Эрчим хүчийг atf хэлбэрээр үйлдвэрлэдэг. Ерөнхий биологи: ATP ба витаминууд. "Амьд бодисын органик нэгдлүүд" биологийн диктант хийх.

Бие махбодид тохиолддог бодисын солилцооны урвалын цогцыг нэрлэдэг бодисын солилцоо.

Энгийн бодисоос өвөрмөц бодисыг нэгтгэх процессыг нэрлэдэг анаболизм, эсвэл уусгах, эсвэл хуванцар солилцоо. Анаболизмын үр дүнд ферментүүд үүсдэг, эсийн бүтцийг бий болгодог бодисууд гэх мэт. Энэ үйл явц нь ихэвчлэн дагалддаг энерги зарцуулалт.

Энэ энергийг бие махбодь бусад урвалын явцад олж авдаг бөгөөд энэ нь илүү нарийн төвөгтэй бодисуудыг энгийн бодис болгон задалдаг. Эдгээр процессуудыг нэрлэдэг катаболизм, эсвэл ялгах, эсвэл эрчим хүчний солилцоо. Аэробик организм дахь катаболизмын бүтээгдэхүүн нь CO 2, H 2 O, ATP ба

исэлдэлтийн процесст органик бодисоос салсан устөрөгчийн атомыг хүлээн авдаг устөрөгчийн тээвэрлэгч (NAD∙H ба NADP∙H) буурсан. Катаболизмын явцад үүсдэг зарим бага молекул жинтэй бодисууд нь эсэд шаардлагатай бодисын урьдал бодис (катаболизм ба анаболизмын уулзвар) болж чаддаг.

Катаболизм ба анаболизм нь хоорондоо нягт холбоотой: анаболизм нь катаболизмын урвалд үүссэн энерги, бууруулагч бодисыг ашигладаг бөгөөд катаболизм нь анаболизмын урвалын үр дүнд үүссэн ферментийн нөлөөн дор явагддаг.

Дүрмээр бол катаболизм нь ашигласан бодисын исэлдэлт, анаболизм нь нөхөн сэргэлт дагалддаг.

Янз бүрийн организм дахь анаболизмын урвал нь зарим ялгаатай байж болно ("Амьд организмаас эрчим хүч авах арга" сэдвийг үзнэ үү).

ATP - аденозин трифосфат

Катаболизмын үед энерги нь дулаан, ATP хэлбэрээр ялгардаг.

ATP нь эсийн эрчим хүчний хангамжийн нэг бөгөөд бүх нийтийн эх үүсвэр юм.

ATP тогтворгүй.

ATP нь анаболизмын урвал дахь нарийн төвөгтэй бодисын нийлэгжилтэд зарцуулагдах "эрчим хүчний валют" юм.

ATP-ийн гидролиз (задрал):

ATP + $H_(2)O$ = ADP + $H_(3)PO_(4)$ + 40 кЖ/моль

эрчим хүчний солилцоо

Амьд организм нь органик нэгдлүүдийн исэлдэлтээс эрчим хүчийг олж авдаг.

Исэлдэлтэлектроноо өгөх үйл явц юм.

Хүлээн авсан эрчим хүчний хэрэглээ:

Эрчим хүчний 50% нь дулаан хэлбэрээр хүрээлэн буй орчинд ялгардаг;

Эрчим хүчний 50% нь хуванцар бодисын солилцоонд (бодисын синтез) ордог.

Ургамлын эсэд:

цардуул → глюкоз → ATP

Амьтны эсэд:

гликоген → глюкоз → ATP

Бэлтгэл үе шат

Хоол боловсруулах систем дэх нарийн төвөгтэй органик бодисыг энгийн бодис болгон ферментийн задрал:

уургийн молекулууд - амин хүчлүүд хүртэл

липидүүд - глицерин ба өөх тосны хүчилд

нүүрс ус - глюкоз хүртэл

Өндөр молекулт органик нэгдлүүдийн задрал (гидролиз) нь ходоод гэдэсний замын ферментүүд эсвэл лизосомын ферментүүдээр явагддаг.

Бүх ялгарсан энерги нь дулаан хэлбэрээр тархдаг.

Энгийн бодисууд нь нарийн гэдэсний хөндийд шингэдэг.

амин хүчил ба глюкоз - цусанд;

өөх тосны хүчил ба глицерин - лимф рүү;

мөн биеийн эд эсийн эсүүдэд дамждаг.

Үүссэн жижиг органик молекулуудыг " барилгын материалэсвэл цаашид задарч болно (гликолиз).

