Рибонуклеиновые кислоты, АТФ
Тема: «Рибонуклеиновые кислоты, АТФ»
Задачи:
Сформировать знания о строении и функциях РНК и АТФ
Характеристика РНК
Молекулы РНК являются полимерами, мономерами которых являются рибонуклеотиды , образованные: остатком пятиуглеродного сахара — рибозы; остатком одного из азотистых оснований: пуриновых — аденина, гуанина; пиримидиновых — урацил, цитозина; остатком фосфорной кислоты.
Характеристика РНК
Молекула РНК представляет собой неразветвленный полинуклеотид , который может иметь первичную структуру – последовательность нуклеотидов, вторичную – образование петель за счет спаривания комплементарных нуклеотидов, или третичную структуру – образование компактной структуры за счет взаимодействия спирализованных участков вторичной структуры.
Характеристика РНК
В результате реакции конденсации азотистого основания с сахаром рибозой образуется рибонуклеозид , при реакции конденсации нуклеозида с фосфорной кислотой образуется рибонуклеотид.
Названия нуклеотидов: пуриновых (бициклических) – адениловый, гуаниловый, пиримидиновых – уридиловый и цитидиловый.
Характеристика РНК
Характеристика РНК
Нуклеотиды РНК при реакции конденсации образуют сложноэфирные связи , так образуется полинуклеотидная цепочка.
Характеристика РНК
В отличие от ДНК, молекула РНК обычно образована не двумя, а одной полинуклеотидной цепочкой . Однако ее нуклеотиды также способны образовывать водородные связи между собой, но это внутри–, а не межцепочечные соединения комплементарных нуклеотидов. Цепи РНК значительно короче цепей ДНК.
Информация о структуре молекулы РНК заложена в молекулах ДНК. Синтез молекул РНК происходит на матрице ДНК с участием ферментов РНК-полимераз и называется транскрипцией . Если содержание ДНК в клетке относительно постоянно, то содержание РНК сильно колеблется. Наибольшее количество РНК в клетках наблюдается во время синтеза белка.
Характеристика РНК
Характеристика РНК
Содержание РНК в любых клетках в 5 – 10 раз превышает содержание ДНК. Существует три основных класса рибонуклеиновых кислот:
Информационные (матричные) РНК — иРНК (5%) ;
транспортные РНК — тРНК (10%) ;
рибосомальные РНК — рРНК (85%) .
Все виды РНК обеспечивают биосинтез белка.
Характеристика РНК
Информационная РНК.
Наиболее разнообразный по размерам и стабильности класс. Все они являются переносчиками генетической информации из ядра в цитоплазму . Они служат матрицей для синтеза молекулы белка, т.к. определяют аминокислотную последовательность первичной структуры белковой молекулы.
На долю иРНК приходится до 5% от общего содержания РНК в клетке.
Характеристика РНК
Транспортная РНК
Молекулы транспортных РНК содержат обычно 75-86 нуклеотидов и имеют третичную структуру, на долю тРНК приходится до 10% от общего содержания РНК в клетке.
Функции: они доставляют аминокислоты к месту синтеза белка, в рибосомы.
В клетке содержится более 30 видов тРНК.
Каждый вид тРНК имеет характерную только для него последовательность нуклеотидов. Однако у всех молекул имеется несколько внутримолекулярных комплементарных участков, благодаря наличию которых все тРНК имеют третичную структуру, напоминающую по форме лист клевера.
Характеристика РНК
Рибосомная РНК.
На долю рибосомальной РНК (рРНК) приходится 80-85% от общего содержания РНК в клетке.
Цитоплазматические рибосомы содержат 4 разных молекулы РНК.
В малой субъединице одна молекула РНК и около 30 молекул различных белков.
В большой – три молекулы РНК и около 40 белковых молекул.
Характеристика АТФ
Существует целая группа органических фосфатов, гидролиз которых приводит к освобождению большого количества свободной энергии.
АТФ относится к группе высокоэнергетических фосфатов, содержит две фосфоангидридные связи.
Некоторые реакции в организме могут протекать при участии других нуклеозидтрифосфатов (ГТФ, УТФ, ЦТФ), но все они образуются за счет гидролиза АТФ.
