Липиды. АТФ. Жиры. Макроэргические связи
Вопрос внутри параграфа: Почему жиры – важный компонент питания?
Жиры выполняют множество функции, основные из них это структурная (или строительная) и энергетическая. Они содержат важнейшие компоненты – жирные кислоты, которые необходимы для обмена веществ в клетках. Жиры являются растворителем для некоторых витаминов.
Стр. 33. Вопросы и задания после §
1. Какие химические соединения относятся к липидам? Каковы их свойства?
Липиды (от греч. lipos – жир) – органические соединения, основным компонентом которых являются жирные кислоты. В отличие от белков, углеводов, нуклеиновых кислот, липиды не являются полимерными молекулами, их не относят к макромолекулам. Они мало растворимы в воде, но хорошо растворяются в эфирах, бензине, хлороформе и некоторых других растворителях.
2. Что представляют собой жиры? какова их роль в клетке и организме в целом?
Жиры – это вид простых липидов, которые в виде капель находятся в цитоплазме клеток. Главная их роль – это энергетическая, кроме этого, теплоизоляционная – поскольку жировая ткань плохо проводит тепло, защищая организм от переохлаждения, и защита внутренних органов от повреждений при ушибах и механических повреждений.
3. Что помогает животным пустыни долгое время обходиться без воды? Ответ поясните.
Пустынные животные запасают в тканях жиры, так как окисляясь жиры расщепляются до воды и энергии, это обеспечивает животных максимальную выносливость, и способность обходиться долгое время без воды и пищи. Так, например, в горбах верблюда находятся именно жир, который расходуется организмом на внутриклеточные процессы обмена веществ, это позволяет долго обходится верблюду без воды, так как воды выделяется при расщеплении жира из горбов.
4. Почему АТФ называют аккумулятором энергии?
АТФ – это аденозинтрифосфорная кислота. В данной химической молекуле запасается энергия в виде химических связей, при расщеплении данной молекулы высвобождается энергия. По строению АТФ похожа на нуклеотид, в нее входит азотистое основание аденин, углевод рибоза, и три остатка фосфорной кислоты. Остатки фосфорной кислоты связаны между собой особыми связями – макроэргическими, данные связи обладают большим запасом энергии.
При разрыве данной связи высвобождается 38 кДж энергии, которая используется организмом для всех видов деятельности.
5. Объясните, как происходит освобождение энергии АТФ.
Макроэргические связи в молекуле АТФ богаты энергией, непрочны, легко разрываются. При разрыве связи высвобождается энергия, порциями, при отщеплении каждого остатка. При отщеплении одного остатка фосфорной кислоты АТФ превращается в АДФ (аденозиндифосфат), при отщеплении двух остатков АТФ превращается в АМФ (аденозинмонофосат). Запас АТФ в клетке ограничен, и должен постоянно пополнятся за счет процессов дыхания, при которых происходит образования АТФ из АМФ и АДФ.
6. Объясните значение термина «макроэргические связи».
Макроэргические связи – («макро» – много, «эргические» – энергия) это высокоэнергетические связи, при разрушении которых выделяется энергия. Это тип ковалентного взаимодействия между атомами.
Синтез АТФ – что такое, как и где происходит, основные функции кратко (10 класс, биология)
4.
3
Средняя оценка: 4.3
Всего получено оценок: 122.
Обновлено 19 Ноября, 2021
4.3
Средняя оценка: 4.3
Всего получено оценок: 122.
Обновлено 19 Ноября, 2021
АТФ — сокращённое название аденозинтрифосфорной кислоты. В химических связях этого вещества запасается энергия. Молекулы АТФ транспортируются в те части клетки и органы целостного организма, где усиленно расходуются энергетические запасы. Постоянный синтез АТФ обеспечивает потребности в энергии, необходимой для роста, развития и других процессов жизнедеятельности.
Состав и значение
Что такое АТФ? Вещество содержит аденозин — азотистое основание аденин (А), связанное с моносахаридом рибозой. Аденозин в АТФ удерживает 3 остатка фосфорной кислоты (Ф) — Н3РО4. Аденозинмонофосфорная кислота (АМФ) содержит 1 остаток фосфорной кислоты, аденозиндифосфорная кислота (АДФ) 2 остатка Н3РО4.
В результате происходящих в клетке реакций запасается много энергии (Е) между остатками фосфорной кислоты.
Схемы превращений:
АТФ → АДФ + Ф + Е
АДФ → АМФ + Ф + Е
Связи между кислородом и фосфором в АТФ называют макроэргическими. В одной молекуле АТФ две такие связи. АТФ в реакциях отдает только одну молекулу Н3РО4 и превращается в АДФ. При отщеплении остатка фосфорной кислоты высвобождается около 30 кДж/моль энергии.
