Атф где образуется: АТФ и другие органические соединения клетки

Содержание

Сколько молекул АТФ будет синтезировано в клетках эукариот на подготовительном этапе энергетического обмена, в процессе гликолиза и в процессе дыхания при окислении фрагмента молекулы крахмала, состоящей из 400 остатков глюкозы? Сколько АТФ образуется при полном окислении этого фрагмента крахмала?

Сколько молекул АТФ будет синтезировано в клетках эукариот на подготовительном этапе энергетического обмена, в процессе гликолиза и в процессе дыхания при окислении фрагмента молекулы крахмала, состоящей из 400 остатков глюкозы? Сколько АТФ образуется при полном окислении этого фрагмента крахмала?

Учебник Курсы Книги Тесты Вопросы Личный кабинет

Учебник Курсы Книги Тесты Вопросы

Личный кабинет

Задание ЕГЭ по биологии
Линия заданий — 28
Наслаждайтесь интересным учебником и решайте десятки тестов

на Studarium,
мы всегда рады вам! =)

1386. Сколько молекул АТФ будет синтезировано в клетках эукариот на подготовительном этапе энергетического обмена, в процессе гликолиза и в процессе дыхания при окислении фрагмента молекулы крахмала, состоящей из 400 остатков глюкозы? Сколько АТФ образуется при полном окислении этого фрагмента крахмала?

1) Подготовительный этап энергетического обмена осуществляется в лизосомах (у одноклеточных организмов) и в пищеварительном тракте у многоклеточных организмов. На данном этапе АТФ не образуется — вся энергия рассеивается в виде тепла.
2) В результате гликолиза 1 молекула глюкозы превращается в 2 молекулы ПВК. В ходе этого процесса выделяется 2 АТФ. Значит, при гликолизе 400 молекул глюкозы выделится 800 АТФ.

3) В ходе кислородного этапа окисления 1 молекулы глюкозы (2 ПВК) образуется 36 АТФ. При окислении 400 молекул глюкозы образуется 14 400 молекул АТФ.
Всего при полном окислении 400 молекул глюкозы выделяется 15 200 молекул АТФ.

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 1386.

P.S. Мы нашли статью, которая относится к данной теме, изучите ее — Энергетический обмен 😉

P.S.S. Для вас готово следующее случайное задание. Мы сами не знаем, но вас ждет что-то интересное!

Что такое АТФ и как он вырабатывается в вашем организме?

Скорее всего, вы слышали об АТФ на уроках биологии в старшей школе. В качестве освежающего вещества АТФ обозначает аденозинтрифосфат и действует как источник энергии для многих химических реакций и клеточных процессов в организме человека. Без АТФ у нас не было бы топлива для выполнения повседневных телесных процессов, поддерживающих нашу жизнь!

Обладая такой жизненно важной молекулой, АТФ кажется незаметным, когда речь идет о молекулах, передающих энергию. Вместо этого многие компании предпочитают сосредотачиваться на таких молекулах, как кофеин, для повышения воспринимаемого уровня энергии.

Хотя кофеин может обмануть ваш разум, заставив его бодрствовать и быть более бдительным, он ничего не делает с точки зрения обеспечения вашего тела реальной энергией. Отличный способ подумать о них с точки зрения уровня важности — отметить, что вы можете жить без кофеина, но вы не можете существовать без АТФ.

АТФ представляет собой молекулу, синтезируемую в организме. Его синтез происходит на клеточном уровне в структуре, известной как митохондрии. Каждая митохондрия похожа на маленькую машину по производству АТФ.

Ниже подробно рассмотрено все, что вам нужно знать об АТФ, в том числе, что это такое, где и как производится.

Что такое АТФ?

АТФ, также известный как аденозинтрифосфат, представляет собой богатую энергией молекулу, которую организм использует для катализа неспонтанных реакций. АТФ удерживает свою энергию между второй и третьей фосфатными группами. Когда третий фосфат расщепляется, это приводит к высвобождению энергии, которая затем может быть использована для ряда различных реакций, которые позволяют им происходить.

АТФ считается нуклеотидом, который является одной из четырех основных макромолекул, обнаруженных в организме человека. Нуклеотиды составляют структуру и код ДНК, но также играют роль в полезных формах клеточной энергии. Помимо аденозинтрифосфата, молекула гуанозинтрифосфата существует как еще одна энергоемкая молекула нуклеотида для определенных реакций.

