Sunt un acumulator universal de energie biologică. Acumulatorii de energie din organism
Acumulator universal de energie biologică. Energia luminoasă a Soarelui și energia conținută în alimentele consumate este stocată în molecule de ATP. Aportul de ATP în celulă este mic. Deci, într-un mușchi, rezerva de ATP este suficientă pentru 20-30 de contracții. Cu o muncă crescută, dar pe termen scurt, mușchii lucrează numai datorită divizării ATP-ului conținut în ei. După terminarea lucrării, o persoană respiră greu - în această perioadă, descompunerea carbohidraților și a altor substanțe (se acumulează energie) și aprovizionarea cu ATP în celule este restabilită.
18. CUȘICA
EUCARIOTE (eucariote) (din grecescul eu - bun, complet și karyon - miez), organisme (totul cu excepția bacteriilor, inclusiv cianobacteriilor), care, spre deosebire de procariote, au un nucleu celular format, delimitat de citoplasmă de membrana nucleară. Materialul genetic este conținut în cromozomi. Celulele eucariote au mitocondrii, plastide și alte organite. Procesul sexual este caracteristic.
19. CUȘICA, elementar sistem viu, baza structurii și vieții tuturor animalelor și plantelor. Celulele există ca organisme independente (de exemplu, protozoare, bacterii) și ca parte a organismelor multicelulare, în care există celule sexuale care servesc pentru reproducere și celule corporale (somatice), diferite ca structură și funcții (de exemplu, nervoase, osoase, musculare). , secretorie). Dimensiunile celulelor variază de la 0,1-0,25 microni (unele bacterii) la 155 mm (ou de struț în coajă).
La om, în corpul unui nou-născut, cca. 2 1012. În fiecare celulă se disting 2 părți principale: nucleul și citoplasma, în care se află organele și incluziunile. Celulele vegetale sunt de obicei acoperite cu o coajă tare. Știința celulei este citologia.
PROCARIOTE (din latină pro - înainte, în loc de greacă karyon - nucleu), organisme care, spre deosebire de eucariote, nu au un nucleu celular bine format. Materialul genetic sub forma unei catene circulare de ADN se află liber în nucleotidă și nu formează cromozomi adevărați. Nu există un proces sexual tipic. Procariotele includ bacterii, inclusiv cianobacteriile (alge albastre-verzi). În sistemul lumii organice, procariotele constituie super-regatul.
20. MEMBRANA PLASMATICA(membrană celulară, plasmalemă), o membrană biologică care înconjoară protoplasma celulelor vegetale și animale. Participă la reglarea metabolismului dintre celulă și mediul ei.
21. INCLUZIUNI DE CELULA- Acumulări de nutrienți de rezervă: proteine, grăsimi și carbohidrați.
22. GOLGI APPART(complexul Golgi) (numit după K. Golgi), un organoid celular implicat în formarea produșilor săi metabolici (diverse secrete, colagen, glicogen, lipide etc.), în sinteza glicoproteinelor.
23 LIZOZOM(din liz. și greacă. soma - corp), structuri celulare care conțin enzime care pot descompune (liza) proteine, acizi nucleici, polizaharide. Ei participă la digestia intracelulară a substanțelor care intră în celulă prin fagocitoză și pinocitoză.
24. MITOCONDRIIînconjurat de o membrană exterioară și deci deja un compartiment, fiind separat de citoplasma înconjurătoare; în plus, spațiul interior al mitocondriilor este, de asemenea, subdivizat în două compartimente de către membrana interioară. Membrana exterioară a mitocondriilor este foarte asemănătoare ca compoziție cu membranele reticulului endoplasmatic; membrana interioară a mitocondriilor, care formează pliuri (cristae), este foarte bogată în proteine - poate aceasta este una dintre cele mai bogate membrane din celulă în proteine; printre acestea se numără proteinele „lanțului respirator” responsabile de transportul electronilor; proteine purtătoare pentru ADP, ATP, oxigen, CO în unele molecule și ioni organici. Produșii de glicoliză care intră în mitocondrii din citoplasmă sunt oxidați în compartimentul intern al mitocondriilor.
Proteinele responsabile de transferul de electroni sunt situate în membrană, astfel încât în timpul procesului de transfer de electroni, protonii sunt ejectați pe o parte a membranei - ei intră în spațiul dintre membranele exterioare și interioare și se acumulează acolo. Acest lucru are ca rezultat un potențial electrochimic (datorită diferențelor de concentrație și sarcini). Această diferență se menține datorită celei mai importante proprietăți a membranei mitocondriale interioare - este impermeabilă la protoni. Adică la conditii normale Protonii singuri nu pot trece prin această membrană. Dar conține proteine speciale, sau mai degrabă complexe proteice, constând din multe proteine și formând un canal pentru protoni. Protonii trec prin acest canal sub acțiunea forței motrice a gradientului electrochimic. Energia acestui proces este folosită de o enzimă conținută în aceleași complexe proteice și capabilă să atașeze o grupare fosfat la adenozin difosfat (ADP), ceea ce duce la sinteza ATP.