Синтез в хлоропластах
Органеллы растительной клетки, где происходит синтез АТФ, — хлоропласты. Свет приводит электрон в составе реакционного центра хлорофилла в возбуждённое состояние, а затем он перемещается по цепочке переносчиков электронов. Далее осуществляется перенос электрона с помощью фермента редуктазы на НАДФ+, восстановление этого вещества до НАДФ Н (никотинамидадениндинуклеотидфосфат).
Рис. 1. Схема световой фазы фотосинтеза.Окисленную форму НАДФ обозначают знаком «+», в восстановленной добавляют Н (водород). НАДФ является аккумулятором энергии для синтеза АТФ. Энергия возбуждённого электрона нужна для фосфорилирования АДФ и образования АТФ при участи АТФ-синтетазы.
Гликолиз
АТФ в цитоплазме прокариотов и эукариотов образуется в процессе гликолиза — ферментативного окисления глюкозы. Акцепторами электронов в реакциях служат молекулы НАД+ (НАДФ без остатка фосфорной кислоты). Две молекулы НАД+ восстанавливаются до НАД.Н, запасённая в них энергия используется для синтеза 6 молекул АТФ.
Всего в процессе бескислородного расщепления глюкозы (гликолиза) возникает 8 молекул АТФ.
Рис. 2. Хемосинтезирующие бактерии.АТФ образуется в бактериальных клетках, не содержащих хлорофилл. Первоначальным источником энергии служат химические реакции окисления неорганических веществ: сероводорода, аммиака, диоксида железа.
Синтез в митохондриях
Местом, где синтезируется АТФ, являются также митохондрии. Основная функция «энергетических станций» клетки — осуществление ферментативных реакций цикла Кребса и окислительное фосфорилирование.
Кратко цикл Кребса можно описать так: исходный материал — пировиноградная кислота и молекулы ацетилкофермента А, возникающие при окислении глюкозы, жирных кислот и аминокислот. Энергию запасают молекулы НАД Н и ФАД Н2 (флавинадениндинуклеотид).
Следующий этап — окислительное фосфорилирование (реакции с участием кислорода). Энергия, запасённая в молекулах НАД Н и ФАД Н2 в процессе гликолиза и цикла Кребса, используется для синтеза АТФ из АДФ. Всего при окислении одной молекулы глюкозы в присутствии кислорода выделяется энергия, которую запасают 38 молекул АТФ.
Что мы узнали?
Полученные знания о синтезе АТФ помогут лучше изучить биологию в 9–10 классах и подготовиться к ЕГЭ.Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда — пройдите тест.
Иван Лопухов
10/10
Оценка доклада
4.3
Средняя оценка: 4.3
Всего получено оценок: 122.
А какая ваша оценка?
Почему АТФ называют энергетической валютой клеток?
Ответить
Проверено
282.6k+ views
Подсказка:- Всем живым существам нужна энергия для осуществления физиологических процессов организма, движения и выполнения повседневных задач. Энергия – это топливо, необходимое организму. Живые организмы получают энергию для своих регулярных затрат энергии из соединения, называемого АТФ.
Полное пошаговое решение:-
Аденозинтрифосфат, сокращенно АТФ, представляет собой органическое соединение.
Он состоит из трех фосфатных связей, сахара, называемого рибозой, и основания, называемого аденином. Три фосфатные связи соединены друг с другом двумя фосфоангидридными связями. Связи представляют собой связи с очень высокой энергией. АТФ образуется, когда аденозиндифосфат реагирует с неорганическим фосфатом в присутствии фермента АТФ-синтазы. Образование АТФ происходит в митохондриях клетки. АТФ также может образовываться, когда аденозинмонофосфат или АМФ реагирует с двумя молекулами неорганического фосфата. АТФ, АДФ и АМФ постоянно работают над созданием или разрушением фосфатных связей. В этом процессе энергия либо запасается, либо высвобождается в клетке.
Когда АТФ соединяется с какой-либо фосфатной группой, энергия накапливается внутри связей. Реакция является эндотермической. С другой стороны, когда высвобождается фосфатная связь в АТФ, энергия становится экзотермической.
АТФ используется в различных функциях организма. Каждый биохимический или физиологический процесс в организме требует участия АТФ.
Например, деление транспортной клетки, дыхание, фотосинтез — это лишь немногие процессы, для которых требуется АТФ. Он необходим для синтеза ДНК и РНК. Физические движения тела также нуждаются в энергии, полученной из АТФ.
Таким образом, можно сделать вывод, что АТФ является основной молекулой, участвующей в хранении и передаче энергии. Его можно использовать для хранения энергии для будущего использования или использовать с точки зрения потребности в энергии. Поэтому ее можно сравнить с функцией банка. Следовательно, АТФ известен как «энергетическая валюта» клеток.
Аденозинтрифосфат, сокращенно АТФ, представляет собой органическое соединение. Он состоит из трех фосфатных связей, сахара, называемого рибозой, и основания, называемого аденином. Три фосфатные связи соединены друг с другом двумя фосфоангидридными связями. Связи представляют собой связи с очень высокой энергией. АТФ образуется, когда аденозиндифосфат реагирует с неорганическим фосфатом в присутствии фермента АТФ-синтазы.
