36 ATP. Powstałe cząsteczki ATP wykraczają poza mitochondria i uczestniczą we wszystkich procesach komórkowych, w których potrzebna jest energia. Rozszczepiając się, ATP oddaje energię (jedno wiązanie fosforanowe zawiera 40 kJ) i wraca do mitochondriów w postaci ADP i F (fosforanu).

W rezultacie atomy wodoru są usuwane z substratów w cyklu Krebsa β -utlenianie HFA, a także dehydrogenazy pirogronianowej, dehydrogenazy glutaminianowej i niektórych innych reakcji, dostają się do łańcucha oddechowego enzymów (ryc. 23), zwanego inaczej łańcuch transportu elektronów .

Proces przeniesienia protonu i elektronu (atom wodoru = proton wodoru (H+) + elektron (e)) rozpoczyna się od przeniesienia atomów wodoru ze zredukowanej formy NAD lub FAD.

Ryż. 23. Schemat łańcucha transportu elektronów

Zredukowany NAD oddaje wodory flawoproteinie, której koenzymem jest FMN, podczas gdy zredukowany FAD zawsze oddaje wodory koenzymowi Q. Po koenzymie Q tylko elektrony są transportowane przez układ cytochromów; rolę końcowego – końcowego – akceptora elektronów pełni tlen. Zanim dokładniej przestudiujemy działanie łańcucha transportu elektronów, zapoznajmy się z budową chemiczną poszczególnych jego składników.

Jak wspomniano wcześniej, wszystkie elementy łańcucha transportu elektronów to enzymy katalizujące procesy redoks.

Flawoproteina jest pierwszym enzymem, który przyjmuje protony i elektrony z pierwotnej dehydrogenazy, enzymu usuwającego atomy wodoru bezpośrednio z substratu. Koenzymem flawoproteiny jest FMN. Ze strukturą i reakcjami redoks FMN spotkaliśmy się wcześniej (patrz rozdział 4). Enzym ten jest ściśle powiązany z białkami żelazowo-siarkowymi.

Białka żelazowo-siarkowe mają małą masę cząsteczkową (około 10 kDa). Zawierają żelazo niehemowe związane z atomami siarki reszt cysteiny. Na ryc. 24 pokazuje tylko jeden z możliwych wariantów kompleksu atomu żelaza z atomami siarki, który występuje w białkach zawierających żelazo niehemowe.

Ryż. 24. Schemat tworzenia kompleksu atomu żelaza z atomami siarki w białkach żelazo-siarka

Białka te biorą udział w przenoszeniu protonów i elektronów i uważa się, że biorą udział w kilku etapach. Jednakże mechanizm, dzięki któremu białka żelazowo-siarkowe ulegają odwracalnej utlenianiu-redukcji, nadal nie jest jasny.

koenzym Q lub ubichinon jest rozpuszczony w części lipidowej wewnętrznej błony mitochondrialnej. Ubichinon może dyfundować zarówno w poprzek, jak i wzdłuż błony. Jest to jedyny niezwiązany z białkami składnik łańcucha oddechowego; z tego powodu nie można go sklasyfikować jako enzym. koenzym Q przyjmuje dwa protony wodoru i dwa elektrony z białek żelazowo-siarkowych, zamieniając się w hydrochinon:

Cytochromy to hemoproteiny. Obecnie znanych jest około 30 różnych cytochromów. Wszystkie, w zależności od zdolności pochłaniania światła, są podzielone na klasy oznaczone małymi literami - a, b, c itp. W obrębie każdej klasy wyróżnia się odrębne typy cytochromów, oznaczając je indeksami cyfrowymi - B, B 1 , B 2 itd.

Cytochromy różnią się między sobą budową motywu, budową łańcucha polipeptydowego i sposobem przyłączenia się do niego motywu. Rycina 25 pokazuje strukturę tematu, która jest częścią wszystkich cytochromów B.

Cytochromy są zabarwione na czerwono-brązowo; Kolor wynika z obecności kationu metalu. Klasy cytochromów B I Z zawierają w swoim składzie kationy żelaza i cytochromy tej klasy A - kationy miedzi.

Cytochromy A I A 3 tworzą kompleks zwany oksydazą cytochromową. Unikalna cecha kompleksu a a 3 jest to, że ten układ cytochromów przekazuje elektrony bezpośrednio tlenowi.

Przeniesienie elektronów wzdłuż łańcucha cytochromów obejmuje reakcje odwracalne:

Fe 3+ + e ---- → ←---- Fe 2+ i Cu 2+ + e ---- → ←---- Cu +

Po zapoznaniu się z charakterystyką elementów łańcucha transportu elektronów oraz zachodzącymi w nim reakcjami redoks, przejdźmy do rozważenia procesu, który odgrywa główną rolę w akumulacji energii w postaci ATP.

Ryż. 25. Temat budowy cytochromu B

Mechanizm koniugacji oddychania z fosforylacją ADP. Transport protonów i elektronów ze zredukowanego NAD do tlenu cząsteczkowego jest procesem egzoergicznym:

NADH + H + + ½O 2 → OVER + + H 2 O + energia

Jeśli jeszcze bardziej uprościmy zapis tego procesu, otrzymamy znane każdemu ze szkoły równanie reakcji spalania wodoru w tlenie:

H 2 + ½ O 2 → H 2 O + energia

Jedyna różnica polega na tym, że podczas reakcji spalania energia jest natychmiast uwalniana całkowicie, a w łańcuchu oddechowym, z uwagi na to, że jest ona podzielona na kilka reakcji redoks, następuje stopniowe uwalnianie energii. Energia ta jest magazynowana w wiązaniach fosforanowych ATP i wykorzystywana do życia komórek.

Pierwszym efektem działania łańcucha transportu elektronów jest powstanie wody endogennej, w której atomy wodoru są wodorami usuwanymi z substratów przez odpowiednie dehydrogenazy, a atom tlenu jest końcowym akceptorem elektronów (patrz rys. 23). Po przyjęciu 2 elektronów zamienia się w reaktywny anion (O 2-), który natychmiast oddziałuje z protonami wodoru „wyrzuconymi” przez koenzym Q. Tworzenie endogennej wody zachodzi w matrix mitochondrialnej.

Mechanizm sprzęgania oddychania z fosforylacją ADP opracował angielski biochemik P. Mitchell, którego hipotezę nazwano motywem protonowym lub chemiosmotycznym. W naszym kraju hipoteza P. Mitchella została rozwinięta w pracach V.P. Skulachev.

Według hipoteza chemiosmotyczna energia przenoszenia protonów i elektronów wzdłuż łańcucha oddechowego jest początkowo skoncentrowana w postaci potencjału protonowego powstałego w wyniku ruchu naładowanych protonów wodoru przez błonę. Transport protonów z powrotem przez błonę jest związany z fosforylacją ADP, która jest przeprowadzana przez zależną od protonów syntazę ATP (H + = ATPaza).

Ponieważ siłą napędową syntezy ATP jest potencjał protonu, przyjrzyjmy się bliżej jego powstawaniu.