Mitocondriile joacă astfel rolul unei „stații energetice” în celulă. Principiul formării ATP în cloroplastele celulelor vegetale este în general același - utilizarea unui gradient de protoni și conversia energiei gradientului electrochimic în energia legăturilor chimice.
25. PLASTIDE(din grecescul plastos - turnat), organite citoplasmatice ale celulelor vegetale. Conțin adesea pigmenți care determină culoarea plastidei. La plantele superioare, plastidele verzi sunt cloroplaste, plastidele incolore sunt leucoplaste, plastidele colorate diferit sunt cromoplaste; la majoritatea algelor, plastidele sunt numite cromatofori.
26. MIEZ- cea mai importantă parte a celulei. Este acoperit cu o membrană dublă membranară cu pori prin care unele substanțe pătrund în nucleu, în timp ce altele pătrund în citoplasmă. Cromozomii sunt principalele structuri ale nucleului, purtători de informații ereditare despre caracteristicile unui organism. Se transmite în procesul de diviziune a celulei mamă la celulele fiice, iar cu celulele germinale - la organismele fiice. Nucleul este locul sintezei ADN-ului și ARNm. ARNr.
28. FAZELE MITOZEI(profaza, metafaza, anafaza, telofaza) - o serie de modificari succesive in celula: a) spiralizarea cromozomilor, dizolvarea membranei nucleare si a nucleolului; b) formarea unui fus de diviziune, localizarea cromozomilor în centrul celulei, atașarea firelor fusului de acestea;c) divergența cromatidelor la polii opuși ai celulei (devin cromozomi);
d) formarea unui sept celular, divizarea citoplasmei și a organelelor sale, formarea unei membrane nucleare, apariția a două celule dintr-una cu același set de cromozomi (46 fiecare în celulele mamă și fiică ale unei persoane).
Test. Nivelul molecular. 1 opțiune. Clasa a 9-a
A1. Care dintre elementele chimice este conținută în celule în cea mai mare cantitate:
1.azot
2.oxigen
3.cărbune
4.hidrogen
A2. Numiți elementul chimic care face parte din ATP, toți monomerii proteici și acizii nucleici.
1)N 2)P 3)S 4)Fe
A3. Indicați un compus chimic care NU este un carbohidrat.
1) lactoză 2) chitină 3) cheratina 4) amidon
A4.Cum se numește structura unei proteine, care este o spirală a unui lanț de aminoacizi, încolăcit în spațiu într-o bilă?
A5. În celulele animale, carbohidrații de stocare sunt:
1. amidon
2.celuloză
3.glucoza
4.glicogen
A6. Principala sursă de energie pentru mamiferele nou-născute este:
1.glucoza
2. amidon
3.glicogen
4.lactoza
A7. Ce este un monomer ARN?
1) bază azotată 2) nucleotidă 3) riboză 4) uracil
A8. Câte tipuri de baze azotate sunt incluse în molecula de ARN?
1)5 2)2 3)3 4)4
A9. Care bază azotată a ADN-ului este complementară citozinei?
1) adenină 2) guanină 3) uracil 4) timină
A10. Moleculele sunt acumulatorul biologic universal de energie.
1).proteine 2).lipide 3).ADN 4).ATP
A11. Într-o moleculă de ADN, numărul de nucleotide cu guanină este de 5% din total. Câte nucleotide cu timină sunt în această moleculă
1).40% 2).45% 3).90% 4).95%
A12.Care este rolul moleculelor de ATP într-o celulă?
1-asigura functia de transport 2-transmite informații ereditare
3-asigură procesele vitale cu energie 4-accelerează biochimic
reactii
ÎN 1. Care sunt funcțiile carbohidraților în celulă?
Catalitic 4) structural
Energie 5) stocare
Motor 6) contractil
ÎN 2. Care sunt componentele structurale ale nucleotidelor moleculei de ADN?
Diversi acizi
Lipoproteine
Carbohidrat dezoxiriboză
Acid azotic
Acid fosforic
IN 3. Stabiliți o corespondență între structura și funcția materiei organice și tipul acesteia:
STRUCTURA ŞI FUNCŢIILE SUBSTANŢEI
A. constau din reziduuri de molecule de glicerol si acizi grasi 1. lipide
B. constau din reziduuri de molecule de aminoacizi 2. Proteine
B. Participa la termoreglare
D. Protejați organismul de substanțele străine
D. se formează datorită legăturilor peptidice.
E. Sunt cele mai consumatoare de energie.
C1. Rezolva problema.