Как следует из названия, АТФ состоит из трех фосфатных групп, поэтому АТФ имеет две другие формы. Ниже более подробно рассмотрим формы АТФ и то, что они делают для организма.

AMP

AMP представляет собой аденозинмонофосфат и наименее энергичную молекулу из всех форм АТФ. AMP используется в качестве мономера для РНК, но AMP также может действовать как сигнальный путь для определенных реакций. Когда вы думаете об этом, AMP представляет собой хорошую молекулу, на которую стоит обратить внимание, поскольку AMP является наименее энергичной и наиболее энергетически восстановленной формой АТФ. В частности, форма AMP, известная как циклический AMP, является мощным регулятором метаболизма сахара, липидов и гликогена.

АДП

Основное назначение АДФ — выступать в качестве промежуточного звена по отношению к АТФ. АДФ имеет дополнительный фосфат по сравнению с АМФ, и в некоторых случаях второй фосфат может использоваться в качестве источника энергии для проведения реакций.

АТФ

АТФ является желанной энергетической валютой в клетке. АТФ имеет три фосфатные группы, а связь между второй и третьей фосфатными группами довольно высока, поэтому АТФ используется во многих реакциях

Где производится АТФ?

Итак, вы знаете, что АДФ является предшественником АТФ, но где именно производится АТФ? АТФ в основном производится клеточной структурой, известной как митохондрии. Митохондрии представляют собой уникальную структуру внутри клетки, которая, как полагают, в какой-то момент эволюционной истории была отдельной бактерией.

Эндосимбионтная теория предполагает, что клетка поглотила бактерию, и вместо того, чтобы разрушить ее, меньшая клетка принесла пользу, благодаря которой премитохондриальная клетка смогла выжить. Эта теория сильно поддерживается рядом различных факторов, которые все еще наблюдаются по сей день. Это включает в себя тот факт, что митохондрии делятся независимо от клетки и содержат свой собственный набор ДНК.

Структура митохондрий уникальна, поскольку они имеют двойную мембрану с промежуточным пространством между ними. В мембранах митохондрий также есть CoQ10, который представляет собой жирорастворимую молекулу, которая может действовать как антиоксидант.

Митохондрии постоянно выкачивают АТФ и в процессе создают активные формы кислорода, которые могли бы вызвать окислительное повреждение мембраны, если бы CoQ10 не присутствовал. К сожалению, уровень CoQ10 может снижаться, и здесь на помощь приходит MitoQ.0003

MitoQ представляет собой модифицированную добавку CoQ10, которая легко усваивается и интегрируется в высокоселективную митохондриальную мембрану, помогая бороться с окислительным стрессом.

Как производится АТФ?

Большая часть АТФ в клетке производится в процессе, известном как клеточное дыхание. Клеточное дыхание состоит из превращения глюкозы и кислорода в АТФ, воду и углекислый газ. Клеточное дыхание представляет собой сложный многоэтапный процесс, который можно разбить на три основных этапа. Это включает гликолиз, цикл Кребса и цепь переноса электронов.

Гликолиз

Гликолиз – это начало клеточного дыхания, а также первая точка, в которой вырабатывается АТФ. В дополнение к производству АТФ, гликолиз также дает НАДН, который представляет собой молекулу, которая может быть использована в цепи переноса электронов для производства большего количества АТФ.

Простые сахара, такие как глюкоза, расщепляются во время гликолиза на трехуглеродные молекулы, известные как пируват. Гликолиз происходит вне митохондрий и представляет собой основу анаэробного дыхания, поскольку до сих пор ни на одной из стадий не требовался кислород.

Цикл Кребса

Цикл Кребса, также известный как цикл ТСА, начинается с превращения пирувата в ацетил-КоА. После превращения в ацетил-КоА молекула может войти в цикл трикарбоновых кислот, где атомы углерода перестраиваются и медленно удаляются в виде углекислого газа. Каждая потеря углерода высвобождает энергию, и цикл Кребса использует эту энергию в форме АТФ, НАДН и ФАДН.

Цепь переноса электронов

Цепь переноса электронов является последним этапом в процессе клеточного дыхания. Глядя на синтез АТФ до сих пор, было произведено только четыре АТФ. Цепь переноса электронов — это действительно то, где митохондрии могут зарабатывать на углеводном обмене для получения АТФ.

