Onlar evrensel bir biyolojik enerji akümülatörüdür. Vücuttaki enerji akümülatörleri
Evrensel biyolojik enerji akümülatörü. Güneşin ışık enerjisi ve tüketilen besinlerin içerdiği enerji ATP moleküllerinde depolanır. Hücredeki ATP arzı azdır. Yani bir kasta ATP rezervi 20-30 kasılma için yeterlidir. Artan, ancak kısa süreli çalışma ile kaslar, yalnızca içlerinde bulunan ATP'nin bölünmesi nedeniyle çalışır. İşi bitirdikten sonra, bir kişi ağır bir şekilde nefes alır - bu süre zarfında karbonhidratların ve diğer maddelerin parçalanması meydana gelir (enerji birikir) ve hücrelerde ATP arzı geri yüklenir.
18. KAFES
EUKARYOTES (ökaryotlar) (Yunanca eu - iyi, tamamen ve karyon - çekirdekten), prokaryotların aksine, sitoplazmadan nükleer zarla sınırlandırılmış, oluşturulmuş bir hücre çekirdeğine sahip organizmalar (bakteriler hariç, siyanobakteriler dahil her şey). Genetik materyal kromozomlarda bulunur. Ökaryotik hücrelerde mitokondri, plastidler ve diğer organeller bulunur. Cinsel süreç tipiktir.
19. KAFES, temel yaşam sistemi, tüm hayvanların ve bitkilerin yapısının ve yaşamının temeli. Hücreler, bağımsız organizmalar (örneğin, protozoa, bakteri) olarak ve üremeye hizmet eden cinsiyet hücrelerinin ve yapı ve işlevler bakımından farklı (örneğin, sinir, kemik, kas) vücut hücrelerinin (somatik) bulunduğu çok hücreli organizmaların bir parçası olarak bulunurlar. , salgı). Hücre boyutları 0.1-0.25 mikron (bazı bakteriler) ile 155 mm (kabuktaki devekuşu yumurtası) arasında değişir.
İnsanlarda, yeni doğmuş bir bebeğin vücudunda yakl. 2 1012. Her hücrede 2 ana kısım ayırt edilir: organellerin ve kapanımların bulunduğu çekirdek ve sitoplazma. Bitki hücreleri genellikle sert bir kabukla kaplıdır. Hücre bilimi sitolojidir.
PROKARYOTES (Yunanca karyon - çekirdek yerine Latince pro - ileriye), ökaryotlardan farklı olarak iyi oluşturulmuş bir hücre çekirdeğine sahip olmayan organizmalar. Dairesel bir DNA zinciri şeklindeki genetik materyal, nükleotitte serbest halde bulunur ve gerçek kromozomları oluşturmaz. Tipik bir cinsel süreç yoktur. Prokaryotlar, siyanobakteriler (mavi-yeşil algler) dahil olmak üzere bakterileri içerir. Organik dünyanın sisteminde, prokaryotlar süper krallığı oluşturur.
20. PLAZMATİK MEMBRAN(hücre zarı, plazmalemma), bitki ve hayvan hücrelerinin protoplazmasını çevreleyen biyolojik bir zar. Hücre ve çevresi arasındaki metabolizmanın düzenlenmesine katılır.
21. HÜCRE İÇERİĞİ- Yedek besin birikimleri: proteinler, yağlar ve karbonhidratlar.
22. GÖLGİ APART(Golgi kompleksi) (K. Golgi'den sonra adlandırılır), glikoproteinlerin sentezinde metabolik ürünlerinin (çeşitli sırlar, kollajen, glikojen, lipitler, vb.) Oluşumunda yer alan bir hücre organoidi.
23 lizozom(liz. ve Yunancadan. soma - body), proteinleri, nükleik asitleri, polisakkaritleri parçalayabilen (lize edebilen) enzimler içeren hücresel yapılar. Fagositoz ve pinositoz yoluyla hücreye giren maddelerin hücre içi sindirimine katılırlar.
24. MİTOKONDRİ bir dış zarla çevrili ve bu nedenle zaten bir bölme, çevreleyen sitoplazmadan ayrılmış; ek olarak, mitokondrinin iç boşluğu da iç zar tarafından iki bölüme ayrılmıştır. Mitokondrinin dış zarı, bileşim olarak endoplazmik retikulumun zarlarına çok benzer; kıvrımlar (cristae) oluşturan mitokondrinin iç zarı proteinler açısından çok zengindir - belki de bu hücredeki en protein açısından zengin zarlardan biridir; bunların arasında elektron taşınmasından sorumlu "solunum zinciri" proteinleri; bazı organik moleküllerde ve iyonlarda ADP, ATP, oksijen, CO için taşıyıcı proteinler. Sitoplazmadan mitokondriye giren glikoliz ürünleri mitokondrinin iç bölmesinde oksitlenir.