Бэлтгэл үе шатанд эсийн нөөц бодисын гидролиз үүсч болно: амьтанд гликоген (мөн мөөгөнцөр), ургамал дахь цардуул. Гликоген ба цардуул нь полисахарид бөгөөд мономерууд - глюкозын молекулуудад задардаг.

гликогенийн задрал

Элэгний гликогенийг элэгний хэрэгцээнд төдийлөн ашигладаггүй, харин цусан дахь глюкозын тогтмол концентрацийг хадгалахын тулд глюкозыг бусад эд эсэд нийлүүлдэг.

Цагаан будаа. Элэг, булчин дахь гликогенийн үйл ажиллагаа

Булчинд хуримтлагдсан гликоген нь ферментийн дутагдлаас болж глюкоз болж задардаггүй. Булчингийн гликогенийн үүрэг нь булчинд исэлдэх, эрчим хүч хэрэглэхэд хэрэглэдэг глюкоз-6-фосфатыг ялгаруулах явдал юм.

Гликогенийг глюкоз эсвэл глюкоз-6-фосфат болгон задлахад эрчим хүч шаардагдахгүй.

Гликолиз (анаэробын үе шат)

гликолиз- глюкозыг ферментээр задлах.

Цитоплазмд хүчилтөрөгчгүйгээр ордог.

Энэ процессын явцад глюкозын усгүйжүүлэлт явагдаж, коэнзим NAD + (никотинамид аденин динуклеотид) нь устөрөгчийн хүлээн авагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Ферментийн урвалын гинжин хэлхээний үр дүнд глюкоз нь пирувийн хүчлийн хоёр молекул (PVA) болж хувирдаг бол нийт 2 ATP молекул ба устөрөгчийн зөөгч NAD H2-ийн бууруулсан хэлбэр үүсдэг.

$C_(6)H_(12)O_(6)$ + 2ADF + 2$H_(3)RO_(4)$ + 2$ДЭЭД^(+)$ → 2$C_(3)H_(4)O_( 3)$ + 2ATP + 2$H_(2)O$ + 2($NADH+H^(+)$).

PVC-ийн цаашдын хувь заяа нь эсэд хүчилтөрөгч байгаа эсэхээс хамаарна.

хэрэв хүчилтөрөгч, мөөгөнцөр, ургамал байхгүй бол архины исгэх, энэ үед эхлээд ацетальдегид, дараа нь этилийн спирт үүсдэг.

$C_(3)H_(4)O_(3)$ → $CO_(2)$ + $CH_(3)SON$,

$CH_(3)SON$ + $NADH+H^(+)$ → $C_(2)H_(5)OH$ + $NADH^(+)$ .

Амьтан болон зарим бактериудад хүчилтөрөгчийн дутагдалтай үед сүүн хүчлийн исгэх нь сүүн хүчил үүсэх замаар явагддаг.

$C_(3)H_(4)O_(3)$ + $NADH+H^(+)$ → $C_(3)H_(6)O_(3)$ + $NADH^(+)$.

Нэг глюкозын молекулын гликолизийн үр дүнд 200 кЖ ялгардаг бөгөөд үүнээс 120 кЖ нь дулаан хэлбэрээр ялгарч, 80 кЖ нь холбоонд хадгалагддаг. 2 ATP молекул.

амьсгалах эсвэл исэлдэлтийн фосфоржилт (аэробик үе шат)

Исэлдэлтийн фосфоржилт- хүчилтөрөгчийн оролцоотой ATP синтезийн үйл явц.

Хүчилтөрөгчийн дэргэд митохондрийн кристалын мембран дээр гардаг.

Глюкозыг хүчилтөрөгчгүй задлах явцад үүссэн пирувийн хүчил нь эцсийн бүтээгдэхүүн болох CO2 ба H2O болж исэлддэг. Энэхүү олон үе шаттай ферментийн процессыг нэрлэдэг Кребсийн мөчлөг буюу трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг.

Эсийн амьсгалын үр дүнд пирувийн хүчлийн хоёр молекул задрах үед 36 ATP молекул нийлэгждэг.

2$C_(3)H_(4)O_(3)$ + 32$O_(2)$ + 36ADP + 36$H_(3)PO_(4)$ → 6$CO_(2)$ + 58$H_( 2) O$ + 36ATP.

Үүнээс гадна глюкозын молекул бүрийн хүчилтөрөгчгүй задралын үед хоёр ATP молекул хадгалагддаг гэдгийг санах нь зүйтэй.

Глюкозыг нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус болгон задлах ерөнхий урвал дараах байдалтай байна.

$C_(6)H_(12)O_(6)$ + 6$O_(2)$ + 38ADP → 6$CO_(2)$ + 6$H_(2)O$ + 38ATP + Qt,

Энд Qt нь дулааны энерги юм.