NADH и FADh3, синтезируемые на других стадиях клеточного дыхания, управляют этой частью клеточного дыхания. Эта стадия включает не просто протекание реакций, а взаимодействие с интегральными мембранными белками внутри митохондрий.

Существует четыре отдельных комплекса и один белок, называемый АТФ-синтазой, который превращает АДФ в АТФ. АТФ-синтаза подпитывается высокой концентрацией протонов в межмембранном пространстве, которое происходит от четырех комплексов.

Цепь переноса электронов начинается с окисления НАДН до НАД+ комплексом 1. Это окисление переносит электрон на комплекс, который, в свою очередь, позволяет поверхностному белку перекачивать протон в межмембранное пространство.

Следующее, что происходит, это то, что FADh3 может взаимодействовать с комплексом 2. Вместо того, чтобы поставлять больше протонов в межмембранное пространство, окисление FADh3 приводит к переносу электронов, а также к последующему перемещению этих электронов с CoQ10 к комплексу 3. Из комплекса 3 цитохром С помогает продолжить путешествие электрона к комплексу 4, где путешествие электрона заканчивается кислородом, являющимся конечным акцептором электрона. Движение через комплексы 3 и 4 дает больше протонов в межмембранное пространство.

АТФ-синтаза

После всего движения электронов и протонной накачки межмембранное пространство содержит высокую концентрацию протонов. АТФ-синтаза представляет собой связанный с мембраной белок, который действует как спускной клапан. Когда он высвобождает часть протонов, он одновременно поглощает АДФ и добавляет фосфат, чтобы получить АТФ.

Пока клеточное дыхание и цепь переноса электронов продолжают создавать межмембранный протонный градиент, молекула АТФ-синтазы может продолжать вырабатывать АТФ.

Целостность мембран

Одна потенциальная проблема с митохондриями заключается в том, что они могут быть восприимчивы к повреждению мембран из-за активных форм кислорода, которые воспроизводятся в результате естественного производства энергии. Если мембрана повреждена из-за окисления, это может привести к негерметичности межмембранного слоя, что затем снизит способность АТФ-синтазы работать наилучшим образом.

MitoQ — это специально разработанная версия CoQ10, которая обладает способностью поддерживать и обеспечивать антиоксидантную защиту митохондриальной мембраны и помогает снизить вероятность окислительного повреждения мембраны.

Заключение

Таким образом, АТФ является энергетической валютой клетки и вырабатывается в клеточной структуре, известной как митохондрии. Процесс преобразования АДФ в АТФ длительный, но с помощью этого запутанного механизма клетка способна производить АТФ на постоянной основе.

Обзор линейки MitoQ

5.

9: Клеточное дыхание — Биология LibreTexts

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Идентификатор страницы: 17025

Сюзанна Ваким и Мандип Грюал
Колледж Бьютт

Приготовь вкусняшки!

Этот манящий костер можно использовать как для обогрева, так и для освещения. Тепло и свет — это две формы энергии, которые высвобождаются при сжигании такого топлива, как древесина. Клетки живых существ также получают энергию путем «сжигания». Они «сжигают» глюкозу в процессе, называемом клеточным дыханием.

Внутри каждой клетки всех живых существ энергия необходима для осуществления жизненных процессов. Энергия требуется для разрушения и создания молекул, а также для переноса многих молекул через плазматические мембраны. Вся работа в жизни требует энергии. Много энергии также просто теряется в окружающей среде в виде тепла. История жизни — это история потока энергии — ее улавливания, изменения формы, использования для работы и потери в виде тепла. Энергия, в отличие от материи, не может быть переработана, поэтому организмы требуют постоянного поступления энергии. Жизнь работает на химической энергии. Откуда живые организмы получают эту химическую энергию?

Откуда организмы получают энергию?

Химическая энергия, в которой нуждаются организмы, поступает из пищи. Пища состоит из органических молекул, запасающих энергию в своих химических связях. Глюкоза — это простой углевод с химической формулой \(\mathrm{C_6H_{12}O_6}\). Он хранит химическую энергию в концентрированной, стабильной форме. В вашем теле глюкоза — это форма энергии, которая переносится кровью и поглощается каждой из ваших триллионов клеток. Клетки осуществляют клеточное дыхание, чтобы извлечь энергию из связей глюкозы и других пищевых молекул. Клетки могут запасать извлеченную энергию в виде АТФ (аденозинтрифосфата).