Molecula de ADN conține 1250 de nucleotide cu adenină (A), care reprezintă 20% din numărul lor total. Determinați câte nucleotide cu timină (T), citozină (C) și guanină (G) sunt conținute separat într-o moleculă de ADN. Explicați răspunsul.
Total: 21 de puncte
Criteriu de evaluare:
19 -21 puncte - "5"
13 - 18 puncte - "4"
9 - 12 puncte - "3"
1 - 8 puncte - "2"
Test. Nivelul molecular. Opțiunea 2. Clasa a 9-a
A1. Ponderea a patru elemente chimice reprezintă 98% din conținutul total al celulei. Indicați un element chimic care NU are legătură cu acestea.
1) O 2) R 3) C 4) N
A2. Copiii dezvoltă rahitism cu o lipsă de:
1.mangan și fier
2.calciu si fosfor
3.cupru și zinc
4.Sulf și azot
A3. Numiți dizaharida.
1) lactoză 2) fructoză 3) amidon 4) glicogen
A4. Cum se numește structura unei proteine, care este o spirală în care este pliată un lanț de aminoacizi?
1) primar 2) secundar 3) tertiar 4) cuaternar
A5. În celulele vegetale, carbohidrații de stocare sunt:
1. amidon
2.celuloză
3.glucoza
4.glicogen
A6. Cea mai mare cantitate de energie este eliberată în timpul descompunerii a 1 gram:
1.grasime
2.veverita
3.glucoza
4.glucide
A7. Ce este un monomer ADN?
1) bază azotată 2) nucleotidă 3) dezoxiriboză 4) uracil
A8. Câte catene de polinucleotide sunt incluse într-o moleculă de ADN?
1)1 2)2 3)3 4)4
A9. Numiți un compus chimic care este prezent în ARN, dar nu în ADN.
1) timină 2) deoximiriboză 3) riboză 4) guanină
A10. Moleculele sunt sursa de energie a celulei.
1).proteine 2).lipide 3).ADN 4).ATP
A11. Într-o moleculă de ADN, numărul de nucleotide cu citozină este de 5% din total. Câte nucleotide cu timină sunt în această moleculă
1).40% 2).45% 3).90% 4).95%
A12.Ce compuși formează ATP?
1-baza azotata adenina, carbohidrat riboza, 3 molecule de acid fosforic
2-azot guanină, zahăr fructoză, reziduu de acid fosforic.
3-riboză, glicerol și orice aminoacid
Partea B (alegeți trei răspunsuri corecte dintre cele șase oferite)
ÎN 1. Lipidele îndeplinesc următoarele funcții:
Enzimatic 4) transport
Energie 5) stocare
Hormonal 6) transmiterea de informații ereditare
ÎN 2. Care sunt componentele structurale care alcătuiesc nucleotidele unei molecule de ARN?
Baze azotate: A, U, G, C.
Diversi acizi
Baze azotate: A, T, G, C.
Carbohidrați riboză
Acid azotic
Acid fosforic
IN 3. Stabiliți o corespondență între trăsăturile și moleculele pentru care sunt caracteristice.
CARACTERISTICI ALE MOLECULEI
A) se dizolvă bine în apă 1) monozaharide
B) au gust dulce 2) polizaharide
C) fără gust dulce
D) glucoză, riboză, fructoză
d) insolubil în apă
E) amidon, glicogen, chitină.
C1. Există 1100 de nucleotide cu citozină (C) în molecula de ADN, ceea ce reprezintă 20% din numărul lor total. Determinați câte nucleotide cu timină (T), guanină (G), adenină (A) sunt conținute separat într-o moleculă de ADN, explicați rezultatul.
Partea A - 1 punct (maximum 12 puncte)
Partea B - 2 puncte (maximum 6 puncte)
Partea C - 3 puncte (maximum 3 puncte)
Total: 21 de puncte
Criteriu de evaluare:
19 - 21 puncte - "5"
13 - 18 puncte - "4"
9 - 12 puncte - "3"
1 - 8 puncte - "2"
Schimb de energie. Lanț de transport de protoni și electroni - 5 complexe enzimatice. fosforilarea oxidativă. Procese oxidative care nu sunt asociate cu stocarea energiei - oxidare microzomală, oxidare a radicalilor liberi, specii reactive de oxigen. Sistemul antioxidant
Introducere în bioenergie
Bioenergie, sau termodinamică biochimică, este angajată în studiul transformărilor energetice care însoțesc reacțiile biochimice.