Тиймээс исэлдэлтийн фосфоржилт нь гликолизээс (2 ATP) 18 дахин их энерги (36 ATP) үүсгэдэг.

Бидний биеийн аль ч эсэд сая сая биохимийн урвал явагддаг. Тэдгээр нь ихэвчлэн эрчим хүч шаарддаг янз бүрийн ферментээр катализатор болдог. Үүнийг эс хаана авдаг вэ? Эрчим хүчний гол эх үүсвэрүүдийн нэг болох ATP молекулын бүтцийг авч үзвэл энэ асуултад хариулж болно.

ATP бол бүх нийтийн эрчим хүчний эх үүсвэр юм

ATP нь аденозин трифосфат буюу аденозин трифосфат гэсэн үг юм. Аливаа эсийн энергийн хоёр чухал эх үүсвэрийн нэг нь матери юм. ATP-ийн бүтэц, биологийн үүрэг нь хоорондоо нягт холбоотой. Ихэнх биохимийн урвалууд нь зөвхөн бодисын молекулуудын оролцоотойгоор явагддаг, ялангуяа энэ нь хамаарна.Гэхдээ ATP нь урвалд шууд оролцдоггүй: аливаа процесс явагдахын тулд яг аденозин трифосфатад агуулагдах энерги шаардлагатай байдаг.

Бодисын молекулуудын бүтэц нь фосфатын бүлгүүдийн хооронд үүссэн холбоо нь асар их энергийг авч явдаг. Иймд ийм холбоог макроэргик буюу макроэнергетик (макро=олон, их тоо) гэж бас нэрлэдэг. Энэ нэр томъёог эрдэмтэн Ф.Липман анх нэвтрүүлсэн бөгөөд тэрээр мөн тэдгээрийг тодорхойлохдоо ̴ дүрсийг ашиглахыг санал болгосон.

Эсийн хувьд аденозин трифосфатын тогтмол түвшинг хадгалах нь маш чухал юм. Энэ нь ялангуяа булчингийн эд ба мэдрэлийн утаснуудын эсүүдэд үнэн байдаг, учир нь тэдгээр нь эрчим хүчнээс хамгийн их хамааралтай байдаг бөгөөд үүргээ гүйцэтгэхэд аденозин трифосфатын өндөр агууламж шаардлагатай байдаг.

ATP молекулын бүтэц

Аденозин трифосфат нь рибоз, аденин, ба гурван элементээс бүрдэнэ

Рибоз- пентозын бүлэгт хамаарах нүүрс ус. Энэ нь рибоз нь 5 нүүрстөрөгчийн атом агуулдаг гэсэн үг бөгөөд тэдгээр нь нэг мөчлөгт багтдаг. Рибоз нь 1-р нүүрстөрөгчийн атомын β-N-гликозидын холбоогоор аденинтай холбогддог. Мөн 5-р нүүрстөрөгчийн атом дахь фосфорын хүчлийн үлдэгдэл нь пентозд наалддаг.

Аденин бол азотын суурь юм.Рибозд ямар азотын суурь наалдсанаас хамааран GTP (гуанозин трифосфат), TTP (тимидин трифосфат), CTP (цитидин трифосфат), UTP (уридин трифосфат) нь мөн тусгаарлагддаг. Эдгээр бүх бодисууд нь аденозин трифосфаттай төстэй бүтэцтэй бөгөөд ойролцоогоор ижил үүрэг гүйцэтгэдэг боловч тэдгээр нь эсэд хамаагүй бага байдаг.

Фосфорын хүчлийн үлдэгдэл. Рибозд дээд тал нь гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэл хавсарч болно. Хэрэв тэдгээрийн хоёр эсвэл зөвхөн нэг нь байвал бодисыг ADP (дифосфат) эсвэл AMP (монофосфат) гэж нэрлэдэг. Фосфорын үлдэгдлүүдийн хооронд макроэнергийн холбоо үүсч, тасарсаны дараа 40-60 кЖ энерги ялгардаг. Хэрэв хоёр холбоо тасарсан бол 80, бага давтамжтай - 120 кЖ энерги ялгардаг. Рибоз ба фосфорын үлдэгдэл хоорондын холбоо тасрахад ердөө 13.8 кЖ ялгардаг тул трифосфатын молекулд зөвхөн хоёр өндөр энергитэй холбоо (P ̴ P ̴ P), ADP молекулд нэг (P ̴) байна. P).

ATP-ийн бүтцийн онцлог юу вэ. Фосфорын хүчлийн үлдэгдлүүдийн хооронд макроэнергетик холбоо үүсдэг тул ATP-ийн бүтэц, үйл ажиллагаа хоорондоо холбоотой байдаг.