Характеристика АТФ
Таким образом, аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) — универсальный переносчик и основной аккумулятор энергии в живых клетках. АТФ содержится во всех клетках растений и животных. Количество АТФ колеблется и в среднем составляет 0,04% (на сырую массу клетки).
Характеристика АТФ
В клетке молекула АТФ расходуется в течение одной минуты после ее образования. У человека количество АТФ, равное массе тела, образуется и разрушается каждые 24 часа.
Характеристика АТФ
АТФ представляет собой нуклеотид, образованный остатками азотистого основания (аденина), сахара (рибозы) и фосфорной кислоты. В отличие от других нуклеотидов, АТФ содержит не один, а три остатка фосфорной кислоты.
Характеристика АТФ
АТФ относится к макроэргическим веществам — веществам, содержащим в своих связях большое количество энергии.
АТФ — нестабильная молекула: при гидролизе концевого остатка фосфорной кислоты АТФ переходит в АДФ ( аденозиндифосфорную кислоту), при этом выделяется 30,6 кДж энергии.
Характеристика АТФ
Распаду может подвергаться и АДФ с образованием АМФ ( аденозинмонофосфорная кислота). Выход свободной энергии при отщеплении второго концевого остатка составляет около 30,6 кДж.
Характеристика АТФ
Отщепление третьей фосфатной группы сопровождается выделением только 13,8 кДж. Таким образом, АТФ имеет две макроэргические связи.
Повторение:
- Каковы функции РНК?
- Где образуются РНК?
- Что обозначено на рисунке цифрами 1 — 6?
- Какие пуриновые и пиримидиновые основания входят в состав РНК?
- Какие виды РНК находятся в клетке?
- Как нуклеотиды РНК соединены в одну цепь?
- Каковы размеры разных видов РНК?
- Каково их процентное соотношение в клетке?
- Сколько молекул РНК в рибосоме?
Повторение:
- Каковы функции АТФ?
- Напишите полное название АТФ.
- Какое основание и какой сахар входят в состав АТФ?
- Сколько энергии выделяется при гидролизе двух макроэргических связей в АТФ?
Повторение:
Какие суждения верны:
- Молекула РНК представляет собой неразветвленную полинуклеотидную цепь.
- В состав нуклеотидов РНК входит сахар рибоза.
- Азотистые основания в РНК представлены аденином, гуанином, тимином и цитозином.
- Самые крупные молекулы РНК содержатся в рибосомах, рРНК.
- Нуклеотиды РНК способны образовывать водородные связи между собой, но это внутрицепочечные, а не межцепочечные соединения комплементарных нуклеотидов.
- Цепи РНК значительно длиннее молекул ДНК.
- РНК обеспечивают синтез белков в клетке.
Повторение:
Какие суждения верны:
- Молекула РНК состоит из двух комплементарно связанных и антипараллельно направленных полинуклеотидных цепей.
- Молекулы РНК образуются в результате самоудвоения, репликации.
- АТФ представляет собой нуклеотид, образованный остатками азотистого основания (аденина), сахара (дезоксирибозы) и фосфорной кислоты.
- При гидролизе макроэргических связей двух моль АТФ до АМФ выделяется около 160 кДж энергии.
Нуклеиновые кислоты и АТФ
Задание 1. 37. Приведите ключевые химические связи в молекуле ДНК. Каково количество водородных связей между азотистыми основаниями ДНК?
Задание 3. 37. Фосфодиэфирные связи в молекуле ДНК имеют определенное положение. Какое? Можно ли назвать данные связи ковалентными?
Задание 4. 37. Где и на какой матрице синтезируются разные виды РНК в клетке? Приведите функции известных вам видов РНК.
Задание 5. 37. Где и в каких клетках образуется АТФ? Зачем? Чем АТФ по строению отличается от нуклеотида РНК?
Задание 6.
37. Какие связи образуются внутри АТФ? Где они расположены? Что происходит с АТФ при уменьшении количества данных связей?
Ответы.
Задание 1.
1. В ДНК имеются две важнейшие химические связи.
2. Между азотистыми основаниями — водородные связи, между нуклеотидами ДНК имеются ковалентные фосфодиэфирные связи.
3. Между аденином и тимином — две водородные связи.
4. Между гуанином и цитозином — три водородные связи.
Задание 2.
1. Нуклеотид имеет в себе остаток фосфорной кислоты, углевод дезоксирибозу, азотистое основание.