Modificarea energiei libere (∆G) este acea parte a modificării energiei interne a sistemului care poate fi transformată în muncă. Cu alte cuvinte, aceasta este energie utilă și este exprimată prin ecuație
∆G = ∆H - T∆S,
unde ∆H este modificarea entalpiei (căldura), T este temperatura absolută, ∆S este modificarea entropiei. Entropia servește ca măsură a dezordinei, aleatorii a sistemului și crește odată cu procesele spontane.
Dacă valoarea lui ∆G este negativă, atunci reacția se desfășoară spontan și este însoțită de o scădere a energiei libere. Astfel de reacții se numesc exergonic. Dacă valoarea lui ∆G este pozitivă, atunci reacția va avea loc numai atunci când energia liberă este furnizată din exterior; o astfel de reacție se numește endergonic. Când ∆G este egal cu zero, sistemul este în echilibru. Valoarea ∆G în condiții standard pentru desfășurarea unei reacții chimice (concentrația substanțelor participante 1,0 M, temperatură 25 ºС, pH 7,0) este notă cu DG 0 ¢ și se numește energia liberă standard a reacției.
Vital procese importanteîn organism - reacții de sinteză, contracție musculară, conducerea impulsului nervos, transport prin membrane - primesc energie prin cuplare chimică cu reacții oxidative, în urma cărora se eliberează energie. Acestea. reacţiile endergonice din organism sunt asociate cu cele exergonice (fig. 1).
|
|||
Fig.1. Conjugarea proceselor exergonice cu cele endergonice.
Pentru a cupla reacțiile endergonice cu reacțiile exergonice, sunt necesari acumulatori de energie din organism, în care este stocată aproximativ 50% din energie.
Acumulatorii de energie din organism
1. Membrana internă a mitocondriilor- Acesta este un acumulator intermediar de energie în producerea de ATP. Datorită energiei de oxidare a substanțelor, protonii sunt „împinși” din matrice în spațiul intermembranar al mitocondriilor. Ca rezultat, un potențial electrochimic (ECP) este creat pe membrana interioară a mitocondriilor. Când membrana este descărcată, energia potențialului electrochimic se transformă în energia ATP: E oxid. ® E exp ® E ATP. Pentru a implementa acest mecanism, membrana interioară a mitocondriilor conține un lanț enzimatic de transfer de electroni la oxigen și ATP sintaza (ATP sintaza dependentă de protoni).
2. ATP și alți compuși macroergici. Purtătorul material al energiei libere în substanțele organice este legăturile chimice dintre atomi. Nivelul obișnuit de energie pentru formarea sau dezintegrarea unei legături chimice este de ~ 12,5 kJ/mol. Cu toate acestea, există o serie de molecule, în timpul hidrolizei legăturilor cărora se eliberează mai mult de 21 kJ/mol de energie (Tabelul 1). Acestea includ compuși cu o legătură macroergică de fosfoanhidridă (ATP), precum și acil fosfați (acetil fosfat, 1,3-bisfosfoglicerat), enol fosfați (fosfoenolpiruvat) și fosfoguanidine (fosfocreatina, fosfoarginina).
Tabelul 1.
Energia liberă standard de hidroliză a unor compuși fosforilați
Principalul compus macroergic din corpul uman este ATP.
În ATP, un lanț de trei resturi de fosfat este legat de gruparea 5’-OH a adenozinei. Grupările fosfat (fosforil) sunt desemnate ca a, b și g. Două resturi de acid fosforic sunt interconectate prin legături fosfoanhidride, iar restul de acid a-fosforic este conectat printr-o legătură fosfoester. În timpul hidrolizei ATP în condiții standard, se eliberează -30,5 kJ/mol de energie.
La valorile fiziologice ale pH-ului, ATP poartă patru sarcini negative. Unul dintre motivele instabilității relative a legăturilor fosfoanhidride este repulsia puternică a atomilor de oxigen încărcați negativ, care slăbește la eliminarea hidrolitică a grupării fosfat terminale. Prin urmare, astfel de reacții sunt extrem de exergonice.
În celule, ATP este în complex cu ionii Mg 2+ sau Mn 2+ coordonați cu a- și b-fosfat, ceea ce crește modificarea energiei libere în timpul hidrolizei ATP la 52,5 kJ/mol.
Locul central în scara de mai sus (Tabelul 8.3) este ocupat de ciclul ATP „ADP + Rn. Acest lucru permite ATP să fie atât o baterie universală, cât și o sursă universală de energie pentru organismele vii..