Wraz z przenoszeniem protonów i elektronów wzdłuż łańcucha oddechowego następuje dodatkowe uwolnienie protonów wodorowych z matrixu do przestrzeni międzybłonowej. Protony wodoru powstają podczas dysocjacji wody w matrixie:

H 2 O - → ←- H + + OH -

Uważa się, że transport protonów wodoru przez wewnętrzną błonę mitochondrialną odbywa się poprzez translokazy protonów. W wyniku takiego przeniesienia membrana jest naładowana ujemnie od strony matrycy (w wyniku pozostałych ujemnie naładowanych grup hydroksylowych), a dodatnio naładowana od strony przestrzeni międzybłonowej (w wyniku pompowania dodatnio naładowanych protonów wodoru) . W wyniku takiego rozkładu ładunków powstaje potencjał elektryczny, oznaczony Δψ (delta psi). A w wyniku powstałej różnicy w stężeniu protonów wodoru po obu stronach wewnętrznej błony mitochondriów powstaje gradient chemiczny protonów, oznaczony ApH. Obydwa pojawiające się potencjały tworzą elektrochemiczny gradient przezbłonowy protonów (ΔμН +) na membranie, zatem ΔμН + = Δψ + ΔрН

Synteza ATP. Membrana, na której powstaje elektrochemiczny gradient transbłonowy protonów, nazywa się pod napięciem . Pobudzona membrana ma tendencję do rozładowywania się poprzez pompowanie protonów z przestrzeni międzybłonowej z powrotem do matrycy (ryc. 26). Proces ten odbywa się za pomocą ATPazy zależnej od protonów.

Ryż. 26. Synteza ATP sprzężona z łańcuchem transportu elektronów

H + -ATPaza jest wbudowana w wewnętrzną błonę mitochondriów. Wygląda jak grzyb i składa się z dwóch czynników białkowych F 0 i F 1 (ryc. 27). Czynnik F0 przenika całą grubość wewnętrznej błony mitochondrialnej. Kulista część wystająca do macierzy mitochondrialnej to czynnik F 1. Struktura, właściwości i funkcje tych czynników białkowych są zupełnie inne.

Czynnik F 0 składa się z trzech hydrofobowych łańcuchów polipeptydowych o różnej budowie. Czynnik ten pełni funkcję kanału przewodzącego protony, przez który protony wodoru przedostają się do czynnika F 1 .

Czynnik F1 jest rozpuszczalną w wodzie częścią H + -ATPazy i jest kompleksem białkowym składającym się z dziewięciu podjednostek pięciu różnych typów. Jedna epicząsteczka czynnika F 1 zawiera 3 α , 3β i jedną podjednostkę γ , δ , ε (α 3 β 3 γδε ). Czynnik F 1 przeprowadza syntezę ATP z ADP i kwasu fosforowego. Miejsca wiązania ADP i ATP znajdują się w podjednostkach α I β z których każdy może pomieścić jedną cząsteczkę ADP lub ATP. Według analizy dyfrakcji promieni rentgenowskich miejsca wiązania ADP i ATP zlokalizowane są na styku podjednostek α I β . Podjednostka β pełni funkcję katalityczną w syntezie ATP (ryc. 27).

Ryż. 27. Struktura protonozależnej ATPazy

Istnieje kilka koncepcji wyjaśniających mechanizm tworzenia ATP poprzez H+-ATPazę. Wszystkie koncepcje uwzględniają protony wodoru przedostające się kanałem przewodzącym protony do czynnika F 1 jako aktywatory różnych procesów prowadzących do powstania ATP z ADP i kwasu fosforowego.