Elektron transferinden sorumlu proteinler zarda bulunur, böylece elektron transferi işlemi sırasında protonlar zarın bir tarafından fırlatılır - dış ve iç zarlar arasındaki boşluğa girer ve orada birikir. Bu, bir elektrokimyasal potansiyel ile sonuçlanır (konsantrasyon ve yüklerdeki farklılıklardan dolayı). Bu fark, iç mitokondriyal zarın en önemli özelliği nedeniyle korunur - protonlara karşı geçirimsizdir. yani, normal koşullar Protonlar kendi başlarına bu zardan geçemezler. Ancak çok sayıda proteinden oluşan ve protonlar için bir kanal oluşturan özel proteinler veya daha doğrusu protein kompleksleri içerir. Protonlar, elektrokimyasal gradyanın itici kuvvetinin etkisi altında bu kanaldan geçer. Bu işlemin enerjisi, aynı protein komplekslerinde bulunan ve ATP sentezine yol açan adenozin difosfata (ADP) bir fosfat grubu bağlayabilen bir enzim tarafından kullanılır.
Mitokondri böylece hücrede bir "enerji istasyonu" rolünü oynar. Bitki hücresi kloroplastlarında ATP oluşum prensibi genellikle aynıdır - bir proton gradyanı kullanımı ve elektrokimyasal gradyan enerjisinin kimyasal bağların enerjisine dönüştürülmesi.
25. PLASTİDLER(Yunanca plastostan - moda), bitki hücrelerinin sitoplazmik organelleri. Genellikle plastidin rengini belirleyen pigmentler içerir. Daha yüksek bitkilerde yeşil plastitler kloroplastlardır, renksiz plastitler lökoplastlardır, farklı renkli plastitler kromoplastlardır; alglerin çoğunda plastidlere kromatofor denir.
26. ÇEKİRDEK- hücrenin en önemli kısmı. Bazı maddelerin çekirdeğe nüfuz ettiği, diğerlerinin sitoplazmaya girdiği gözenekli çift zarlı bir zar ile kaplıdır. Kromozomlar, bir organizmanın özellikleri hakkında kalıtsal bilgilerin taşıyıcıları olan çekirdeğin ana yapılarıdır. Ana hücrenin kızı hücrelere ve germ hücreleriyle birlikte yavru organizmalara bölünmesi sürecinde iletilir. Çekirdek, DNA ve mRNA sentezinin yeridir. rRNA.
28. MİTOZ AŞAMALARI(faz, meta-faz, anafaz, telofaz) - hücrede bir dizi ardışık değişiklik: a) kromozomların spiralleşmesi, nükleer membranın ve nükleolusun çözülmesi; b) bir bölünme milinin oluşumu, kromozomların hücrenin merkezindeki yeri, iğ ipliklerinin onlara bağlanması; c) kromatitlerin hücrenin zıt kutuplarına ayrılması (kromozom haline gelirler);
d) hücre septumunun oluşumu, sitoplazmanın ve organellerinin bölünmesi, bir nükleer zar oluşumu, aynı kromozom setine sahip bir hücreden iki hücrenin ortaya çıkması (bir kişinin anne ve kız hücrelerinde her biri 46).
Ölçek. Moleküler seviye. 1 seçenek. 9. sınıf
A1. Hücrelerde en fazla miktarda kimyasal element bulunan:
1. nitrojen
2. oksijen
3. kömür
4. hidrojen
A2. ATP'nin parçası olan kimyasal elementi, tüm protein monomerlerini ve nükleik asitleri adlandırın.
1)N 2)P 3)S 4)Fe
A3.Karbonhidrat OLMAYAN bir kimyasal bileşiği belirtin.
1) laktoz 2) kitin 3) keratin 4) nişasta
A4.Bir amino asit zincirinin sarmal biçimindeki bir proteinin uzayda bir top şeklinde sarılmış yapısının adı nedir?
A5. Hayvan hücrelerinde depolanan karbonhidrat:
1. nişasta
2.selüloz
3. glikoz
4. glikojen
A6. Yeni doğan memeliler için ana enerji kaynağı:
1. glikoz
2. nişasta
3. glikojen
4. laktoz
A7. RNA monomeri nedir?
1) azotlu baz 2) nükleotid 3) riboz 4) urasil
A8. RNA molekülünde kaç çeşit azotlu baz bulunur?
1)5 2)2 3)3 4)4
A9. DNA'nın hangi azotlu bazı sitozini tamamlayıcıdır?
1) adenin 2) guanin 3) urasil 4) timin
A10. Moleküller, enerjinin evrensel biyolojik akümülatörüdür.
1).proteinler 2).lipidler 3).DNA 4).ATP
A11. Bir DNA molekülünde guaninli nükleotidlerin sayısı toplamın %5'idir. Bu molekülde timin içeren kaç nükleotit vardır?
1).40% 2).45% 3).90% 4).95%
A12. Bir hücrede ATP moleküllerinin rolü nedir?
1-sağlamak taşıma işlevi 2-kalıtsal bilgileri iletmek
3-Yaşamsal süreçleri enerji ile sağlamak 4-Biyokimyasal hızlandırmak
reaksiyonlar
1. Karbonhidratların hücredeki görevleri nelerdir?
Katalitik 4) yapısal
Enerji 5) depolama
Motor 6) kasılma
2. DNA molekülünün nükleotidlerinin yapısal bileşenleri nelerdir?
çeşitli asitler
lipoproteinler
karbonhidrat deoksiriboz
Nitrik asit
Fosforik asit
3. Organik maddenin yapısı ve işlevi ile türü arasında bir yazışma kurun:
MADDENİN YAPISI VE FONKSİYONLARI
A. gliserol moleküllerinin ve yağ asitlerinin kalıntılarından oluşur 1. lipidler
B. amino asit moleküllerinin kalıntılarından oluşur 2. Proteinler
B. Termoregülasyona katılmak
D. Vücudu yabancı maddelerden koruyun
D. peptit bağları nedeniyle oluşur.
E. En fazla enerji yoğun olanlardır.
C1. Problemi çöz.