În celulele cu sânge cald, ATP baterie universală Energia este generată în două moduri:
1) acumulează energia compușilor mai mari consumatoare de energie, care sunt mai mari decât ATP la scara termodinamică, fără participarea O2 - fosforilarea substratului : S ~ P + ADP® S + ATP;
2) acumulează energia potențialului electrochimic atunci când membrana interioară a mitocondriilor este descărcată - fosforilarea oxidativă .
ATP este versatil sursa de energie pentru a efectua principalele tipuri de muncă celulară (transfer de informații ereditare, contracție musculară, transport transmembranar de substanțe, biosinteză): 1) ATP + H 2 O®ADP + Rn; 2) ATP + H2O® AMP + PPn.
În timpul exercițiilor intense, rata de utilizare a ATP poate fi de până la 0,5 kg/min.
Dacă reacția enzimatică este nefavorabilă din punct de vedere termodinamic, atunci poate fi efectuată atunci când este cuplată cu reacția de hidroliză ATP. Hidroliza unei molecule de ATP modifică raportul de echilibru al substraturilor și produselor din reacția cuplată cu un factor de 108.
Pentru a cuantifica starea energetică a celulei, se utilizează un indicator - sarcina de energie. Multe reacții metabolice sunt controlate de aprovizionarea cu energie a celulelor, care este controlată de încărcătura energetică a celulei. Sarcina de energie poate varia de la 0 (tot AMP) la 1 (tot ATP). Potrivit lui D. Atkinson, căile catabolice care formează ATP sunt inhibate de sarcina energetică ridicată a celulei, iar căile anabolice care utilizează ATP sunt stimulate de încărcătura energetică ridicată a celulei. Ambele căi funcționează în același mod la o sarcină energetică apropiată de 0,9 (punctul de trecere din Figura 8.3). Prin urmare, sarcina energetică, ca și pH-ul, este un regulator tampon al metabolismului (raportul dintre catabolism și anabolism). În majoritatea celulelor, sarcina energetică variază între 0,80-0,95.
Încărcare energetică = 
Compușii cu energie înaltă includ și trifosfații nucleozidici, care furnizează energie pentru o serie de biosinteze: UTP - carbohidrați; CTP, lipide; GTP - proteine. Creatina fosfat ocupă un loc important în bioenergetica musculară.
3. NADPH+H+– fosfat redus de nicotinamidă adenin dinucleotidă. Aceasta este o baterie specială de înaltă energie care este utilizată în celulă (citosol) pentru biosinteză. R-CH 3 + NADPH 2 + O 2 ® R-CH 2 OH + H 2 O + NADP + (aici este prezentată crearea unei grupări OH în moleculă).
Modalități de consum de oxigen (oxidare biologică)
Oxidarea biologică se bazează pe procese redox determinate prin transfer de electroni. Substanţă se oxidează atunci când pierde electroni sau atât electroni cât și protoni (atomi de hidrogen, dehidrogenare) sau adaugă oxigen (oxigenare). Transformarea opusă este restaurarea.
Capacitatea moleculelor de a dona electroni unei alte molecule este determinată de potenţial redox(potenţial redox, E 0 ¢ sau ORP). Potențialul redox este determinat prin măsurarea forței electromotoare în volți. Potențialul redox al reacției la pH 7,0 a fost adoptat ca standard: H 2 « 2H + + 2e - egal cu -0,42 V. Cu cât este mai mic potențialul sistemului redox, cu atât eliberează mai ușor electroni și este un agent reducător pentru într-o măsură mai mare. Cu cât potențialul sistemului este mai mare, cu atât proprietățile sale oxidante sunt mai pronunțate, de exemplu. capacitatea de a accepta electroni. Această regulă stă la baza secvenței de aranjare a purtătorilor de electroni intermediari de la hidrogenii substratului la oxigen.
Când se studiază procesele oxidative din celule, este recomandabil să se respecte următoarea schemă pentru utilizarea oxigenului (Tabelul 2).
masa 2
Principalele moduri de utilizare a oxigenului în celule
Aici sunt luate în considerare trei moduri principale: 1) oxidarea substratului prin dehidrogenare cu transferul a doi atomi de hidrogen la un atom de oxigen cu formarea de H 2 O (energia de oxidare se acumulează sub formă de ATP, mai mult de 90% din oxigenul este cheltuit în acest proces) sau o moleculă de oxigen cu formarea de H 2 O 2; 2) adăugarea unui atom de oxigen pentru a forma o grupare hidroxil (creșterea solubilității substratului) sau o moleculă de oxigen (metabolismul și neutralizarea moleculelor aromatice stabile); 3) formarea radicalilor liberi de oxigen, care servesc atât la protejarea mediului intern al organismului de macromoleculele străine, cât și la deteriorarea membranelor în mecanismele stresului oxidativ.