O ISTOCIE TWÓRCZOŚCI GEORGIA PETRAKOVICHA WSZYSCY POWINNI WIEDZIEĆ! TERMONUKLEI W KOMÓRCE Przytoczę w całości wywiad z Georgiem Petrakowiczem opublikowany w czasopiśmie „Cuda i Przygody” nr 12, 1996, s. 6-9. Korespondent specjalny magazynu Vl. Iwanow spotkał się z członkiem rzeczywistym Rosyjskiego Towarzystwa Fizycznego, chirurgiem Georgiem Nikołajewiczem Petrakowiczem, który opublikował sensacyjne prace na temat reakcji termojądrowych zachodzących w organizmach żywych i przemiany w nie pierwiastków chemicznych. To o wiele bardziej fantastyczne niż najśmielsze eksperymenty alchemików. Rozmowa poświęcona jest prawdziwemu cudowi ewolucji, głównemu cudowi dzikiej przyrody. Nie we wszystkim zgadzamy się z autorem śmiałej hipotezy. W szczególności, będąc materialistą, wydaje nam się, że wyklucza zasadę duchową z tych procesów, w których najwyraźniej powinna ona być obecna. Niemniej jednak hipoteza G. Petrakowicza zainteresowała nas, ponieważ krzyżuje się z pracami akademika V. Kaznacheeva na temat "zimna fuzja" w żywej komórce. Jednocześnie hipoteza rzuca pomost do koncepcji noosfera. V. Vernadsky, wskazując na źródło, które stale zasila noosferę energią. Hipoteza jest również interesująca, ponieważ toruje naukową drogę do wyjaśnienia szeregu tajemniczych zjawisk, takich jak jasnowidzenie, lewitacja, irydologia i inne. Prosimy o wybaczenie pewnej naukowej złożoności rozmowy dla nieprzygotowanego czytelnika. Sam materiał niestety ze swej natury nie może podlegać znaczącym uproszczeniom. KORESPONDENT. Po pierwsze, esencja, sól cudu, pozornie niezgodna z wyobrażeniami o organizmach żywych... Jaka dziwna siła działa w nas, w komórkach naszego ciała? Wszystko przypomina kryminał. Moc ta była znana, że tak powiem, w innym charakterze. Zachowywała się incognito, jakby pod maską. Mówili i pisali o tym tak: jony wodoru. Zrozumiałeś i nazwałeś to inaczej: protony. Są to te same jony wodoru, gołe jądra jego atomów, naładowane dodatnio, ale jednocześnie cząstki elementarne. Biofizycy nie zauważyli, że Janus jest dwulicowy. Czyż nie? Czy możesz to rozwinąć? G.N. PETRAKOWICZ. Żywa komórka otrzymuje energię w wyniku zwykłych reakcji chemicznych. Tak uważana jest nauka o bioenergetyce komórkowej. Jak zawsze, w reakcjach biorą udział elektrony, to ich przejścia tworzą wiązanie chemiczne. W najmniejszych „pęcherzykach” o nieregularnym kształcie – mitochondriach komórki – utlenianie zachodzi przy udziale elektronów. Taki jest postulat bioenergetyki. Oto jak postulat ten przedstawia wiodący w kraju bioenergetyk, akademik Rosyjskiej Akademii Nauk V.P. Skulachev: „Aby eksperymentować z wykorzystaniem energii jądrowej, natura musiała stworzyć człowieka. Jeśli chodzi o wewnątrzkomórkowe mechanizmy energetyczne, pobierają one energię wyłącznie z przemian elektronowych, chociaż efekt energetyczny tutaj jest nieporównywalnie mały w porównaniu z procesami termojądrowymi”. „Wyłącznie z transformacji elektronicznych…” To złudzenie! Transformacje elektronowe to chemia i nic więcej. Podstawą bioenergii komórkowej są reakcje termojądrowe, a głównym uczestnikiem wszystkich tych reakcji jest proton, zwany także jonem wodorowym – ciężko naładowana cząstka elementarna. Choć oczywiście elektron również odgrywa w tym procesie zdecydowaną, a nawet ważną rolę, ale w innej roli, zupełnie odmiennej od roli przypisanej mu przez naukowców. I co najbardziej zaskakujące: aby to wszystko udowodnić, okazuje się, że nie trzeba przeprowadzać żadnych skomplikowanych badań, badań. Wszystko leży na powierzchni, wszystko jest przedstawione w tych samych bezspornych faktach, obserwacjach, które sami naukowcy uzyskali swoją ciężką pracą. Należy jedynie bezstronnie i dogłębnie zastanowić się nad tymi faktami. Oto bezsporny fakt: wiadomo, że protony są „wyrzucane” z mitochondriów (termin ten jest powszechnie używany przez specjalistów i brzmi to jak lekceważenie tych pracochłonnych cząstek, jakby to były odpady, „śmieci”) w przestrzeń kosmiczną komórki (cytoplazmy). Protony poruszają się w nim jednokierunkowo, to znaczy nigdy nie wracają, w przeciwieństwie do ruchu Browna w komórce wszystkich innych jonów. A poruszają się w cytoplazmie z ogromną prędkością, wielokrotnie przekraczającą prędkość ruchu jakichkolwiek innych jonów. Naukowcy w żaden sposób nie komentują tej obserwacji, ale należy się nad nimi poważnie zastanowić. Jeżeli protony, czyli te naładowane cząstki elementarne, poruszają się w przestrzeni komórki z tak ogromną prędkością i „celowo”, to znaczy, że komórka posiada jakiś mechanizm ich przyspieszania. Niewątpliwie mechanizm przyspieszania zlokalizowany jest w mitochondriach, skąd protony są początkowo „wyrzucane” z dużą prędkością, ale tak to właśnie wygląda. .. Ciężkie naładowane cząstki elementarne, protony, można przyspieszać jedynie w zmiennym polu elektromagnetycznym o wysokiej częstotliwości – na przykład w synchrofasotronie. Zatem synchrofasotron molekularny w mitochondriach? niezależnie od tego, jak dziwne może się to wydawać, tak: subminiaturowy naturalny synchrofasotron znajduje się dokładnie w maleńkiej formacji wewnątrzkomórkowej, w mitochondriach! Protony wpadając w zmienne pole elektromagnetyczne o wysokiej częstotliwości, przez cały czas przebywania w tym polu tracą właściwości pierwiastka chemicznego, wodoru, wykazują jednak właściwości ciężko naładowanych cząstek elementarnych. „Dlatego w teście W rurce nie da się w pełni powtórzyć procesów, które stale zachodzą w życiu człowieka. Przykładowo w probówce badacza protony biorą udział w utlenianiu, a w komórce, choć zachodzi utlenianie wolnorodnikowe, nie powstają nadtlenki. naukowcy, badając procesy zachodzące w żywej komórce, kierują się właśnie doświadczeniem „z probówki”. Protony przyspieszane w polu z łatwością jonizują atomy i cząsteczki, „wybijając” z nich elektrony. Jednocześnie cząsteczki, stając się wolnymi rodnikami, uzyskują dużą aktywność, a zjonizowane atomy (sodu, potasu, wapnia, magnezu i innych pierwiastków) tworzą potencjały elektryczne i osmotyczne w błonach komórkowych (ale już drugorzędnego rzędu, zależnego od protonów). KORESPONDENT. Czas zwrócić uwagę naszych czytelników na fakt, że niewidzialna dla oka żywa komórka jest bardziej skomplikowana niż jakakolwiek gigantyczna instalacja, a tego, co się w niej dzieje, nie da się jeszcze nawet w przybliżeniu odtworzyć. Być może galaktyki – oczywiście w innej skali – są najprostszymi obiektami wszechświata, tak jak komórki są elementarnymi obiektami rośliny lub zwierzęcia. Być może poziom naszej wiedzy o komórkach i galaktykach jest mniej więcej taki sam. Ale najbardziej uderzające jest to, że termojądro Słońca i innych gwiazd odpowiada zimnemu termojądrowi żywej komórki, a dokładniej jej poszczególnych części. Analogia jest kompletna. Wszyscy wiedzą o gorącej fuzji gwiazd. Ale tylko ty możesz powiedzieć o zimnej fuzji żywych komórek. G.N. PETRAKOWICZ. Spróbujmy przedstawić najważniejsze wydarzenia na tym poziomie. Będąc ciężko naładowaną cząstką elementarną, której masa przekracza masę elektronu 1840 razy, proton jest częścią wszystkich bez wyjątku jąder atomowych. Przyspieszany w zmiennym polu elektromagnetycznym o wysokiej częstotliwości i znajdując się w tym samym polu z tymi jądrami, jest w stanie przekazać im swoją energię kinetyczną, będąc najlepszym nośnikiem energii od akceleratora do konsumenta - atomu. Oddziałując w komórce z jądrami docelowych atomów, przekazuje im częściowo – poprzez zderzenia sprężyste – energię kinetyczną uzyskaną przez nią podczas przyspieszania. A utraciwszy tę energię, zostaje ona ostatecznie przechwycona przez jądro najbliższego atomu (zderzenie niesprężyste) i wchodzi do tego jądra jako integralna część. I to jest droga do transformacji pierwiastków. W odpowiedzi na energię otrzymaną podczas sprężystego zderzenia z protonem, ze wzbudzonego jądra atomu docelowego zostaje wyrzucony jego własny kwant energii, charakterystyczny tylko dla jądra tego konkretnego atomu, o własnej długości fali i częstotliwości. Jeśli takie oddziaływania protonów zachodzą z wieloma jądrami atomów, które tworzą np. dowolną cząsteczkę; wówczas następuje emisja całej grupy takich specyficznych kwantów w określonym widmie częstotliwości. Immunolodzy uważają, że niezgodność tkankowa w żywym organizmie objawia się już na poziomie molekularnym. Najwyraźniej różnica w żywym organizmie pomiędzy „własną” cząsteczką białka a „obcą”, przy ich absolutnej tożsamości chemicznej, występuje w tych bardzo specyficznych częstotliwościach i