Bir DNA molekülünde toplam sayılarının %20'si olan adeninli (A) 1250 nükleotit vardır. Bir DNA molekülünde ayrı ayrı timin (T), sitozin (C) ve guanin (G) içeren nükleotidlerin sayısını belirleyin. Cevabı açıklayın.
Toplam: 21 puan
Değerlendirme kriterleri:
19 -21 puan - "5"
13 - 18 puan - "4"
9 - 12 puan - "3"
1 - 8 puan - "2"
Ölçek. Moleküler seviye. Seçenek 2. 9. sınıf
A1.Dört kimyasal elementin payı, hücrenin toplam içeriğinin %98'ini oluşturur. Kendileriyle ilgili OLMAYAN bir kimyasal elementi belirtin.
1) O 2) R 3) C 4) N
A2. Çocuklarda raşitizm aşağıdakilerden yoksun olarak gelişir:
1.manganez ve demir
2.kalsiyum ve fosfor
3. bakır ve çinko
4. Kükürt ve azot
A3. Disakkariti adlandırın.
1) laktoz 2) fruktoz 3) nişasta 4) glikojen
A4. Bir amino asit zincirinin katlandığı bir sarmal olan bir proteinin yapısının adı nedir?
1) birincil 2) ikincil 3) üçüncül 4) dördüncül
A5. Bitki hücrelerinde depolanan karbonhidrat:
1. nişasta
2.selüloz
3. glikoz
4. glikojen
A6. En fazla enerji 1 gramın bozunması sırasında açığa çıkar:
1. yağ
2. sincap
3. glikoz
4. karbonhidratlar
A7.DNA monomeri nedir?
1) azotlu baz 2) nükleotid 3) deoksiriboz 4) urasil
A8. Bir DNA molekülünde kaç tane polinükleotid zinciri bulunur?
1)1 2)2 3)3 4)4
A9. RNA'da bulunan ancak DNA'da olmayan kimyasal bir bileşiğe isim verin.
1) timin 2) deoksimiriboz 3) riboz 4) guanin
A10. Moleküller hücrenin enerji kaynağıdır.
1).proteinler 2).lipidler 3).DNA 4).ATP
A11. Bir DNA molekülünde sitozinli nükleotidlerin sayısı toplamın %5'idir. Bu molekülde timin içeren kaç nükleotit vardır?
1).40% 2).45% 3).90% 4).95%
A12. Hangi bileşikler ATP'yi oluşturur?
1-azotlu baz adenin, karbonhidrat riboz, 3 molekül fosforik asit
2-azot bazı guanin, fruktoz şeker, fosforik asit kalıntısı.
3-riboz, gliserol ve herhangi bir amino asit
Kısım B (önerilen altı cevaptan üç doğru cevap seçin)
1. Lipitler aşağıdaki işlevleri yerine getirir:
enzimatik 4) taşıma
Enerji 5) depolama
Hormonal 6) kalıtsal bilgilerin iletimi
2. Bir RNA molekülünün nükleotidlerini oluşturan yapısal bileşenler nelerdir?
Azotlu bazlar: A, U, G, C.
çeşitli asitler
Azotlu bazlar: A, T, G, C.
karbonhidrat riboz
Nitrik asit
Fosforik asit
3. Özellikler ve karakteristik oldukları moleküller arasında bir yazışma kurun.
MOLEKÜLÜN ÖZELLİKLERİ
A) suda iyice çözülür 1) monosakkaritler
B) tatlı bir tada sahiptir 2) polisakkaritler
C) tatlı tadı yok
D) glikoz, riboz, fruktoz
D) suda çözünmez
E) nişasta, glikojen, kitin.
C1. DNA molekülünde toplam sayılarının %20'si olan sitozinli (C) 1100 nükleotit vardır. Bir DNA molekülünde ayrı ayrı timin (T), guanin (G), adenin (A) içeren nükleotidin kaç tane olduğunu belirleyin, sonucu açıklayın.
A Bölümü - 1 puan (en fazla 12 puan)
B Kısmı - 2 puan (en fazla 6 puan)
Bölüm C - 3 puan (en fazla 3 puan)
Toplam: 21 puan
Değerlendirme kriterleri:
19 - 21 puan - "5"
13 - 18 puan - "4"
9 - 12 puan - "3"
1 - 8 puan - "2"
Enerji değişimi. Proton ve elektron taşıma zinciri - 5 enzimatik kompleks. oksidatif fosforilasyon. Enerji depolama ile ilişkili olmayan oksidatif süreçler - mikrozomal oksidasyon, serbest radikal oksidasyon, reaktif oksijen türleri. Antioksidan Sistem
biyoenerjiye giriş
biyoenerji, veya biyokimyasal termodinamik, biyokimyasal reaksiyonlara eşlik eden enerji dönüşümlerinin incelenmesiyle ilgilenmektedir.