ATP-ийн бүтэц, молекулын биологийн үүрэг. Аденозин трифосфатын нэмэлт үүрэг

Эрчим хүчээс гадна ATP нь эсэд бусад олон үүргийг гүйцэтгэдэг. Бусад нуклеотид трифосфатуудтай хамт трифосфат нь нуклейн хүчлийг бүтээхэд оролцдог. Энэ тохиолдолд ATP, GTP, TTP, CTP, UTP нь азотын суурийн нийлүүлэгчид юм. Энэ шинж чанарыг процесс болон транскрипцид ашигладаг.

Мөн ионы сувгийн үйл ажиллагаанд ATP шаардлагатай. Жишээлбэл, Na-K суваг нь эсээс натрийн 3 молекулыг шахаж, 2 калийн молекулыг эс рүү шахдаг. Ийм ионы гүйдэл нь мембраны гаднах гадаргуу дээр эерэг цэнэгийг хадгалахад шаардлагатай бөгөөд зөвхөн аденозин трифосфатын тусламжтайгаар суваг ажиллах боломжтой. Протон ба кальцийн сувагт мөн адил хамаарна.

ATP нь хоёр дахь элч cAMP (циклик аденозин монофосфат) -ын урьдал бодис юм - cAMP нь зөвхөн эсийн мембраны рецепторуудын хүлээн авсан дохиог дамжуулдаг төдийгүй аллостерик эффектор юм. Аллостерийн эффекторууд нь ферментийн урвалыг хурдасгах эсвэл удаашруулдаг бодис юм. Тиймээс циклик аденозин трифосфат нь бактерийн эс дэх лактозын задралыг хурдасгадаг ферментийн нийлэгжилтийг дарангуйлдаг.

Аденозин трифосфатын молекул нь өөрөө аллостерийн эффектор байж болно. Түүнээс гадна, ийм процесст ADP нь ATP-ийн антагонист үүрэг гүйцэтгэдэг: хэрэв трифосфат нь урвалыг хурдасгадаг бол дифосфат нь удааширдаг ба эсрэгээр. Эдгээр нь ATP-ийн үүрэг, бүтэц юм.

Эсэд ATP хэрхэн үүсдэг

ATP-ийн үүрэг, бүтэц нь бодисын молекулуудыг хурдан хэрэглэж, устгадаг. Тиймээс трифосфатын нийлэгжилт нь эсэд энерги үүсэх чухал үйл явц юм.

Аденозин трифосфатыг нэгтгэх хамгийн чухал гурван арга байдаг.

1. Субстратын фосфоржилт.

2. Исэлдэлтийн фосфоржилт.

3. Фотофосфоризаци.

Субстратын фосфоржилт нь эсийн цитоплазмд тохиолддог олон урвал дээр суурилдаг. Эдгээр урвалуудыг гликолиз-анаэробын үе шат гэж нэрлэдэг.1 гликолизийн мөчлөгийн үр дүнд 1 глюкозын молекулаас хоёр молекул нийлэгжиж, цаашид эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг ба мөн хоёр АТФ нийлэгдэнэ.

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

Эсийн амьсгал

Исэлдэлтийн фосфоржилт гэдэг нь мембраны электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээний дагуу электронуудыг шилжүүлэх замаар аденозин трифосфат үүсэхийг хэлнэ. Энэхүү шилжүүлгийн үр дүнд мембраны аль нэг талд протоны градиент үүсч, ATP синтазын уургийн салшгүй багцын тусламжтайгаар молекулууд үүсдэг. Үйл явц нь митохондрийн мембран дээр явагддаг.

Митохондри дахь гликолиз ба исэлдэлтийн фосфоржилтын үе шатуудын дараалал нь: ерөнхий үйл явцамьсгал гэж нэрлэдэг. Бүрэн мөчлөгийн дараа эс дэх 1 глюкозын молекулаас 36 ATP молекул үүсдэг.

Фотофосфоризаци

Фотофосфоржилтын үйл явц нь ижил исэлдэлтийн фосфоржилт бөгөөд зөвхөн нэг ялгаа нь: гэрлийн нөлөөн дор эсийн хлоропластуудад фотофосфоржилтын урвал явагддаг. ATP нь ногоон ургамал, замаг, зарим бактерийн эрчим хүч үйлдвэрлэх гол үйл явц болох фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд үүсдэг.