widmach, do których „wartowniczki” organizmu – leukocyty – reaguj inaczej. KORESPONDENT. Ciekawy, przypadkowy wynik twojej teorii protonowo-jądrowej! Jeszcze ciekawszy jest proces, o którym marzyli alchemicy. Fizycy wskazywali na możliwość uzyskania nowych pierwiastków w reaktorach, jednak w przypadku większości substancji jest to bardzo trudne i kosztowne. Kilka słów o tym samym na poziomie komórki... G.N. PETRAKOWICZ. Wychwycenie protonu, który utracił energię kinetyczną, przez jądro atomu docelowego zmienia liczbę atomową tego atomu, tj. atom „wychwytujący” jest w stanie zmienić swoją strukturę jądrową i stać się nie tylko izotopem danego pierwiastka chemicznego, ale w ogóle, biorąc pod uwagę możliwość wielokrotnego „wychwytywania” protonów, zająć inne niż dotychczas miejsce w układzie okresowym: a w niektórych przypadkach nawet nie najbliższy temu pierwszemu. Zasadniczo mówimy o fuzji jądrowej w żywej komórce. Trzeba powiedzieć, że takie pomysły już podekscytowały umysły ludzi: pojawiły się już publikacje na temat prac francuskiego naukowca L. Kervrana, który odkrył taką transformację nuklearną w badaniach kur niosek. To prawda, L. Kervran uważał, że ta synteza jądrowa potasu z protonem, a następnie produkcja wapnia, odbywa się za pomocą reakcji enzymatycznych. Ale wychodząc z tego, co powiedziano powyżej, łatwiej jest wyobrazić sobie ten proces jako konsekwencja oddziaływań międzyjądrowych. Trzeba uczciwie powiedzieć, że M.V. Volkenstein ogólnie uważa eksperymenty L. Kervrana za primaaprilisowy żart swoich wesołych amerykańskich naukowców. Pierwsza myśl o możliwości syntezy jądrowej w żywym organizmie została wyrażona w jednej z fantastycznych historii Izaaka Asimowa. Tak czy inaczej, składając hołd obu, a trzeciemu, możemy stwierdzić, że zgodnie z postawioną hipotezą interakcje międzyjądrowe w żywej komórce są całkiem możliwe. A bariera Coulomba nie będzie przeszkodą: przyrodzie udało się ominąć tę barierę bez wysokich energii i temperatur, delikatnie i delikatnie, KORESPONDENT. Myślisz, że w żywej komórce powstaje wirowe pole elektromagnetyczne. Trzyma protony jak w swojej siatce i przyspiesza je, przyspiesza. Pole to jest emitowane, generowane przez elektrony atomów żelaza. Istnieją grupy czterech takich atomów. Nazywani są przez takich specjalistów: perełkami. Żelazo w nich jest dwuwartościowe i trójwartościowe. Obie te formy wymieniają elektrony, których skoki generują pole. Jego częstotliwość jest niewiarygodnie wysoka, według twoich szacunków na 1028 herców. Znacznie przekracza częstotliwość światła widzialnego, które jest zwykle generowane przez skoki elektronów z jednego poziomu atomowego na drugi. Nie sądzisz, że to oszacowanie częstotliwości pola w komórce jest dla Ciebie za wysokie? G.N. PETRAKOWICZ. Daleko stąd. KORESPONDENT. Twoja odpowiedź jest dla mnie jasna. Przecież to właśnie bardzo wysokie częstotliwości i odpowiadające im małe długości fal są powiązane z wysoką energią kwantów. Zatem ultrafiolet ze swoimi krótkimi falami jest silniejszy niż zwykłe promienie światła. Do przyspieszania protonów potrzebne są bardzo krótkie fale. Czy można przetestować sam schemat przyspieszania protonów i częstotliwość pola wewnątrzkomórkowego? G.N. PETRAKOWICZ. A więc odkrycie: w mitochondriach komórek generowany jest przemienny prąd elektryczny o ultrawysokiej częstotliwości i ultrakrótkiej fali i zgodnie z prawami fizyki przemienny prąd o ultrakrótkiej i bardzo wysokiej częstotliwości generowane jest odpowiednio pole elektromagnetyczne. Najkrótsza długość fali i najwyższa częstotliwość ze wszystkich zmiennych pól elektromagnetycznych w przyrodzie. Nie stworzono jeszcze instrumentów, które mogłyby mierzyć tak wysoką częstotliwość i tak krótką falę, więc takie pola jeszcze dla nas w ogóle nie istnieją. A odkrycie jeszcze nie istnieje… Niemniej jednak zwróćmy się ponownie do praw fizyki. Zgodnie z tymi prawami, punktowe pola elektromagnetyczne nie istnieją niezależnie, natychmiast łączą się ze sobą z prędkością światła poprzez synchronizację i rezonans, co znacznie zwiększa napięcie takiego pola. Punktowe pola elektromagnetyczne powstałe w elektromagnetyzmie przez poruszające się elektrony łączą się, a następnie łączą się wszystkie pola już mitochondrialne. Dla całego mitochondrium tworzy się połączone mikrofalowe i ultrakrótkofalowe pole zmienne. To w tym polu utrzymywane są protony. Ale mitochondria w jednej komórce nie są dwa czy trzy - w każdej komórce są dziesiątki, setki, a w niektórych nawet tysiące, i w każdym z nich powstaje to pole ultrakrótkofalowe; i te pola mają tendencję do łączenia się ze sobą, wszystkie z tym samym efektem synchronizacji i rezonansu, ale już w całej przestrzeni komórki - w cytoplazmie. To pragnienie zmiennego pola elektromagnetycznego mitochondrium, aby połączyć się z innymi podobnymi polami w cytoplazmie, jest właśnie „siłą ciągu”, energią, która „wyrzuca” protony z mitochondrium do przestrzeni komórkowej z przyspieszeniem. Tak działa wewnątrzmitochondrialny „synchrofasotron”. Należy pamiętać, że protony poruszają się w kierunku jąder atomów docelowych w komórce w znacznie wzmocnionym polu - na tyle małej długości fali, że z łatwością, niczym wzdłuż falowodu, może przejść pomiędzy najbliższymi atomami, nawet w metalowej siatce. Pole to z łatwością „uniesie” ze sobą proton, którego rozmiar jest sto tysięcy razy mniejszy niż jakikolwiek atom i ma tak wysoką częstotliwość, że nie traci nic ze swojej energii. Takie pole superprzepuszczalne wzbudzi także protony będące częścią jądra atomu docelowego. A co najważniejsze, pole to przybliży „nadchodzący” proton tak blisko nich, że pozwoli temu „nadchodzącemu” protonowi oddać część swojej energii kinetycznej jądru. Największa ilość energii uwalniana jest podczas rozpadu alfa. Jednocześnie z jądra wyrzucane są z dużą prędkością cząstki alfa, które mocno wiążą dwa protony i dwa neutrony (czyli jądra atomów helu). W przeciwieństwie do wybuchu jądrowego, „zimna fuzja” nie gromadzi masy krytycznej w strefie reakcji. Rozpad lub synteza mogą zostać natychmiast zatrzymane. Nie obserwuje się żadnego promieniowania, ponieważ cząstki alfa poza polem elektromagnetycznym natychmiast zamieniają się w atomy helu, a protony w wodór cząsteczkowy, wodę lub nadtlenki. Jednocześnie organizm jest w stanie wytworzyć potrzebne pierwiastki chemiczne z innych pierwiastków chemicznych poprzez „zimną fuzję” i neutralizację szkodliwych dla niego substancji. Hologramy powstają w strefie, w której zachodzi „zimna fuzja”, odzwierciedlając oddziaływania protonów z jądrami docelowych atomów. Ostatecznie te hologramy w niezniekształconej formie są wynoszone przez pola elektromagnetyczne do Noosfery i stają się podstawą pola energetyczno-informacyjnego Noosfery. Człowiek jest w stanie dowolnie, za pomocą soczewek elektromagnetycznych, których rolę w żywym organizmie pełnią cząsteczki piezokrystaliczne, skupiać energię protonów, a zwłaszcza cząstek alfa, w potężne wiązki. Jednocześnie demonstrując zjawiska, które porażają wyobraźnię: podnoszenie i przenoszenie niesamowitych ciężarów, chodzenie po gorących kamieniach i węglach, lewitacja, teleportacja, telekineza i wiele więcej. Nie może być tak, że wszystko na świecie znika bez śladu, wręcz przeciwnie, należy myśleć, że istnieje swego rodzaju globalny „bank”, globalne biopole, z którym połączyły się pola wszystkich, którzy żyli i żyją na Ziemi, i łączą się. To biopole może być reprezentowane przez superpotężne, super-wysokiej częstotliwości, superkrótkofalowe i superprzenikające zmienne pole elektromagnetyczne wokół Ziemi (a tym samym wokół i przez nas). Na tym polu ładunki nuklearne protonowych „filmów” holograficznych o każdym z nas są utrzymywane w idealnym porządku - o ludziach, o bakteriach i słoniach, o robakach, o trawie, planktonie, saxaulu, który żył kiedyś i żyje teraz. Ci, którzy żyją teraz i wspierają to biopole energią swojego pola. Jednak tylko rzadkie jednostki mają dostęp do skarbów informacyjnych. To jest pamięć planety, jej biosfery. Wciąż nieznane globalne biopole ma kolosalną, jeśli nie nieograniczoną energię, wszyscy kąpiemy się w oceanie tej energii, ale jej nie czujemy, tak samo jak nie czujemy otaczającego nas powietrza i dlatego nie czujemy poczuć, że istnieje wokół nas... Jego rola będzie wzrastać. To jest nasza rezerwa, nasze wsparcie. KORESPONDENT. Samo to pole planety nie zastąpi jednak pracujących rąk i twórczego umysłu. Stwarza jedynie warunki wstępne do manifestacji ludzkich zdolności.