Serbest enerjideki değişim (∆G), sistemin iç enerjisindeki değişimin işe dönüştürülebilen kısmıdır. Başka bir deyişle, bu faydalı enerjidir ve denklem ile ifade edilir.
∆G = ∆H - T∆S,
burada ∆H entalpideki (ısı) değişimdir, T mutlak sıcaklıktır, ∆S entropideki değişimdir. Entropi, düzensizliğin, sistemin rastgeleliğinin bir ölçüsü olarak hizmet eder ve kendiliğinden süreçlerle artar.
∆G'nin değeri negatifse, reaksiyon kendiliğinden ilerler ve buna serbest enerjide bir azalma eşlik eder. Bu tür reaksiyonlar denir ekzergonik. ∆G değeri pozitif ise, reaksiyon sadece dışarıdan serbest enerji verildiğinde ilerleyecektir; böyle bir tepkime denir endergonik.∆G sıfıra eşit olduğunda sistem dengededir. Bir kimyasal reaksiyonun seyri için standart koşullar altında ∆G'nin değeri (katılan maddelerin konsantrasyonu 1.0 M, sıcaklık 25 ºС, pH 7.0) DG 0 ¢ ile gösterilir ve reaksiyonun standart serbest enerjisi olarak adlandırılır.
Hayati önemli süreçler vücutta - sentez reaksiyonları, kas kasılması, sinir impuls iletimi, zarlardan taşıma - oksidatif reaksiyonlarla kimyasal birleşme yoluyla enerji alır ve bunun sonucunda enerji açığa çıkar. Onlar. vücuttaki endergonik reaksiyonlar ekzergonik olanlarla ilişkilidir (Şekil 1).
|
|||
Şekil 1. Ekzergonik süreçlerin endergonik olanlarla konjugasyonu.
Endergonik reaksiyonları ekzergonik reaksiyonlarla birleştirmek için vücuttaki enerjinin yaklaşık %50'sinin depolandığı enerji akümülatörlerine ihtiyaç vardır.
Vücuttaki enerji akümülatörleri
1. Mitokondri iç zarı- Bu, ATP üretiminde bir ara enerji akümülatörüdür. Maddelerin oksidasyon enerjisi nedeniyle, protonlar matristen mitokondrinin zarlar arası boşluğuna “itilir”. Sonuç olarak, mitokondrinin iç zarında bir elektrokimyasal potansiyel (ECP) oluşturulur. Membran boşaldığında, elektrokimyasal potansiyelin enerjisi ATP:E oksidin enerjisine dönüştürülür. ® E exp ® E ATP. Bu mekanizmayı uygulamak için, mitokondrinin iç zarı, oksijene ve ATP sentazına (proton bağımlı ATP sentaz) enzimatik bir elektron transfer zinciri içerir.
2. ATP ve diğer makroerjik bileşikler. Organik maddelerde serbest enerjinin maddi taşıyıcısı, atomlar arasındaki kimyasal bağlardır. Kimyasal bir bağın oluşumu veya bozunması için olağan enerji seviyesi ~ 12.5 kJ/mol'dür. Ancak bağların hidrolizi sırasında 21 kJ/mol'den fazla enerji açığa çıkan çok sayıda molekül vardır (Tablo 1). Bunlar, makroerjik fosfoanhidrit bağına (ATP) sahip bileşiklerin yanı sıra asil fosfatları (asetil fosfat, 1,3-bisfosfogliserat), enol fosfatları (fosfoenolpiruvat) ve fosfoguanidinleri (fosfokreatin, fosfoarginin) içerir.
Tablo 1.
Bazı fosforlanmış bileşiklerin standart serbest hidroliz enerjisi
İnsan vücudundaki ana makroerjik bileşik ATP'dir.
ATP'de, üç fosfat kalıntısından oluşan bir zincir, adenosinin 5'-OH grubuna bağlıdır. Fosfat (fosforil) grupları a, b ve g olarak adlandırılır. İki fosforik asit tortusu, fosfoanhidrit bağları ile birbirine bağlanır ve a-fosforik asit tortusu, bir fosfoester bağı ile bağlanır. ATP'nin standart koşullar altında hidrolizi sırasında -30,5 kJ/mol enerji açığa çıkar.
Fizyolojik pH değerlerinde ATP, dört negatif yük taşır. Fosfoanhidrit bağlarının göreli kararsızlığının nedenlerinden biri, terminal fosfat grubunun hidrolitik eliminasyonu üzerine zayıflayan, negatif yüklü oksijen atomlarının güçlü itmesidir. Bu nedenle, bu tür reaksiyonlar oldukça ekzergoniktir.
Hücrelerde ATP, a- ve b-fosfat ile koordineli Mg2+ veya Mn2+ iyonları ile kompleks halindedir, bu da ATP hidrolizi sırasında serbest enerjideki değişimi 52,5 kJ/mol'e yükseltir.
Yukarıdaki ölçekte (Tablo 8.3) merkezi yer, ATP döngüsü “ADP + Rn tarafından işgal edilir. Bu, ATP'nin hem evrensel bir pil hem de canlı organizmalar için evrensel bir enerji kaynağı olmasını sağlar..