în biochimie și biologie celulară respirație tisulară (celulară).înțelegeți procesele moleculare prin care oxigenul este preluat de către celulă și dioxidul de carbon este eliberat. Respirația celulară include 3 etape. În prima etapă, moleculele organice - glucoza, acizii grași și unii aminoacizi - sunt oxidate pentru a forma acetil-CoA. În a doua etapă, acetil-CoA intră în ciclul TCA, unde gruparea sa acetil este oxidată enzimatic la CO2 și este eliberată HS-CoA. Energia eliberată în timpul oxidării este stocată în purtătorii de electroni reduși NADH și FADH 2 . În a treia etapă, electronii sunt transferați la O 2 ca acceptor final printr-un lanț purtător de electroni numit lanț respirator sau lanț de transport de electroni (ECC). În timpul transferului de electroni prin lanțul respirator, un numar mare de energie care este folosită pentru a sintetiza ATP prin fosforilare oxidativă.
Procesul de respirație tisulară este evaluat folosind coeficientul respirator:
RQ = numărul de moli de CO 2 format /numărul de moli de O 2 absorbit.
Acest indicator vă permite să evaluați tipul de molecule de combustibil utilizate de organism: cu oxidarea completă a carbohidraților, coeficientul respirator este de 1, proteine - 0,80, grăsimi - 0,71; la dieta mixta Valoarea RQ=0,85. Metoda gazometrică Warburg este folosită pentru a studia respirația tisulară în secțiuni de organe: când substraturile carbohidrate sunt oxidate, coeficientul CO 2 /O 2 tinde spre 1, iar când substraturile lipidice sunt oxidate, tinde spre 04-07.
CPE este încorporat în membrana interioară a mitocondriilor. Electronii se deplasează de-a lungul lanțului de la componente mai electronegative la oxigen mai electropozitiv: de la NADH (-0,32 V) la oxigen (+0,82 V).
CPE este o conductă universală pentru transferul de electroni de la substraturile de oxidare la oxigen, construită în conformitate cu gradientul de potențial redox. Componentele principale ale lanțului respirator sunt dispuse în ordinea crescătoare a potențialului lor redox. În procesul de transfer de electroni de-a lungul gradientului de potențial redox, se eliberează energie liberă.
Structura mitocondriilor
Mitocondriile sunt organite ale celulelor.Membrana exterioară este permeabilă la multe molecule și ioni mici, deoarece conține multe porine mitocondriale - proteine cu o greutate moleculară de 30-35 kDa (numite și VDAC). Canalele anionice electrodependente VDAC reglează fluxul de anioni (fosfați, cloruri, anioni organici și adenil nucleotide) prin membrană. Membrana interioară a mitocondriilor este impermeabilă la majoritatea ionilor și moleculelor polare. Există o serie de transportatori speciali pentru ATP, piruvat și citrat prin membrana mitocondrială interioară. În membrana interioară a mitocondriilor se disting o suprafață matrice (N) și o suprafață citosolică (P).
Mitocondriile conțin propriul lor ADN circular, care codifică sinteza unui număr de ARN și proteine. ADN-ul mitocondrial uman are 16.569 de perechi de baze și codifică 13 proteine din lanțul de transport de electroni. Mitocondriile conțin și o serie de proteine care sunt codificate de ADN-ul nuclear.
Informații similare.
Metabolism (metabolism) este totalitatea tuturor reacțiilor chimice care au loc în organism. Toate aceste reacții sunt împărțite în 2 grupe
1. Schimb plastic(asimilare, anabolism, biosinteză) - este atunci când din substanțe simple cu consum energetic format (sintetizat) mai complex. Exemplu:
- În timpul fotosintezei, glucoza este sintetizată din dioxid de carbon și apă.
2. Schimb de energie(disimilare, catabolism, respirație) este atunci când substanțe complexe descompune (oxidează) la cele mai simple, și în același timp energia este eliberată necesare vietii. Exemplu:
- În mitocondrii, glucoza, aminoacizii și acizii grași sunt oxidați de oxigen în dioxid de carbon și apă și se generează energie. (respirație celulară)
Relația dintre plastic și metabolismul energetic
- Metabolismul plastic asigură celulei substanțe organice complexe (proteine, grăsimi, carbohidrați, acizi nucleici), inclusiv proteine enzimatice pentru metabolismul energetic.
- Metabolismul energetic oferă celulei energie. Cand faci munca (mentala, musculara etc.), metabolismul energetic creste.
ATP- substanta energetica universala a celulei (acumulator de energie universal). Se formează în procesul de metabolism energetic (oxidarea substanțelor organice).