Фотосинтезийн явцад электронууд ижил электрон тээвэрлэх гинжээр дамжин өнгөрч, протоны градиент үүснэ. Мембраны нэг тал дахь протоны концентраци нь ATP синтезийн эх үүсвэр юм. Молекулуудын угсралтыг ATP синтаза ферментээр гүйцэтгэдэг.

Дундаж эс нь нийт массын 0.04% аденозин трифосфат агуулдаг. Гэсэн хэдий ч хамгийн их утга нь булчингийн эсүүдэд ажиглагддаг: 0.2-0.5%.

Нэг эсэд 1 тэрбум орчим ATP молекул байдаг.

Молекул бүр 1 минутаас илүүгүй амьдардаг.

Аденозин трифосфатын нэг молекул өдөрт 2000-3000 удаа шинэчлэгддэг.

Нийтдээ хүний ​​бие өдөрт 40 кг аденозин трифосфатыг нийлэгжүүлдэг бөгөөд цаг тутамд ATP-ийн нийлүүлэлт 250 г байдаг.

Дүгнэлт

ATP-ийн бүтэц, түүний молекулуудын биологийн үүрэг нь хоорондоо нягт холбоотой байдаг. Фосфатын үлдэгдэл хоорондын макроэргик холбоо нь асар их энерги агуулдаг тул энэ бодис нь амьдралын үйл явцад гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Аденозин трифосфат нь эсэд олон үүрэг гүйцэтгэдэг тул бодисын тогтмол концентрацийг хадгалах нь чухал юм. Бондын энерги нь биохимийн урвалд байнга ашиглагддаг тул задрал, синтез нь өндөр хурдтай явагддаг. Энэ нь биеийн аль ч эсэд зайлшгүй шаардлагатай бодис юм. Энэ нь ATP-ийн бүтцийн талаар хэлж чадах бүх зүйл байж магадгүй юм.

Биологийн хувьд ATP нь энергийн эх үүсвэр бөгөөд амьдралын үндэс юм. ATP - аденозин трифосфат - бодисын солилцооны үйл явцад оролцож, бие махбод дахь биохимийн урвалыг зохицуулдаг.

Энэ юу вэ?

ATP гэж юу болохыг ойлгохын тулд хими туслах болно. ATP молекулын химийн томъёо нь C10H16N5O13P3 юм. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нь задалж үзвэл бүтэн нэрийг санахад хялбар болно. Аденозин трифосфат буюу аденозин трифосфорын хүчил нь гурван хэсгээс бүрдэх нуклеотид юм.

• аденин - пурины азотын суурь;
• рибоз - пентозуудтай холбоотой моносахарид;
• фосфорын хүчлийн гурван үлдэгдэл.

Цагаан будаа. 1. ATP молекулын бүтэц.

ATP-ийн илүү нарийвчилсан задаргааг хүснэгтэд үзүүлэв.

ATP-ийг анх 1929 онд Харвардын биохимич Суббарао, Ломан, Фиске нар нээсэн. 1941 онд Германы биохимич Фриц Липманн ATP нь амьд организмын эрчим хүчний эх үүсвэр гэдгийг тогтоожээ.

Эрчим хүч үйлдвэрлэх

Фосфатын бүлгүүд нь амархан устдаг өндөр энергитэй бондоор холбогддог. Гидролизийн үед (устай харилцан үйлчлэх) фосфатын бүлгийн холбоо задарч, их хэмжээний энерги ялгарч, ATP нь ADP (аденозин дифосфорын хүчил) болж хувирдаг.

Нөхцөлтэйгээр химийн урвалдараах байдлаар:

ТОП 4 нийтлэлүүнтэй хамт уншсан хүн

ATP + H2O → ADP + H3PO4 + энерги

Цагаан будаа. 2. ATP-ийн гидролиз.

Гарсан энергийн нэг хэсэг (ойролцоогоор 40 кЖ / моль) анаболизмд (шингээх, хуванцар бодисын солилцоо) оролцдог, хэсэг нь биеийн температурыг хадгалахын тулд дулаан хэлбэрээр ялгардаг. ADP-ийн цаашдын гидролизийн явцад өөр нэг фосфатын бүлэг нь энерги ялгарч, AMP (аденозин монофосфат) үүсдэг. AMP нь гидролизд ордоггүй.

ATP синтез

ATP нь цитоплазм, цөм, хлоропласт, митохондрид байрладаг. Амьтны эс дэх ATP нийлэгжилт нь митохондрид, ургамлын эсэд - митохондри ба хлоропластуудад тохиолддог.

ATP нь ADP ба фосфатаас энерги зарцуулснаар үүсдэг. Энэ процессыг фосфоржилт гэж нэрлэдэг.

ADP + H3PO4 + энерги → ATP + H2O

Цагаан будаа. 3. ADP-ээс ATP үүсэх.