G.N. PETRAKOWICZ. Inny aspekt tematu. Nasze oczy, jeśli nie zwierciadłem duszy, to ich przezroczyste medium – źrenica i tęczówka – są w dalszym ciągu ekranami dla nieustannie dochodzącego od nas „filmu” topograficznego. „Całe” hologramy przelatują przez źrenice, a w tęczówkach protony niosące znaczny ładunek energii kinetycznej w sposób ciągły wzbudzają cząsteczki w grudkach pigmentu. Będą je ekscytować, aż w komórkach, które „wysłały” swoje protony do tych cząsteczek, wszystko będzie w porządku. Komórki umrą, stanie się z nimi coś innego, z narządem - natychmiast zmieni się struktura w grudkach pigmentów. Doświadczeni irydolodzy wyraźnie to odnotują: już na pewno wiedzą – z projekcji w tęczówce – który narząd jest chory i nawet na co. Wczesna i trafna diagnoza! Część lekarzy nie jest zbyt przychylna swoim kolegom-iridodiagnostom, uważając ich za wręcz szarlatanów. Na próżno! Irydologia, jako prosty, przystępny, tani, łatwy do przełożenia na język matematyczny język, a co najważniejsze, dokładna i wczesna metoda diagnozowania różnych chorób, w najbliższej przyszłości dostanie „zielone światło”. Jedyną wadą tej metody był brak podstaw teoretycznych. Jej podstawy opisano powyżej. KORESPONDENT. Myślę, że konieczne byłoby, aby nasi czytelnicy wyjaśnili proces powstawania hologramów każdej osoby. Zrobisz to lepiej ode mnie. G.N. PETRAKOWICZ. Wyobraźmy sobie interakcje przyspieszonych protonów z jakąś dużą (trójwymiarową) cząsteczką w komórce, zachodzące bardzo szybko. W przypadku takich interakcji z jądrami docelowych atomów tworzących tę dużą cząsteczkę, wiele protonów zostanie zużytych, co z kolei pozostawi objętościowy, ale „ujemny” ślad w postaci próżni, „dziur” " także w wiązce protonów. Tym śladem będzie prawdziwy hologram, który ucieleśnia i zachowuje część struktury samej cząsteczki, która zareagowała z protonami. Seria hologramów (co zdarza się „w naturze”) ukaże i utrwali nie tylko fizyczny „wygląd” cząsteczki, ale także porządek fizycznych i chemicznych przemian poszczególnych jej części i całej cząsteczki jako całości przez pewien czas. okres czasu. Takie hologramy, łącząc się w większe obrazy wolumetryczne, mogą ukazać cykl życia całej komórki, wielu sąsiadujących komórek, narządów i części ciała - całego ciała. Jest jeszcze jedna konsekwencja. Oto jest. W dzikiej przyrodzie, niezależnie od świadomości, komunikujemy się przede wszystkim za pomocą pól. W takiej komunikacji, wchodząc w rezonans z innymi polami, ryzykujemy częściową lub całkowitą utratę naszej indywidualnej częstotliwości (i czystości), a jeśli w komunikacji z zieloną naturą oznacza to „rozpuszczenie się w naturze”, to w komunikacji z ludźmi , szczególnie w przypadku tych, którzy mają silne pole, oznacza to częściową lub całkowitą utratę indywidualności - stać się „zombie” (według Todora Dicheva). W programie nie ma urządzeń technicznych dla „zombie” i jest mało prawdopodobne, że kiedykolwiek powstaną, ale wpływ jednej osoby na drugą w tym zakresie jest całkiem możliwy, choć z moralnego punktu widzenia jest to niedopuszczalne. Dla samoobrony należy o tym pomyśleć, zwłaszcza jeśli chodzi o hałaśliwe działania zbiorowe, w których nie zawsze zwycięża rozsądek i nawet prawdziwe uczucie, ale fanatyzm - smutne dziecko złośliwego rezonansu. Przepływ protonów może się jedynie zwiększać na skutek łączenia się z innymi przepływami, ale w żadnym wypadku, w przeciwieństwie do np. przepływu elektronów, nie może się mieszać - i wtedy może nieść pełną informację już o całych narządach i tkankach, w tym - i o tak specyficznym organie jak mózg. Najwyraźniej myślimy programami, a te hologramy są w stanie przepuszczać przez oczy strumień protonów - świadczy o tym nie tylko „ekspresja” naszych oczu, ale także fakt, że zwierzęta potrafią przyswoić nasze hologramy. Na potwierdzenie tego można odwołać się do eksperymentów słynnego trenera V.L. Durov, w którym akademik V. M. Bechteriewa. W tych eksperymentach specjalna komisja natychmiast wymyśliła wszelkie możliwe dla nich zadania, V.L. Durow natychmiast przekazał te zadania psom z „hipnotycznym spojrzeniem” (jednocześnie, jak powiedział, sam stał się jakby „psem” i mentalnie wykonał z nimi zadania), a psy dokładnie wypełnił wszystkie polecenia komisji. Swoją drogą fotografowanie halucynacji można też powiązać z myśleniem holograficznym i przekazywaniem obrazów strumieniem protonów poprzez wzrok. Bardzo ważny punkt: protony niosące informację „oznaczają” swoją energią cząsteczki białka swojego ciała, podczas gdy każda „znakowana” cząsteczka uzyskuje własne widmo i tym widmem różni się od cząsteczki o dokładnie tym samym składzie chemicznym, ale należący do „obcego” ciała. Zasada niedopasowania (lub koincydencji) w spektrum cząsteczek białka leży u podstaw reakcji immunologicznych organizmu, stanów zapalnych i niezgodności tkanek, o czym już wspomnieliśmy. Mechanizm węchu również opiera się na zasadzie analizy spektralnej cząsteczek wzbudzanych przez protony. Ale w tym przypadku wszystkie cząsteczki substancji w powietrzu wdychanym przez nos są napromieniane protonami z natychmiastową analizą ich widma (mechanizm jest bardzo zbliżony do mechanizmu postrzegania kolorów). Istnieje jednak „praca”, którą wykonuje wyłącznie zmienne pole elektromagnetyczne o wysokiej częstotliwości - jest to praca „drugiego”, czyli „peryferyjnego” serca, o którym kiedyś wiele pisano, ale którego mechanizmu nie ma ktoś jeszcze odkrył. To specjalny temat do rozmowy. Ciąg dalszy nastąpi...