2. Аденин и гуанин — пуриновые основания, цитозин, тимин, урацил — пиримидиновые основания.
Задание 3.
1. Фосфодиэфирные связи соединяют соседние нуклеотиды в ДНК.
2. Да, это ковалентная связь.
Задание 4.
1. рРНК синтезируются на участках ДНК хромосом, размещенных в ядрышковой середине ядра, где они строят тело рибосомы.
2. иРНК синтезируется с одной из цепей ДНК согласно принципу комплементарности и выносит данные о базовой структуре полипептидной цепи от ДНК к рибосомам.
3. тРНК синтезируются также на основе конкретных ДНК и обеспечивают перенос аминокислот к участку создания белка — на рибосомы.
4. Вирусные РНК несут данные о строении вируса, и поэтому представляют собой его генетический аппарат.
Задание 5.
1. Синтез АТФ происходит в результате реакций распада и окисления органических веществ в митохондриях, а также в процессе фотосинтеза в хлоропластах.
2. Прежде всего РНК — это полимер из нуклеотидов, в отличие от АТФ.
3. АТФ содержит в своей молекуле три остатка фосфорной кислоты, а нуклеотиды РНК имеют только один остаток фосфорной кислоты.
4. РНК содержит различные азотистые основания, АТФ — только аденин.
Задание 6.
1. Внутри АТФ образуются две макроэргические связи между остатками фосфорной кислоты.
2. При уменьшении количества данных связей выделяется энергия, а молекула АТФ гидролизуется до АДФ или до АМФ.
Смотреть еще: ЕГЭ по биологии онлайн тесты, видео уроки по биологии для подготовки, онлайн курсы по биологии ОГЭ.
Из каких трех частей состоит молекула АТФ?
Ответить
Проверено 252,6 тыс.
+ просмотров
Полный пошаговый ответ:
АТФ представляет собой нестабильную молекулу в незабуференной воде, в которой она гидролизуется до АДФ и фосфата. Это связано с тем, что прочность связей между фосфатными группами в АТФ меньше прочности водородных связей (гидратационных связей) между его продуктами (АДФ и фосфатом) и водой. Таким образом, если АТФ и АДФ находятся в химическом равновесии в воде, почти весь АТФ в конечном итоге будет преобразован в АДФ. Система, далекая от равновесия, содержит свободную энергию Гиббса и способна совершать работу. Живые клетки поддерживают соотношение АТФ и АДФ на уровне десяти порядков от равновесного, при этом концентрации АТФ в пять раз превышают концентрацию АДФ.
Это отклонение от равновесия означает, что гидролиз АТФ в клетке высвобождает большое количество свободной энергии.
Молекулы АТФ используются всеми живыми организмами в качестве энергии для осуществления жизненных функций. Также примечательно, что АТФ означает аденозинтрифосфат. Эта молекула состоит из трех частей:
1. Аденин
2. Рибоза
3. Три фосфатные группы.
Примечание:
Любая нестабильная система потенциально реакционноспособных молекул потенциально может служить способом запасания свободной энергии, если клетка поддерживает их концентрацию вдали от точки равновесия реакции. Однако, как и в случае с большинством полимерных биомолекул, распад РНК, ДНК и АТФ на более простые мономеры обусловлен как высвобождением энергии, так и увеличением энтропии как в стандартных концентрациях, так и в тех концентрациях, которые встречаются внутри клетки.
Дата последнего обновления: 21 июля 2023
•
Всего просмотров: 252.6k
•
Просмотров сегодня: 5.