- În timpul metabolismului energetic, toate substanțele se descompun, iar ATP este sintetizat. În acest caz, energia legăturilor chimice ale substanțelor complexe degradate este transformată în energia ATP, energia este stocată în ATP.
- În timpul schimbului de plastic, toate substanțele sunt sintetizate, iar ATP-ul se descompune. în care Se consumă energie ATP(energia ATP este transformată în energia legăturilor chimice ale substanțelor complexe, stocate în aceste substanțe).
Alegeți una, cea mai corectă opțiune. În procesul de schimb plastic
1) carbohidrații mai complecși sunt sintetizați din mai puțin complecși
2) grăsimile sunt transformate în glicerol și acizi grași
3) proteinele sunt oxidate cu formarea de dioxid de carbon, apă, substanțe care conțin azot
4) se eliberează energie și se sintetizează ATP
Răspuns
Alege trei opțiuni. Cum diferă schimbul de plastic de schimbul de energie?
1) energia este stocată în moleculele de ATP
2) se consumă energia stocată în moleculele de ATP
3) se sintetizează substanţele organice
4) există o defalcare a substanțelor organice
5) produse finale ale metabolismului - dioxid de carbon și apă
6) ca urmare a reacțiilor metabolice se formează proteine
Răspuns
Alegeți una, cea mai corectă opțiune. În procesul de metabolism plastic, moleculele sunt sintetizate în celule
1) proteine
2) apa
3) ATP
4) substanțe anorganice
Răspuns
Alegeți una, cea mai corectă opțiune. Care este relația dintre plastic și metabolismul energetic
1) schimbul de plastic furnizează substanțe organice pentru energie
2) schimbul de energie furnizează oxigen pentru plastic
3) metabolismul plasticului furnizează minerale pentru energie
4) schimbul de plastic furnizează molecule de ATP pentru energie
Răspuns
Alegeți una, cea mai corectă opțiune. În procesul de metabolism energetic, spre deosebire de plastic,
1) cheltuirea energiei conținute în moleculele de ATP
2) stocarea energiei în legăturile macroergice ale moleculelor de ATP
3) asigurarea celulelor cu proteine și lipide
4) furnizarea celulelor cu carbohidrați și acizi nucleici
Răspuns
1. Stabiliți o corespondență între caracteristicile schimbului și tipul acestuia: 1) plastic, 2) energie. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
A) oxidarea substanţelor organice
B) formarea polimerilor din monomeri
B) defalcarea ATP
D) stocarea energiei în celulă
D) Replicarea ADN-ului
E) fosforilarea oxidativă
Răspuns
2. Stabiliți o corespondență între caracteristicile metabolismului într-o celulă și tipul acesteia: 1) energie, 2) plastic. Notează numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) are loc descompunerea fără oxigen a glucozei
B) apare pe ribozomi, în cloroplaste
C) produșii finali ai metabolismului - dioxid de carbon și apă
D) se sintetizează substanţe organice
D) se utilizează energia stocată în moleculele de ATP
E) energia este eliberată și stocată în moleculele de ATP
Răspuns
3. Stabiliți o corespondență între semnele metabolismului la om și tipurile acestuia: 1) metabolism plastic, 2) metabolism energetic. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
A) substanțele sunt oxidate
B) substanțele sunt sintetizate
C) energia este stocată în moleculele de ATP
D) energia este cheltuită
D) ribozomii sunt implicați în proces
E) mitocondriile sunt implicate în proces
Răspuns
4. Stabiliți o corespondență între caracteristicile metabolismului și tipul acestuia: 1) energie, 2) plastic. Notează numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) Replicarea ADN-ului
B) biosinteza proteinelor
B) oxidarea substanţelor organice
D) transcriere
D) sinteza ATP
E) chimiosinteză
Răspuns
5. Stabiliți o corespondență între caracteristicile și tipurile de schimb: 1) plastic, 2) energetic. Notează numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) energia este stocată în moleculele de ATP
B) se sintetizează biopolimeri
B) se produc dioxid de carbon și apă
D) are loc fosforilarea oxidativă
D) Are loc replicarea ADN-ului
Răspuns
Alege trei procese legate de metabolismul energetic.
1) eliberarea de oxigen în atmosferă
2) formarea de dioxid de carbon, apă, uree
3) fosforilarea oxidativă
4) sinteza glucozei
5) glicoliză
6) fotoliza apei
Răspuns
Alegeți una, cea mai corectă opțiune. Energia necesară contracției musculare este eliberată atunci când
1) descompunerea substanțelor organice în organele digestive
2) iritaţia muşchiului prin impulsuri nervoase
3) oxidarea substanţelor organice din muşchi
4) sinteza ATP
Răspuns
Alegeți una, cea mai corectă opțiune. Ce proces are ca rezultat sinteza lipidelor într-o celulă?