W każdej komórce naszego ciała zachodzą miliony reakcji biochemicznych. Są katalizowane przez różne enzymy, które często wymagają energii. Dokąd komórka to zabiera? Na to pytanie można odpowiedzieć, jeśli weźmiemy pod uwagę strukturę cząsteczki ATP – jednego z głównych źródeł energii.

ATP jest uniwersalnym źródłem energii

ATP oznacza trifosforan adenozyny lub trifosforan adenozyny. Materia jest jednym z dwóch najważniejszych źródeł energii w każdej komórce. Struktura ATP i rola biologiczna są ze sobą ściśle powiązane. Większość reakcji biochemicznych może zachodzić tylko przy udziale cząsteczek substancji, szczególnie to dotyczy, jednak rzadko kiedy ATP bierze w reakcji bezpośredni udział: aby jakikolwiek proces mógł zajść, potrzebna jest energia zawarta właśnie w trójfosforanie adenozyny.

Struktura cząsteczek substancji jest taka, że wiązania utworzone pomiędzy grupami fosforanowymi przenoszą ogromną ilość energii. Dlatego takie wiązania nazywane są także makroergicznymi lub makroenergetycznymi (makro=wiele, duża liczba). Termin ten po raz pierwszy wprowadził naukowiec F. Lipman, który także zasugerował użycie ikony ̴ do ich oznaczenia.

Dla komórki bardzo ważne jest utrzymywanie stałego poziomu adenozynotrójfosforanu. Dotyczy to zwłaszcza komórek mięśniowych i włókien nerwowych, gdyż to one są najbardziej energochłonne i do prawidłowego funkcjonowania potrzebują dużej zawartości adenozynotrójfosforanu.

Struktura cząsteczki ATP

Trifosforan adenozyny składa się z trzech elementów: rybozy, adeniny i reszt

Ryboza- węglowodan należący do grupy pentoz. Oznacza to, że ryboza zawiera 5 atomów węgla, które są zamknięte w cyklu. Ryboza jest połączona z adeniną wiązaniem β-N-glikozydowym przy pierwszym atomie węgla. Do pentozy przyłączone są również reszty kwasu fosforowego na 5. atomie węgla.

Adenina jest zasadą azotową. W zależności od tego, która zasada azotowa jest przyłączona do rybozy, izolowane są również GTP (trifosforan guanozyny), TTP (trifosforan tymidyny), CTP (trifosforan cytydyny) i UTP (trifosforan urydyny). Wszystkie te substancje mają podobną strukturę do trifosforanu adenozyny i pełnią w przybliżeniu te same funkcje, ale są znacznie mniej powszechne w komórce.

Pozostałości kwasu fosforowego. Do rybozy można przyłączyć maksymalnie trzy reszty kwasu fosforowego. Jeśli są dwa lub tylko jeden z nich, wówczas substancja nazywa się odpowiednio ADP (difosforan) lub AMP (monofosforan). To właśnie pomiędzy resztami fosforu tworzą się wiązania makroenergetyczne, po zerwaniu których uwalnia się od 40 do 60 kJ energii. W przypadku zerwania dwóch wiązań uwalnia się 80, rzadziej - 120 kJ energii. Kiedy wiązanie między rybozą a resztą fosforu zostaje zerwane, uwalniane jest jedynie 13,8 kJ, zatem w cząsteczce trifosforanu (P ̴ P ̴ P) występują tylko dwa wiązania wysokoenergetyczne i jedno w cząsteczce ADP (P ̴ P).

Jakie są cechy strukturalne ATP. Dzięki temu, że pomiędzy resztami kwasu fosforowego powstaje wiązanie makroenergetyczne, struktura i funkcje ATP są ze sobą powiązane.

Struktura ATP i biologiczna rola cząsteczki. Dodatkowe funkcje trifosforanu adenozyny

Oprócz energii ATP może pełnić w komórce wiele innych funkcji. Wraz z innymi trifosforanami nukleotydów, trifosforan bierze udział w budowie kwasów nukleinowych. W tym przypadku dostawcami zasad azotowych są firmy ATP, GTP, TTP, CTP i UTP. Ta właściwość jest wykorzystywana w procesach i transkrypcji.

ATP jest również wymagany do działania kanałów jonowych. Na przykład kanał Na-K pompuje 3 cząsteczki sodu z komórki i pompuje 2 cząsteczki potasu do komórki. Taki prąd jonowy jest potrzebny do utrzymania ładunku dodatniego na zewnętrznej powierzchni membrany i tylko za pomocą trójfosforanu adenozyny kanał może działać. To samo dotyczy kanałów protonowych i wapniowych.

ATP jest prekursorem drugiego przekaźnika cAMP (cyklicznego monofosforanu adenozyny) – cAMP nie tylko przekazuje sygnał odbierany przez receptory błony komórkowej, ale jest także efektorem allosterycznym. Efektory allosteryczne to substancje przyspieszające lub spowalniające reakcje enzymatyczne. Zatem cykliczny trifosforan adenozyny hamuje syntezę enzymu, który katalizuje rozkład laktozy w komórkach bakteryjnych.

Sama cząsteczka trifosforanu adenozyny może być również efektorem allosterycznym. Co więcej, w takich procesach ADP działa jako antagonista ATP: jeśli trifosforan przyspiesza reakcję, wówczas difosforan zwalnia i odwrotnie. Oto funkcje i struktura ATP.

Jak powstaje ATP w komórce

Funkcje i struktura ATP są takie, że cząsteczki substancji są szybko wykorzystywane i niszczone. Dlatego synteza trifosforanów jest ważnym procesem w tworzeniu energii w komórce.

Istnieją trzy najważniejsze sposoby syntezy trifosforanu adenozyny:

1. Fosforylacja podłoża.

2. Fosforylacja oksydacyjna.

3. Fotofosforylacja.

Fosforylacja substratu opiera się na wielu reakcjach zachodzących w cytoplazmie komórki. Reakcje te nazywane są glikolizą – etapem beztlenowym.W wyniku 1 cyklu glikolizy z 1 cząsteczki glukozy powstają dwie cząsteczki, które następnie wykorzystywane są do produkcji energii, a także syntetyzowane są dwie cząsteczki ATP.