94k
Недавно обновленные страницы
900 02 В Индии по случаю бракосочетания фейерверк 12 класс химия JEE_MainЩелочноземельные металлы Ba, Sr, Ca и Mg могут быть отнесены к 12 классу химии JEE_Main
Что из следующего имеет самый высокий электродный потенциал 12 класс химии JEE_Main
Что из следующего является истинным пероксидом A rmSrmOrm2 класс 12 химии JEE_Main
Какой элемент обладает наибольшим атомным радиусом А 11 класс химии JEE_Main
Фосфин получают из следующей руды Кальций 12 класса химии JEE_Main
В Индии по случаю браков фейерверки 12 класса химии JEE_Main
Щелочные земляные металлы Ba Sr Ca и Mg могут быть расположены химический класс 12 JEE_Main
Что из следующего имеет самый высокий электродный потенциал химический класс 12 JEE_Main
Что из следующего является истинным пероксидом A rmSrmOrm2 химический класс 12 JEE_Main
Какой элемент обладает наибольшим атомным радиусом А Химический класс 11 JEE_Main
Фосфин получают из следующей руды А Кальций 12 химического класса JEE_Main
Актуальные сомнения
900 00 Ответ: Каждая молекула АТФ содержит около 1%… БИОЛОГИЯ:КОНЦЕПТЫ+ПРИМЕНЕНИЕ (СВЯЗНОЙ ЛИСТ) 10-е изданиеISBN: 9781305967359
Автор: STARR
Издатель: CENGAGE L 9000 3
1 Биология2 Химическая основа жизни3 Молекулы жизни4 Структура клетки5 Основные правила метаболизма6 Где это начинается – фотосинтез7 Высвобождение химической энергии8 Структура и функция ДНК9От ДНК к белку10 Контроль экспрессии генов11 Как размножаются клетки12 Мейоз и половое размножение13 Закономерности наследуемых признаков14 Наследование человека15 Биотехнология16 Доказательства эволюции17 Процессы эволюции18 Происхождение жизни и ранняя эволюция19 Вирусы, бактерии и археи20 Протисты21 Эволюция растений22 Грибы23 Животные I: специальность Группы позвоночных24 Животные II: Хордовые25 Ткани растений26 Питание и транспорт растений27 Размножение и развитие цветковых растений28 Ткани и системы органов животных29Нейронный контроль30 Сенсорное восприятие31 Эндокринный контроль32 Структурная поддержка и движение33 Кровообращение34 Иммунитет35 Дыхание36 Пищеварение и питание человека37 Поддержание внутренней среды38 Размножение и развитие39 Поведение животных40 Экология населения41 Экология сообщества42 Экосистемы43 Биосфера44 Влияние человека на биосферу expand_more
Вопросы главы expand_more
Задача 1SA: Какое из следующих утверждений неверно? а.
Энергия не может быть создана или уничтожена. б….Проблема 2SA: ________ является основным источником энергии в жизни. а. Еда б. Вода в. Солнечный свет д. ATPProblem 3SAProblem 4SAProblem 5SA: ________ всегда изменяются, участвуя в реакции. а. Ферменты в. Реагенты б. Кофакторы d….Задача 6SA: Назовите один фактор окружающей среды, который обычно влияет на функцию фермента. Задача 7SAЗадача 8SAЗадача 9SAP Задача 10SA: Молекула, отдающая электроны, становится _________, а та, которая принимает электроны, становится… Задача 11SA: Растворенные вещества имеют тенденцию диффундировать из области, где они _______ более/менее сконцентрированы, в соседнюю… Задача 12SA Задача 13SA: Транспортному белку требуется АТФ, чтобы перекачивать ионы натрия через мембрану. Это случай _____. a….Задача 14SA: Погрузите клетку крови человека в гипотонический раствор и воду ________ . а. диффундирует в клетку… Задача 15SAЗадача 1CT: Начинающих студентов-физиков часто учат основным понятиям термодинамики с помощью двух фраз:.
.. Задача 2CT: Опишите диффузию с точки зрения энтропии. Задача 3CT: Как, по вашему мнению, клетка регулирует количество глюкозы, которое он приносит в свою цитоплазму из… Задача 4CT: Фермент трипсин продается как пищевая ферментная добавка. Объясните, что происходит с трипсином, который… Задача 5CT: Каталаза объединяет две молекулы перекиси водорода (h3O2+h3O2), чтобы получить две молекулы воды. Газ… format_list_bulleted
См. аналогичные учебники
Каждая молекула АТФ содержит около 1% количества химической энергии, получаемой при полном окислении одной молекулы глюкозы. Клеточное дыхание производит около 38 АТФ из одной молекулы глюкозы. Что происходит с остальной энергией глюкозы?
- Откладывается в виде жира.
- Преобразуется в тепло.
- Используется для получения воды из ионов водорода и кислорода.
- Выделяется в виде углекислого газа и воды
- Превращается в крахмал.
Определение Определение Набор метаболических процессов и реакций, которые производят энергию из органических веществ, таких как глюкоза.