1) disimilare
2) oxidare biologică
3) schimb plastic
4) glicoliză
Răspuns
Alegeți una, cea mai corectă opțiune. Valoarea metabolismului plastic - aprovizionarea corpului
1) săruri minerale
2) oxigen
3) biopolimeri
4) energie
Răspuns
Alegeți una, cea mai corectă opțiune. Oxidarea substanțelor organice din corpul uman are loc în
1) vezicule pulmonare la respirație
2) celulele corpului în procesul de schimb plastic
3) procesul de digestie a alimentelor în tractul digestiv
4) celulele corpului în procesul de metabolism energetic
Răspuns
Alegeți una, cea mai corectă opțiune. Ce reacții metabolice dintr-o celulă sunt însoțite de costuri energetice?
1) etapa pregătitoare a metabolismului energetic
2) fermentarea acidului lactic
3) oxidarea substanţelor organice
4) schimb plastic
Răspuns
1. Stabiliți o corespondență între procesele și părțile constitutive ale metabolismului: 1) anabolism (asimilare), 2) catabolism (disimilare). Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
a) fermentare
B) glicoliza
b) respiratie
D) sinteza proteinelor
d) fotosinteza
E) chimiosinteză
Răspuns
2. Stabiliți o corespondență între caracteristicile și procesele metabolice: 1) asimilare (anabolism), 2) disimilare (catabolism). Notează numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) sinteza substanţelor organice ale organismului
B) include o etapă pregătitoare, glicoliză și fosforilare oxidativă
C) energia eliberată este stocată în ATP
D) se formează apă și dioxid de carbon
D) necesită costuri energetice
E) apare în cloroplaste și pe ribozomi
Răspuns
Alege două răspunsuri corecte din cinci și notează numerele sub care sunt indicate. Metabolismul este una dintre principalele proprietăți ale sistemelor vii, se caracterizează prin ceea ce se întâmplă
1) răspuns selectiv la influențele mediului extern
2) modificarea intensității proceselor și funcțiilor fiziologice cu diferite perioade de oscilație
3) transmiterea de la o generație la alta a caracteristicilor și proprietăților
4) absorbția substanțelor necesare și excreția deșeurilor
5) menținerea unei compoziții fizice și chimice relativ constantă a mediului intern
Răspuns
1. Toți termenii de mai jos, cu excepția a doi, sunt folosiți pentru a descrie schimbul de plastic. Identificați doi termeni care „cad” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicați.
1) replicare
2) duplicare
3) difuzat
4) translocare
5) transcriere
Răspuns
2. Toate conceptele enumerate mai jos, cu excepția a două, sunt folosite pentru a descrie metabolismul plastic în celulă. Identificați două concepte care „căd” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate.
1) asimilare
2) disimilare
3) glicoliză
4) transcriere
5) difuzat
Răspuns
3. Termenii enumerați mai jos, cu excepția a doi, sunt utilizați pentru a caracteriza schimbul plastic. Identificați doi termeni care nu se încadrează în lista generală și notați numerele sub care sunt indicați.
1) despicare
2) oxidare
3) replicare
4) transcriere
5) chimiosinteză
Răspuns
Alegeți una, cea mai corectă opțiune. Baza azotată adenină, riboză și trei resturi de acid fosforic sunt
1) ADN
2) ARN
3) ATP
4) veveriță
Răspuns
Toate semnele de mai jos, cu excepția a două, pot fi folosite pentru a caracteriza metabolismul energetic din celulă. Identificați două semne care „cad” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate ca răspuns.
1) vine cu absorbție de energie
2) se termină în mitocondrii
3) se termină în ribozomi
4) este însoțită de sinteza moleculelor de ATP
5) se termină cu formarea de dioxid de carbon
Răspuns
Găsiți trei erori în textul dat. Precizați numărul de propuneri în care sunt făcute.(1) Metabolismul sau metabolismul este un ansamblu de reacții de sinteză și degradare a substanțelor unei celule și ale unui organism, asociate cu eliberarea sau absorbția de energie. (2) Setul de reacții pentru sinteza compușilor organici cu greutate moleculară mare din compuși cu greutate moleculară mică este denumit schimb plastic. (3) Moleculele de ATP sunt sintetizate în reacții de schimb plastic. (4) Fotosinteza este denumită metabolism energetic. (5) Ca urmare a chimiosintezei, substanțele organice sunt sintetizate din substanțe anorganice datorită energiei Soarelui.
Răspuns
© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019