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Fn --> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H.

Oddychanie komórkowe

Fosforylacja oksydacyjna polega na tworzeniu trójfosforanu adenozyny w wyniku przeniesienia elektronów wzdłuż łańcucha transportu elektronów przez membranę. W wyniku tego przeniesienia po jednej ze stron membrany powstaje gradient protonów i za pomocą integralnego zestawu białek syntazy ATP budowane są cząsteczki. Proces zachodzi na błonie mitochondrialnej.

Sekwencja etapów glikolizy i fosforylacji oksydacyjnej w mitochondriach składa się na ogólny proces zwany oddychaniem. Po pełnym cyklu z 1 cząsteczki glukozy w komórce powstaje 36 cząsteczek ATP.

Fotofosforylacja

Proces fotofosforylacji jest tym samym fosforylacją oksydacyjną, z tylko jedną różnicą: reakcje fotofosforylacji zachodzą w chloroplastach komórki pod wpływem światła. ATP powstaje podczas lekkiej fazy fotosyntezy, głównego procesu wytwarzania energii w roślinach zielonych, algach i niektórych bakteriach.

W procesie fotosyntezy elektrony przechodzą przez ten sam łańcuch transportu elektronów, w wyniku czego powstaje gradient protonów. Źródłem syntezy ATP jest koncentracja protonów po jednej stronie błony. Montaż cząsteczek odbywa się za pomocą enzymu syntazy ATP.

Przeciętna komórka zawiera 0,04% adenozynotrifosforanu w stosunku do całkowitej masy. Największą wartość obserwuje się jednak w komórkach mięśniowych: 0,2-0,5%.

W komórce znajduje się około 1 miliarda cząsteczek ATP.

Każda cząsteczka żyje nie dłużej niż 1 minutę.

Jedna cząsteczka trifosforanu adenozyny odnawia się 2000-3000 razy dziennie.

W sumie organizm ludzki syntetyzuje 40 kg adenozynotrifosforanu dziennie, a w każdym momencie podaż ATP wynosi 250 g.

Wniosek

Struktura ATP i biologiczna rola jego cząsteczek są ze sobą ściśle powiązane. Substancja odgrywa kluczową rolę w procesach życiowych, ponieważ wiązania makroergiczne pomiędzy resztami fosforanowymi zawierają ogromną ilość energii. Trójfosforan adenozyny pełni w komórce wiele funkcji, dlatego ważne jest utrzymanie stałego stężenia tej substancji. Rozpad i synteza przebiegają z dużą prędkością, ponieważ energia wiązań jest stale wykorzystywana w reakcjach biochemicznych. Jest niezbędną substancją każdej komórki organizmu. Być może to wszystko, co można powiedzieć o strukturze ATP.

Metabolizm (metabolizm) to ogół wszystkich reakcji chemicznych zachodzących w organizmie. Wszystkie te reakcje są podzielone na 2 grupy

1. Wymiana plastiku(asymilacja, anabolizm, biosynteza) - dzieje się tak, gdy z prostych substancji następuje wydatek energetyczny uformowany (syntetyzowany) bardziej złożony. Przykład:

Podczas fotosyntezy glukoza syntetyzowana jest z dwutlenku węgla i wody.

2. Wymiana energii(dysymilacja, katabolizm, oddychanie) ma miejsce w przypadku substancji złożonych rozkładać się (utleniać) do prostszych, a jednocześnie uwalniana jest energia niezbędne do życia. Przykład:

W mitochondriach glukoza, aminokwasy i kwasy tłuszczowe są utleniane przez tlen do dwutlenku węgla i wody, w wyniku czego wytwarzana jest energia. (oddychania komórkowego)

Związek metabolizmu plastycznego i energetycznego

Metabolizm plastyczny dostarcza komórce złożonych substancji organicznych (białka, tłuszcze, węglowodany, kwasy nukleinowe), w tym białka enzymatyczne służące do metabolizmu energetycznego.
Metabolizm energetyczny dostarcza komórce energii. Podczas wykonywania pracy (umysłowej, mięśniowej itp.) zwiększa się metabolizm energetyczny.

ATP- uniwersalna substancja energetyczna ogniwa (uniwersalny akumulator energii). Powstaje w procesie metabolizmu energetycznego (utleniania substancji organicznych).

Podczas metabolizmu energetycznego wszystkie substancje ulegają rozkładowi i syntetyzowany jest ATP. W tym przypadku energia wiązań chemicznych rozkładających się substancji złożonych jest przekształcana w energię ATP, energia jest magazynowana w ATP.
Podczas wymiany plastycznej wszystkie substancje ulegają syntezie, a ATP ulega rozkładowi. W której Energia ATP jest zużywana(energia ATP jest przekształcana w energię wiązań chemicznych substancji złożonych, zmagazynowaną w tych substancjach).

Wybierz jedną, najbardziej poprawną opcję. W trakcie wymiany tworzyw sztucznych
1) bardziej złożone węglowodany powstają z mniej złożonych
2) tłuszcze przekształcają się w glicerol i kwasy tłuszczowe
3) białka utleniają się z utworzeniem dwutlenku węgla, wody, substancji zawierających azot
4) uwalniana jest energia i syntetyzowany jest ATP

Odpowiedź

Wybierz trzy opcje. Czym różni się wymiana tworzyw sztucznych od wymiany energii?
1) energia jest magazynowana w cząsteczkach ATP
2) zużywana jest energia zmagazynowana w cząsteczkach ATP
3) syntetyzuje się substancje organiczne
4) następuje rozkład substancji organicznych
5) końcowe produkty metabolizmu – dwutlenek węgla i woda
6) w wyniku reakcji metabolicznych powstają białka

Odpowiedź

Wybierz jedną, najbardziej poprawną opcję. W procesie metabolizmu tworzyw sztucznych w komórkach syntetyzowane są cząsteczki
1) białka
2) woda
3) ATP
4) substancje nieorganiczne

Odpowiedź

Wybierz jedną, najbardziej poprawną opcję. Jaki jest związek pomiędzy metabolizmem plastycznym i energetycznym
1) wymiana tworzyw sztucznych dostarcza substancji organicznych w energię
2) wymiana energii dostarcza tlen do plastiku
3) metabolizm tworzyw sztucznych dostarcza minerałów w celu uzyskania energii
4) wymiana plastiku dostarcza energii cząsteczkom ATP

Odpowiedź

Wybierz jedną, najbardziej poprawną opcję. W procesie metabolizmu energetycznego, w przeciwieństwie do plastiku,
1) wydatek energii zawartej w cząsteczkach ATP
2) magazynowanie energii w wiązaniach makroergicznych cząsteczek ATP
3) dostarczanie komórkom białek i lipidów
4) dostarczanie komórkom węglowodanów i kwasów nukleinowych

Odpowiedź

1. Ustalić zgodność między charakterystyką wymiennika a jego rodzajem: 1) tworzywo sztuczne, 2) energia. Wpisz cyfry 1 i 2 we właściwej kolejności.
A) utlenianie substancji organicznych
B) tworzenie polimerów z monomerów
B) rozkład ATP
D) magazynowanie energii w komórce
D) Replikacja DNA
E) fosforylacja oksydacyjna