AT ургамлын эсүүдФосфоржилт нь фотосинтезийн үед тохиолддог бөгөөд үүнийг фотофосфоризаци гэж нэрлэдэг. Амьтанд энэ үйл явц амьсгалах үед тохиолддог бөгөөд исэлдэлтийн фосфоржилт гэж нэрлэгддэг.

Амьтны эсэд ATP нийлэгжилт нь уураг, өөх тос, нүүрс ус задрах явцад катаболизмын (диссимиляци, энергийн солилцоо) явагддаг.

Функцүүд

ATP-ийн тодорхойлолтоос харахад энэ молекул нь энерги өгөх чадвартай болох нь тодорхой байна. Эрчим хүчээс гадна аденозин трифосфорын хүчил гүйцэтгэдэг бусад онцлогууд:

• нуклейн хүчлийн нийлэгжилтэнд зориулсан материал;
• ферментийн нэг хэсэг бөгөөд химийн процессыг зохицуулж, тэдний явцыг хурдасгах эсвэл удаашруулдаг;
• нь зуучлагч юм - синапс руу дохио дамжуулдаг (хоёр эсийн мембраны холбоо барих цэг).

Бид юу сурсан бэ?

10-р ангийн биологийн хичээлээс бид бүтэц, ATP функцууд- аденозин трифосфорын хүчил. ATP нь аденин, рибоз, фосфорын хүчлийн гурван үлдэгдэлээс бүрдэнэ. Гидролизийн явцад фосфатын холбоо устдаг бөгөөд энэ нь организмын амьдралд шаардлагатай энергийг ялгаруулдаг.

Сэдвийн асуулт хариулт

Үнэлгээний тайлан

дундаж үнэлгээ: 4.6. Хүлээн авсан нийт үнэлгээ: 621.

Бүх амьд үйл явц нь атом ба молекулын хөдөлгөөнд суурилдаг. Амьсгалын үйл явц, эсийн хөгжил хоёулаа эрчим хүчгүйгээр хуваагдах боломжгүй юм. Эрчим хүчний хангамжийн эх үүсвэр нь ATP, энэ нь юу болох, хэрхэн үүсдэг талаар бид цаашид авч үзэх болно.

ATP-ийн тухай ойлголтыг судлахын өмнө үүнийг тайлах шаардлагатай. Энэ нэр томъёо нь бие махбод дахь энерги, бодисын солилцоонд зайлшгүй шаардлагатай нуклеозид трифосфат гэсэн үг юм.

Энэ бол биохимийн үйл явцын үндэс суурь болох өвөрмөц эрчим хүчний эх үүсвэр юм.Энэ нэгдэл нь фермент үүсэх үндэс юм.

ATP-ийг 1929 онд Харвардад нээжээ. Үүсгэн байгуулагчид нь Харвардын Анагаах Ухааны Сургуулийн эрдэмтэд байв. Үүнд Карл Ломан, Сайрус Фиске, Йеллапрагада Суббарао нар багтжээ. Тэд бүтцийн хувьд рибонуклеины хүчлүүдийн аденил нуклеотидтэй төстэй нэгдлүүдийг олж тогтоожээ.

Нэгдлийн өвөрмөц шинж чанар нь нэг биш харин гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдлийн агууламж байв. 1941 онд эрдэмтэн Фриц Липманн ATP нь эсийн дотор эрчим хүчний потенциалтай болохыг нотолсон. Дараа нь гол ферментийг нээсэн бөгөөд үүнийг ATP синтаза гэж нэрлэдэг. Үүний үүрэг бол митохондрид хүчиллэг молекул үүсгэх явдал юм.

ATP нь эсийн биологийн энергийн хуримтлуулагч бөгөөд биохимийн урвалыг амжилттай хэрэгжүүлэхэд зайлшгүй шаардлагатай.

Аденозин трифосфорын хүчлийн биологи нь энергийн солилцооны үр дүнд үүсдэг болохыг харуулж байна. Уг процесс нь хоёр дахь шатанд 2 молекул үүсгэхээс бүрдэнэ. Үлдсэн 36 молекул гурав дахь шатанд гарч ирдэг.

Хүчиллэгийн бүтцэд эрчим хүчний хуримтлал нь фосфорын үлдэгдэл хоорондын холбогч бодист үүсдэг. Фосфорын 1 үлдэгдэл ялгарах тохиолдолд 40 кЖ энерги ялгардаг.

Үүний үр дүнд хүчил нь аденозин дифосфат (ADP) болж хувирдаг. Дараа нь фосфатын салалт нь аденозин монофосфатын (AMP) үйлдвэрлэлийг дэмждэг.