Sıcak kanlı hücrelerde, ATP evrensel pil Enerji iki şekilde üretilir:
1) O 2'nin katılımı olmadan termodinamik ölçekte ATP'den daha yüksek enerji yoğun bileşiklerin enerjisini biriktirir - substrat fosforilasyonu : S ~ P + ADP ® S + ATP;
2) mitokondrinin iç zarı boşaldığında elektrokimyasal potansiyelin enerjisini biriktirir - oksidatif fosforilasyon .
ATP çok yönlüdür enerji kaynağı ana hücre iş türlerini gerçekleştirmek (kalıtsal bilgilerin aktarımı, kas kasılması, maddelerin transmembran taşınması, biyosentez): 1) ATP + H 2 O®ADP + Rn; 2) ATP + H2O® AMP + PPn.
Yoğun egzersiz sırasında ATP kullanım oranı 0,5 kg/dk'ya kadar çıkabilir.
Enzimatik reaksiyon termodinamik olarak uygun değilse, ATP hidroliz reaksiyonu ile birleştiğinde gerçekleştirilebilir. ATP molekülünün hidrolizi, birleştirilmiş reaksiyondaki substratların ve ürünlerin denge oranını 108 faktörü ile değiştirir.
Hücrenin enerji durumunu ölçmek için bir gösterge kullanılır - enerji yükü. Birçok metabolik reaksiyon, hücrenin enerji yükü tarafından kontrol edilen hücrelerin enerji kaynağı tarafından kontrol edilir. Enerji yükü 0 (tüm AMP) ile 1 (tüm ATP) arasında değişebilir. D. Atkinson'a göre, ATP oluşturan katabolik yollar, hücrenin yüksek enerji yükü tarafından inhibe edilir ve ATP kullanan anabolik yollar, hücrenin yüksek enerji yükü tarafından uyarılır. Her iki yol da 0,9'a yakın bir enerji yükünde aynı şekilde çalışır (Şekil 8.3'teki geçiş noktası). Bu nedenle, enerji yükü, pH gibi, metabolizmanın bir tampon düzenleyicisidir (katabolizma ve anabolizma oranı). Çoğu hücrede, enerji yükü 0.80-0.95 arasında değişir.
Enerji yükü = 
Yüksek enerjili bileşikler ayrıca bir dizi biyosentez için enerji sağlayan nükleosit trifosfatları içerir: UTP - karbonhidratlar; CTP, lipidler; GTP - proteinler. Kreatin fosfat, kas biyoenerjetiğinde önemli bir yer tutar.
3. NADPH+H +– indirgenmiş nikotinamid adenin dinükleotit fosfat. Bu, hücrede (sitosol) biyosentez için kullanılan özel bir yüksek enerjili pildir. R-CH 3 + NADPH 2 + O 2 ® R-CH 2OH + H 2 O + NADP + (burada molekülde bir OH grubunun oluşumu gösterilmektedir).
Oksijen tüketim yolları (biyolojik oksidasyon)
Biyolojik oksidasyona dayanır elektron transferi ile belirlenen redoks süreçleri. Madde elektron kaybettiğinde oksitlenir veya hem elektronlar hem de protonlar (hidrojen atomları, dehidrojenasyon) veya oksijen ekler (oksijenasyon). Tersi dönüşüm restorasyondur.
Moleküllerin başka bir moleküle elektron verme yeteneği, redoks potansiyeli(redoks potansiyeli, E 0 ¢ veya ORP). Redoks potansiyeli, elektromotor kuvveti volt cinsinden ölçülerek belirlenir. Reaksiyonun pH 7.0'daki redoks potansiyeli standart olarak kabul edilmiştir: H 2 « 2H + + 2e - -0,42 V'a eşittir. Redoks sisteminin potansiyeli ne kadar düşükse, elektronları o kadar kolay verir ve indirgeyici bir ajandır. daha büyük ölçüde. Sistemin potansiyeli ne kadar yüksek olursa, oksitleyici özellikleri o kadar belirgindir, yani. elektronları kabul etme yeteneği. Bu kural, substrat hidrojenlerinden oksijene kadar ara elektron taşıyıcıların düzenlenme sırasının temelini oluşturur.
Hücrelerdeki oksidatif süreçleri incelerken, oksijen kullanımı için aşağıdaki şemaya uyulması tavsiye edilir (Tablo 2).
Tablo 2
Hücrelerde oksijen kullanmanın ana yolları
Burada, üç ana yol göz önünde bulundurulur: 1) iki hidrojen atomunun H 2 O oluşumu ile bir oksijen atomuna aktarılmasıyla dehidrojenasyon yoluyla substratın oksidasyonu (oksidasyon enerjisi ATP şeklinde birikir, bu işlem daha fazlasını tüketir) %90 oksijen) veya H202 oluşumu ile bir oksijen molekülü; 2) bir hidroksil grubu (substratın çözünürlüğünü arttırarak) veya bir oksijen molekülü (stabil aromatik moleküllerin metabolizması ve nötralizasyonu) oluşturmak için bir oksijen atomunun eklenmesi; 3) hem vücudun iç ortamını yabancı makromoleküllerden korumaya hem de oksidatif stres mekanizmalarında zarlara zarar vermeye hizmet eden oksijensiz radikallerin oluşumu.