Odpowiedź

2. Ustalić związek między cechami metabolizmu w komórce a jej rodzajem: 1) energetycznym, 2) plastycznym. Zapisz cyfry 1 i 2 w kolejności odpowiadającej literom.
A) Następuje beztlenowy rozkład glukozy
B) występuje na rybosomach, w chloroplastach
C) końcowe produkty metabolizmu – dwutlenek węgla i woda
D) syntetyzowane są substancje organiczne
D) wykorzystywana jest energia zmagazynowana w cząsteczkach ATP
E) energia jest uwalniana i magazynowana w cząsteczkach ATP

Odpowiedź

3. Ustalić zgodność między oznakami metabolizmu u człowieka a jego typami: 1) metabolizmem plastycznym, 2) metabolizmem energetycznym. Wpisz cyfry 1 i 2 we właściwej kolejności.
A) substancje ulegają utlenieniu
B) substancje są syntetyzowane
C) energia jest magazynowana w cząsteczkach ATP
D) energia jest zużywana
D) w procesie biorą udział rybosomy
E) w procesie biorą udział mitochondria

Odpowiedź

4. Ustalić zgodność między cechami metabolizmu a jego rodzajem: 1) energią, 2) plastyką. Zapisz cyfry 1 i 2 w kolejności odpowiadającej literom.
A) Replikacja DNA
B) biosynteza białek
B) utlenianie substancji organicznych
D) transkrypcja
D) Synteza ATP
E) chemosynteza

Odpowiedź

5. Ustal zgodność między cechami i rodzajami wymiany: 1) tworzywo sztuczne, 2) energia. Zapisz cyfry 1 i 2 w kolejności odpowiadającej literom.
A) energia jest magazynowana w cząsteczkach ATP
B) syntetyzuje się biopolimery
C) Powstaje dwutlenek węgla i woda
D) zachodzi fosforylacja oksydacyjna
D) Następuje replikacja DNA

Odpowiedź

Wybierz trzy procesy związane z metabolizmem energetycznym.
1) uwalnianie tlenu do atmosfery
2) powstawanie dwutlenku węgla, wody, mocznika
3) fosforylacja oksydacyjna
4) synteza glukozy
5) glikoliza
6) fotoliza wody

Odpowiedź

Wybierz jedną, najbardziej poprawną opcję. Energia potrzebna do skurczu mięśnia jest uwalniana, gdy
1) rozkład substancji organicznych w narządach trawiennych
2) podrażnienie mięśnia impulsami nerwowymi
3) utlenianie substancji organicznych w mięśniach
4) Synteza ATP

Odpowiedź

Wybierz jedną, najbardziej poprawną opcję. Jaki proces powoduje syntezę lipidów w komórce?
1) dysymilacja
2) utlenianie biologiczne
3) wymiana plastiku
4) glikoliza

Odpowiedź

Wybierz jedną, najbardziej poprawną opcję. Wartość metabolizmu plastycznego - zaopatrzenie organizmu
1) sole mineralne
2) tlen
3) biopolimery
4) energia

Odpowiedź

Wybierz jedną, najbardziej poprawną opcję. Utlenianie substancji organicznych w organizmie człowieka następuje w
1) pęcherzyki płucne podczas oddychania
2) komórki organizmu w procesie wymiany plastycznej
3) proces trawienia pokarmu w przewodzie pokarmowym
4) komórki organizmu w procesie metabolizmu energetycznego

Odpowiedź

Wybierz jedną, najbardziej poprawną opcję. Jakim reakcjom metabolicznym zachodzącym w komórce towarzyszą koszty energii?
1) etap przygotowawczy metabolizmu energetycznego
2) fermentacja kwasu mlekowego
3) utlenianie substancji organicznych
4) wymiana tworzyw sztucznych

Odpowiedź

1. Ustal zgodność między procesami i częściami składowymi metabolizmu: 1) anabolizm (asymilacja), 2) katabolizm (dysymilacja). Wpisz cyfry 1 i 2 we właściwej kolejności.
A) fermentacja
B) glikoliza
B) oddychanie
D) synteza białek
D) fotosynteza
E) chemosynteza

Odpowiedź

2. Ustal zgodność między cechami a procesami metabolicznymi: 1) asymilacja (anabolizm), 2) dysymilacja (katabolizm). Zapisz cyfry 1 i 2 w kolejności odpowiadającej literom.
A) synteza substancji organicznych organizmu
B) obejmuje etap przygotowawczy, glikolizę i fosforylację oksydacyjną
C) uwolniona energia jest magazynowana w ATP
D) powstaje woda i dwutlenek węgla
D) wymaga kosztów energii
E) występuje w chloroplastach i na rybosomach

Odpowiedź

Wybierz dwie poprawne odpowiedzi spośród pięciu i zapisz liczby, pod którymi są one oznaczone. Metabolizm jest jedną z głównych właściwości żywych systemów, charakteryzuje się tym, co się dzieje
1) selektywna reakcja na zewnętrzne wpływy środowiska
2) zmiana intensywności procesów i funkcji fizjologicznych przy różnych okresach oscylacji
3) przekazywanie z pokolenia na pokolenie cech i właściwości
4) wchłanianie niezbędnych substancji i wydalanie produktów przemiany materii
5) utrzymanie w miarę stałego składu fizykochemicznego środowiska wewnętrznego

Odpowiedź

1. Wszystkie poniższe terminy z wyjątkiem dwóch są używane do opisu wymiany tworzyw sztucznych. Wskaż dwa terminy, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz liczby, pod którymi są one wskazane.
1) replikacja
2) powielanie
3) nadawanie
4) translokacja
5) transkrypcja

Odpowiedź

2. Wszystkie poniższe pojęcia, z wyjątkiem dwóch, służą do opisu metabolizmu plastycznego w komórce. Wskaż dwa pojęcia, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz liczby, pod którymi są oznaczone.
1) asymilacja
2) dysymilacja
3) glikoliza
4) transkrypcja
5) nadawanie

Odpowiedź

3. Wymienione poniżej terminy, za wyjątkiem dwóch, służą charakterystyce wymiany tworzyw sztucznych. Wskaż dwa terminy, które wypadają z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są one wskazane.
1) podział
2) utlenianie
3) replikacja
4) transkrypcja
5) chemosynteza

Odpowiedź

Wybierz jedną, najbardziej poprawną opcję. Są to zasady azotowe: adenina, ryboza i trzy reszty kwasu fosforowego
1) DNA
2) RNA
3) ATP
4) wiewiórka

Odpowiedź

Wszystkie poniższe znaki, z wyjątkiem dwóch, można wykorzystać do scharakteryzowania metabolizmu energetycznego w komórce. Wskaż dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy i w odpowiedzi zapisz numery, pod którymi są oznaczone.
1) wiąże się z absorpcją energii
2) kończy się w mitochondriach
3) kończy się na rybosomach
4) towarzyszy synteza cząsteczek ATP
5) kończy się utworzeniem dwutlenku węgla

Odpowiedź