Ургамлын мөчлөг нь AMP болон ADP-ийн дахин хэрэглээг хамардаг бөгөөд энэ нь эдгээр нэгдлүүдийг хүчиллэг төлөвт хүргэдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүнийг процессоор хангадаг.

Бүтэц

Ямар нэгдлүүд ATP молекулын нэг хэсэг болохыг судалсны дараа нэгдлийн мөн чанарыг тодруулах боломжтой.

Хүчилд ямар нэгдлүүд байдаг вэ?

• Фосфорын хүчлийн 3 үлдэгдэл. Хүчиллэг үлдэгдэл нь тогтворгүй шинж чанартай энергийн холбоогоор бие биетэйгээ нийлдэг. Энэ нь бас ортофосфорын хүчил гэсэн нэрээр олддог;
• аденин: азотын суурь;
• Рибоз: Энэ нь пентозын нүүрс ус юм.

Эдгээр элементүүдийг ATP-д оруулснаар нуклеотидын бүтцийг бий болгодог. Энэ нь молекулыг нуклейн хүчил гэж ангилах боломжийг олгодог.

Чухал!Хүчиллэг молекулууд хуваагдсаны үр дүнд энерги ялгардаг. ATP молекул нь 40 кЖ энерги агуулдаг.

Боловсрол

Молекул үүсэх нь митохондри ба хлоропластуудад тохиолддог. Хүчлийн молекулын нийлэгжилтийн гол мөч бол диссимиляцийн процесс юм. Дисимиляци гэдэг нь нийлмэл нэгдлүүдийг устгаснаар харьцангуй энгийн бодис руу шилжих үйл явц юм.

Хүчиллэг синтезийн нэг хэсэг болгон хэд хэдэн үе шатыг ялгах нь заншилтай байдаг.

1. Бэлтгэл. Хагалах үндэс нь ферментийн үйлчлэлээр хангагдсан хоол боловсруулах үйл явц юм. Бие махбодид орж буй хоол хүнс устдаг. Өөх тос нь өөх тосны хүчил, глицерин болж задардаг. Уураг нь амин хүчлүүд болж, цардуул нь глюкоз болж задардаг. Үе шат нь дулааны энерги ялгарах дагалддаг.
2. Аноксик буюу гликолиз. Суурь нь задрах үйл явц юм. Глюкозын задрал нь ферментийн оролцоотойгоор явагддаг бол ялгарсан энергийн 60% нь дулаан болж хувирдаг, үлдсэн хэсэг нь молекулын найрлагад үлддэг.
3. Хүчилтөрөгч буюу гидролиз; Митохондри дотор үүсдэг. Хүчилтөрөгч, ферментийн тусламжтайгаар үүсдэг. Бие махбодоос ялгарах хүчилтөрөгч оролцдог. Дуусна. Энэ нь молекул үүсгэх энерги ялгаруулна гэсэн үг юм.

Молекул үүсэх дараах аргууд байдаг.

1. Субстратын байгалийн фосфоржилт. Исэлдэлтийн үр дүнд үүссэн бодисын энерги дээр үндэслэсэн. Молекулын давамгайлсан хэсэг нь мембран дээрх митохондрид үүсдэг. Энэ нь мембраны ферментийн оролцоогүйгээр хийгддэг. Энэ нь гликолизоор дамжин цитоплазмын хэсэгт явагддаг. Бусад өндөр энергитэй нэгдлүүдээс фосфатын бүлгийг зөөвөрлөх замаар үүсэх сонголтыг зөвшөөрнө.
2. Исэлдэлтийн шинж чанартай фосфоржилт. Исэлдэлтийн урвалын улмаас үүсдэг.
3. Фотосинтезийн үед ургамлын фотофосфоржилт.

Утга

Биеийн хувьд молекулын үндсэн ач холбогдол нь ATP-ийн үйл ажиллагаагаар илэрдэг.

ATP функц нь дараахь ангиллыг агуулдаг.