biyokimya ve hücre biyolojisinde doku (hücresel) solunum Oksijenin hücre tarafından alındığı ve karbondioksitin serbest bırakıldığı moleküler süreçleri anlar. Hücresel solunum 3 aşamadan oluşur. İlk aşamada, organik moleküller - glikoz, yağ asitleri ve bazı amino asitler - asetil-CoA oluşturmak üzere oksitlenir. İkinci aşamada, asetil-CoA, asetil grubunun CO2'ye enzimatik olarak oksitlendiği ve HS-CoA'nın salındığı TCA döngüsüne girer. Oksidasyon sırasında açığa çıkan enerji, indirgenmiş elektron taşıyıcıları NADH ve FADH2'de depolanır. Üçüncü aşamada elektronlar, solunum zinciri veya elektron taşıma zinciri (ECC) adı verilen bir elektron taşıyıcı zinciri aracılığıyla son alıcı olarak O2'ye aktarılır. Elektronların solunum zincirinden geçişi sırasında, çok sayıda ATP'yi oksidatif fosforilasyonla sentezlemek için kullanılan enerji.
Doku solunumu süreci, solunum katsayısı kullanılarak değerlendirilir:
RQ = oluşan CO2'nin mol sayısı /absorbe edilen O2'nin mol sayısı.
Bu gösterge, vücut tarafından kullanılan yakıt moleküllerinin türünü değerlendirmenize izin verir: karbonhidratların tam oksidasyonu ile solunum katsayısı 1, proteinler - 0,80, yağlar - 0,71; de karışık diyet RQ değeri=0.85. Gazometrik Warburg yöntemi, organların bölümlerinde doku solunumunu incelemek için kullanılır: karbonhidrat substratları oksitlendiğinde, CO2/O2 katsayısı 1'e ve lipid substratları oksitlendiğinde 04-07'ye eğilim gösterir.
CPE, mitokondrinin iç zarına gömülüdür. Elektronlar zincir boyunca daha elektronegatif bileşenlerden daha elektropozitif oksijene doğru hareket eder: NADH'den (-0.32 V) oksijene (+0.82 V).
CPE, oksidasyon substratlarından oksijene elektron transferi için redoks potansiyel gradyanına göre oluşturulmuş evrensel bir boru hattıdır. Solunum zincirinin ana bileşenleri, redoks potansiyellerine göre artan sırada düzenlenir. Redoks potansiyel gradyanı boyunca elektron transferi sürecinde serbest enerji açığa çıkar.
mitokondri yapısı
Mitokondri, hücre organelleridir.Dış zar, birçok mitokondriyal porin - moleküler ağırlığı 30-35 kDa olan proteinler (VDAC olarak da adlandırılır) içerdiğinden birçok küçük molekül ve iyon için geçirgendir. Elektrobağımlı anyon kanalları VDAC, membran boyunca anyonların (fosfatlar, klorürler, organik anyonlar ve adenil nükleotidler) akışını düzenler. Mitokondrinin iç zarı çoğu iyon ve polar molekül için geçirgen değildir. İç mitokondriyal zar boyunca ATP, piruvat ve sitrat için bir dizi özel taşıyıcı vardır. Mitokondrinin iç zarında, bir matris (N) yüzeyi ve bir sitozolik (P) yüzeyi ayırt edilir.
Mitokondri, bir dizi RNA ve proteinin sentezini kodlayan kendi dairesel DNA'sını içerir. İnsan mitokondriyal DNA'sı 16.569 baz çifti uzunluğundadır ve 13 elektron taşıma zinciri proteinini kodlar. Mitokondri ayrıca nükleer DNA tarafından kodlanan bir dizi protein içerir.
Benzer bilgiler.
Metabolizma (metabolizma) vücutta meydana gelen tüm kimyasal reaksiyonların toplamıdır. Tüm bu reaksiyonlar 2 gruba ayrılır
1. Plastik değişim(asimilasyon, anabolizma, biyosentez) - bu, enerji harcaması olan basit maddelerden oluşturulmuş (sentezlenmiş) daha karmaşık. Misal:
- Fotosentez sırasında glikoz, karbondioksit ve sudan sentezlenir.
2. Enerji değişimi(dissimilasyon, katabolizma, solunum) karmaşık maddelerin parçalamak (oksitlemek) daha basit olanlara ve aynı zamanda enerji serbest bırakılır yaşam için gerekli. Misal:
- Mitokondride glikoz, amino asitler ve yağ asitleri oksijen tarafından karbondioksit ve suya oksitlenir ve enerji üretilir. (hücresel solunum)
Plastik ve enerji metabolizması ilişkisi
- Plastik metabolizma, hücreye enerji metabolizması için enzim proteinleri dahil olmak üzere karmaşık organik maddeler (proteinler, yağlar, karbonhidratlar, nükleik asitler) sağlar.
- Enerji metabolizması hücreye enerji sağlar. İş yaparken (zihinsel, kaslı vb.) enerji metabolizması artar.
ATP- hücrenin evrensel enerji maddesi (evrensel enerji akümülatörü). Enerji metabolizması sürecinde oluşur (organik maddelerin oksidasyonu).
- Enerji metabolizması sırasında tüm maddeler parçalanır ve ATP sentezlenir. Bu durumda, bozunmuş kompleks maddelerin kimyasal bağlarının enerjisi ATP enerjisine dönüştürülür, enerji ATP'de depolanır.
- Plastik değişim sırasında tüm maddeler sentezlenir ve ATP parçalanır. nerede ATP enerjisi tüketilir(ATP'nin enerjisi, bu maddelerde depolanan karmaşık maddelerin kimyasal bağlarının enerjisine dönüştürülür).
Birini seçin, en doğru seçenek. Plastik değişim sürecinde
1) daha karmaşık karbonhidratlar daha az karmaşıktan sentezlenir
2) yağlar gliserol ve yağ asitlerine dönüştürülür
3) proteinler karbondioksit, su, azot içeren maddelerin oluşumu ile oksitlenir
4) enerji açığa çıkar ve ATP sentezlenir
Cevap
Üç seçenek belirleyin. Plastik değişimi enerji değişiminden nasıl farklıdır?
1) enerji ATP moleküllerinde depolanır
2) ATP moleküllerinde depolanan enerji tüketilir
3) organik maddeler sentezlenir
4) organik maddelerin parçalanması var
5) metabolizmanın son ürünleri - karbondioksit ve su
6) metabolik reaksiyonlar sonucunda proteinler oluşur
Cevap
Birini seçin, en doğru seçenek. Plastik metabolizma sürecinde, moleküller hücrelerde sentezlenir
1) proteinler
2) su
3) ATP
4) inorganik maddeler
Cevap
Birini seçin, en doğru seçenek. Plastik ve enerji metabolizması arasındaki ilişki nedir?
1) plastik değişim, enerji için organik maddeler sağlar
2) enerji değişimi plastik için oksijen sağlar
3) plastik metabolizma, enerji için mineraller sağlar
4) plastik değişim, enerji için ATP molekülleri sağlar
Cevap
Birini seçin, en doğru seçenek. Enerji metabolizması sürecinde, plastiğin aksine,
1) ATP moleküllerinde bulunan enerjinin harcanması
2) ATP moleküllerinin makroerjik bağlarında enerji depolaması
3) hücrelere proteinler ve lipitler sağlamak
4) hücrelere karbonhidratlar ve nükleik asitler sağlamak
Cevap
1. Değişimin özellikleri ile türü arasında bir yazışma kurun: 1) plastik, 2) enerji. 1 ve 2 numaralarını doğru sırayla yazınız.
A) Organik maddelerin oksidasyonu
B) Monomerlerden polimer oluşumu
B) ATP'nin parçalanması
D) Hücrede enerji depolanması
D) DNA replikasyonu
E) oksidatif fosforilasyon
Cevap
2. Bir hücredeki metabolizmanın özellikleri ile türü arasında bir yazışma kurun: 1) enerji, 2) plastik. 1 ve 2 rakamlarını harflere karşılık gelen sıraya göre yazınız.
A) Glikozun oksijensiz parçalanması meydana gelir.
B) Kloroplastlarda ribozomlarda gerçekleşir
C) metabolizmanın son ürünleri - karbondioksit ve su
D) Organik maddeler sentezlenir
D) ATP moleküllerinde depolanan enerji kullanılır
E) ATP moleküllerinde enerji açığa çıkar ve depolanır.
Cevap
3. İnsanlarda metabolizma belirtileri ve türleri arasında bir yazışma kurun: 1) plastik metabolizma, 2) enerji metabolizması. 1 ve 2 numaralarını doğru sırayla yazınız.
A) maddeler oksitlenir
B) maddeler sentezlenir
C) Enerji ATP moleküllerinde depolanır.
D) enerji harcanır
D) Ribozomlar sürece katılır
E) Mitokondri sürece dahil olur
Cevap
4. Metabolizmanın özellikleri ile türü arasında bir yazışma kurun: 1) enerji, 2) plastik. 1 ve 2 rakamlarını harflere karşılık gelen sıraya göre yazınız.
A) DNA replikasyonu
B) protein biyosentezi
B) Organik maddelerin oksidasyonu
D) transkripsiyon
D) ATP sentezi
E) kemosentez
Cevap
5. Değişimin özellikleri ve türleri arasında bir yazışma kurun: 1) plastik, 2) enerji. 1 ve 2 rakamlarını harflere karşılık gelen sıraya göre yazınız.
A) Enerji ATP moleküllerinde depolanır.
B) biyopolimerler sentezlenir
B) Karbondioksit ve su üretilir
D) Oksidatif fosforilasyon meydana gelir
D) DNA replikasyonu gerçekleşir
Cevap
Enerji metabolizması ile ilgili üç süreç seçin.
1) atmosfere oksijen salınımı
2) karbondioksit, su, üre oluşumu
3) oksidatif fosforilasyon
4) glikoz sentezi
5) glikoliz
6) su fotolizi
Cevap
Birini seçin, en doğru seçenek. Kas kasılması için gerekli olan enerji açığa çıkar.
1) organik maddelerin sindirim organlarında parçalanması
2) sinir uyarıları ile kasın tahrişi
3) kaslardaki organik maddelerin oksidasyonu
4) ATP sentezi
Cevap
Birini seçin, en doğru seçenek. Bir hücrede lipitlerin senteziyle sonuçlanan süreç nedir?