1. Эрчим хүч. Бие махбодийг эрчим хүчээр хангадаг, физиологийн биохимийн процесс, урвалын энергийн үндэс болдог. 2 өндөр энергийн холбооноос болж үүсдэг. Энэ нь булчингийн агшилт, трансмембран потенциал үүсэх, мембранаар дамжин молекулын тээвэрлэлтийг хангах гэсэн үг юм.
2. синтезийн үндэс. Энэ нь нуклейн хүчлийн дараагийн үүсэх эхлэлийн нэгдэл гэж тооцогддог.
3. Зохицуулалтын. Ихэнх биохимийн процессуудын зохицуулалтын үндэс суурь болдог. Ферментийн цувралын аллостерийн эффекторт хамаарахаар хангагдсан. Зохицуулах төвүүдийг бэхжүүлэх, дарах замаар үйл ажиллагаанд нь нөлөөлдөг.
4. Зуучлагч. Энэ нь дааврын дохиог эсэд дамжуулах хоёрдогч холбоос гэж үздэг. Энэ нь мөчлөгт ADP үүсэх урьдчилсан нөхцөл юм.
5. зуучлагч. Энэ нь синапс болон бусад эсийн харилцан үйлчлэлд дохио өгдөг бодис юм. Пуринергик дохиолол өгдөг.

Дээрх цэгүүдийн дунд ATP-ийн энергийн функц давамгайлдаг.

Үүнийг ойлгох нь чухал юм, ATP ямар функцийг гүйцэтгэхээс үл хамааран түүний үнэ цэнэ нь бүх нийтийнх юм.

Хэрэгтэй видео

Дүгнэх

Физиологийн болон биохимийн үйл явцын үндэс нь ATP молекулын оршин тогтнох явдал юм. Холболтын гол ажил бол эрчим хүчний хангамж юм. Холболтгүй бол ургамал, амьтдын амин чухал үйл ажиллагаа боломжгүй юм.

-тай холбоотой

ATP буюу бүхэлдээ аденозин трифосфорын хүчил нь биеийн эсийн энергийн "хуримтуулагч" юм. ATP-ийн оролцоогүйгээр нэг ч биохимийн урвал явагддаггүй. ATP молекулууд нь ДНХ ба РНХ-д байдаг.

ATP-ийн найрлага

ATP молекул нь гурван бүрэлдэхүүн хэсэгтэй. фосфорын хүчлийн гурван үлдэгдэл, аденин ба рибоз.Өөрөөр хэлбэл, ATP нь нуклеотидын бүтэцтэй бөгөөд нуклейн хүчлийг хэлдэг. Рибоз бол нүүрс ус, аденин нь азотын суурь юм. Хүчиллэгийн үлдэгдэл нь тогтворгүй энергийн холбоогоор бие биетэйгээ нэгддэг. Хүчиллэг молекулууд хуваагдах үед энерги гарч ирдэг. Тусгаарлах нь биокатализаторын улмаас үүсдэг. Салгасны дараа ATP молекул аль хэдийн ADP (нэг молекул задарсан бол) эсвэл AMP (хэрэв хоёр хүчлийн молекул тасарсан бол) болж хувирдаг. Фосфорын хүчлийн нэг молекулыг салгаснаар 40 кЖ энерги ялгардаг.

Бие дэх үүрэг

ATP нь бие махбодид зөвхөн эрчим хүчний үүрэг гүйцэтгэдэг төдийгүй бусад олон үүрэг гүйцэтгэдэг.

• нь нуклейн хүчлүүдийн нийлэгжилтийн үр дүн юм.
• олон биохимийн процессыг зохицуулах.
• бусад эсийн харилцан үйлчлэлд дохио өгөх бодис.

ATP синтез

ATP үйлдвэрлэл нь хлоропласт ба митохондрид явагддаг. ATP молекулуудын нийлэгжилтийн хамгийн чухал үйл явц бол диссимиляци юм. Дисимиляци гэдэг нь цогцолборыг энгийн зүйл рүү устгах явдал юм.

ATP-ийн синтез нь нэг үе шатанд явагддаггүй, харин гурван үе шаттайгаар явагддаг.

1. Эхний шат нь бэлтгэл ажил юм. Хоол боловсруулах ферментийн нөлөөн дор бидний шингээж авсан зүйл задрах болно. Энэ тохиолдолд өөх тос нь глицерин ба тосны хүчил, уураг нь амин хүчил, цардуул нь глюкоз болж задардаг. Энэ нь бүх зүйлийг цаашид ашиглахад бэлтгэсэн гэсэн үг юм. Дулааны энерги ялгардаг
2. Хоёр дахь шат нь гликолиз (аноксик) юм. Задаргаа дахин тохиолддог боловч энд глюкоз нь бас доройтдог. Ферментүүд бас оролцдог. Гэхдээ энергийн 40% нь ATP-д үлдэж, үлдсэнийг нь дулаан болгон зарцуулдаг.
3. Гурав дахь шат нь гидролиз (хүчилтөрөгч) юм. Энэ нь митохондрид аль хэдийн үүсдэг. Энд бидний амьсгалж буй хүчилтөрөгч, фермент хоёулаа оролцдог. Бүрэн диссимиляци хийсний дараа ATP үүсэх энерги ялгардаг.