1) farklılaştırma
2) biyolojik oksidasyon
3) plastik değişim
4) glikoliz
Cevap
Birini seçin, en doğru seçenek. Plastik metabolizmanın değeri - vücudun arzı
1) mineral tuzlar
2) oksijen
3) biyopolimerler
4) enerji
Cevap
Birini seçin, en doğru seçenek. İnsan vücudundaki organik maddelerin oksidasyonu,
1) nefes alırken pulmoner veziküller
2) plastik değişim sürecinde vücut hücreleri
3) sindirim sisteminde gıdaların sindirim süreci
4) enerji metabolizması sürecinde vücut hücreleri
Cevap
Birini seçin, en doğru seçenek. Bir hücredeki hangi metabolik reaksiyonlara enerji maliyetleri eşlik eder?
1) enerji metabolizmasının hazırlık aşaması
2) laktik asit fermantasyonu
3) organik maddelerin oksidasyonu
4) plastik değişim
Cevap
1. Metabolizmanın süreçleri ve bileşenleri arasında bir yazışma oluşturun: 1) anabolizma (asimilasyon), 2) katabolizma (dissimilasyon). 1 ve 2 numaralarını doğru sırayla yazınız.
A) fermantasyon
B) glikoliz
B) nefes almak
D) protein sentezi
D) fotosentez
E) kemosentez
Cevap
2. Özellikler ve metabolik süreçler arasında bir yazışma kurun: 1) asimilasyon (anabolizma), 2) disimilasyon (katabolizma). 1 ve 2 rakamlarını harflere karşılık gelen sıraya göre yazınız.
A) Vücudun organik maddelerinin sentezi
B) hazırlık aşaması, glikoliz ve oksidatif fosforilasyon içerir
C) Açığa çıkan enerji ATP'de depolanır.
D) Su ve karbondioksit oluşur
D) enerji maliyeti gerektirir
E) Kloroplastlarda ve ribozomlarda bulunur
Cevap
Beşten iki doğru cevap seçin ve altında belirtilen sayıları yazın. Metabolizma, canlı sistemlerin temel özelliklerinden biridir, neler olduğu ile karakterize edilir.
1) dış çevresel etkilere seçici tepki
2) farklı salınım periyotları ile fizyolojik süreçlerin ve fonksiyonların yoğunluğundaki değişiklik
3) nesilden nesile özellik ve özelliklerin iletimi
4) gerekli maddelerin emilmesi ve atık ürünlerin atılması
5) iç ortamın nispeten sabit bir fiziksel ve kimyasal bileşimini korumak
Cevap
1. Aşağıdaki terimlerin ikisi dışında tümü plastik değişimini tanımlamak için kullanılmaktadır. Genel listeden "düşen" iki terimi belirleyin ve altında belirtildikleri sayıları yazın.
1) çoğaltma
2) çoğaltma
3) yayın
4) yer değiştirme
5) transkripsiyon
Cevap
2. Aşağıda sayılan iki kavram dışında tüm kavramlar hücredeki plastik metabolizmayı anlatmak için kullanılmaktadır. Genel listeden “düşen” iki kavramı belirleyin ve altında belirtildikleri sayıları yazın.
1) asimilasyon
2) benzeşme
3) glikoliz
4) transkripsiyon
5) yayın
Cevap
3. Aşağıda listelenen terimler, ikisi hariç, plastik değişimi karakterize etmek için kullanılmaktadır. Genel listenin dışında kalan iki terimi belirleyin ve altında belirtildikleri sayıları yazın.
1) bölme
2) oksidasyon
3) çoğaltma
4) transkripsiyon
5) kemosentez
Cevap
Birini seçin, en doğru seçenek. Azotlu baz adenin, riboz ve üç fosforik asit kalıntısı
1) DNA
2) RNA
3) ATP
4) sincap
Cevap
Aşağıdaki tüm işaretler, ikisi hariç, hücredeki enerji metabolizmasını karakterize etmek için kullanılabilir. Genel listeden “düşen” iki özelliği belirleyin ve yanıt olarak altında belirtildikleri sayıları yazın.
1) enerji emilimi ile birlikte gelir
2) mitokondride biter
3) ribozomlarda biter
4) ATP moleküllerinin sentezi eşlik eder
5) karbondioksit oluşumu ile biter
Cevap
Verilen metinde üç hata bulun. Yapılan tekliflerin sayısını belirtin.(1) Metabolizma veya metabolizma, bir hücrenin ve bir organizmanın maddelerinin, enerjinin salınması veya emilmesiyle ilişkili sentez ve bozunma reaksiyonları dizisidir. (2) Düşük moleküler ağırlıklı bileşiklerden yüksek moleküler ağırlıklı organik bileşiklerin sentezi için reaksiyonlar dizisine plastik değişim denir. (3) ATP molekülleri, plastik değişim reaksiyonlarında sentezlenir. (4) Fotosentez, enerji metabolizması olarak adlandırılır. (5) Kemosentez sonucunda, Güneş'in enerjisinden dolayı inorganik maddelerden organik maddeler sentezlenir.
Cevap
© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019