Образование АТФ происходит в митохондриях клетки. АТФ также может образовываться, когда аденозинмонофосфат или АМФ реагирует с двумя молекулами неорганического фосфата. АТФ, АДФ и АМФ постоянно работают над созданием или разрушением фосфатных связей. В этом процессе энергия либо запасается, либо высвобождается в клетке.
Когда АТФ соединяется с какой-либо фосфатной группой, энергия накапливается внутри связей. Реакция является эндотермической. С другой стороны, когда высвобождается фосфатная связь в АТФ, энергия становится экзотермической.
АТФ используется в различных функциях организма. Каждый биохимический или физиологический процесс в организме требует участия АТФ. Например, деление транспортной клетки, дыхание, фотосинтез — это лишь немногие процессы, для которых требуется АТФ. Он необходим для синтеза ДНК и РНК. Физические движения тела также нуждаются в энергии, полученной из АТФ.
Таким образом, можно сделать вывод, что АТФ является основной молекулой, участвующей в хранении и передаче энергии.
Его можно использовать для хранения энергии для будущего использования или использовать с точки зрения потребности в энергии. Поэтому ее можно сравнить с функцией банка. Следовательно, АТФ известен как «энергетическая валюта» клеток.
Рис.: Структура АТФ, АДФ и АМФ
Рис.: Структура АТФ, АДФ и АМФ
Примечание:- АТФ является основным источником энергии в нашем организме. АТФ может быть переработан. Его можно использовать как для эндотермических, так и для экзотермических процессов. Микроорганизмы также используют АТФ для своих энергетических потребностей. У животных, растений и человека АТФ вырабатывается в митохондриях и незаменим для функций организма. Таким образом, АТФ по праву называют «энергетической валютой» клетки.
Дата последнего обновления: 13 мая 2023 г.
•
Всего просмотров: 282,6 тыс.
•
Просмотров сегодня: 2,46 тыс. 03
Из следующих гибридных орбиталей та, которая относится к классу 12 химии JEE_Main
Какая из следующих реакций была бы наилучшей Химический класс 12 JEE_Main
Какая из следующих сульфидов нерастворима в Химическом классе 12 JEE_Main
Рассмотрим два ядра одного и того же радиоактивного нуклида Класс 12 по физике JEE_Main
В образце радиоактивного материала какая доля класса 12 по физике JEE_Main
В радиоактивной реакции от 92X232 до 82Y204 номер класса 12 по физике JEE_Main
Из следующих гибридных орбиталей та, которая относится к классу 12 по химии JEE_Main
Какая из в следующие реакции были бы лучшими химический класс 12 JEE_Main
Какой из следующих сульфидов нерастворим в химии класса 12 JEE_Main
Рассмотрим два ядра одного и того же радиоактивного нуклида класс 12 физики JEE_Main
Какая доля в пробе радиоактивного материала относится к классу 12 по физике JEE_Main
В радиоактивной реакции от 92X232 до 82Y204 номер класса 12 по физике JEE_Main
Сомнения в тренде
9 0000 Хранение и высвобождение энергии АТФ | Клеточная биология3.
20: Хранение и высвобождение энергии АТФАТФ — очень нестабильная молекула. Если АТФ быстро не используется для выполнения работы, она спонтанно диссоциирует на АДФ и неорганический фосфат (P i ), а освобождающаяся при этом свободная энергия теряется в виде тепла. Энергия, высвобождаемая при гидролизе АТФ, используется для выполнения работы внутри клетки и зависит от стратегии, называемой энергетической связью. Клетки соединяют экзергоническую реакцию гидролиза АТФ с эндергоническими реакциями, позволяя им протекать.
Одним из примеров энергетического взаимодействия с использованием АТФ является трансмембранный ионный насос, чрезвычайно важный для функционирования клеток. Этот натриево-калиевый насос (Na + /K + насос) выгоняет натрий из клетки и калий в клетку. Большой процент АТФ клетки тратится на питание этого насоса, потому что клеточные процессы регулярно импортируют большое количество натрия в клетку и экспортируют большое количество калия из клетки.
Этот процесс связывания фосфатной группы с молекулой называется фосфорилированием. Как и в большинстве случаев гидролиза АТФ, фосфат от АТФ переносится на другую молекулу. В фосфорилированном состоянии насос Na + / K + имеет больше свободной энергии и запускается, чтобы претерпеть конформационные изменения. Это изменение позволяет высвобождать Na + за пределы клетки. Затем он связывает внеклеточный K + , что посредством другого конформационного изменения вызывает отсоединение фосфата от насоса. Это высвобождение фосфата запускает K + для выпуска внутрь камеры. По существу, энергия, высвобождаемая при гидролизе АТФ, связана с энергией, необходимой для питания насоса и транспортировки ионов Na + и K + .
АТФ выполняет клеточную работу, используя эту основную форму энергетического взаимодействия посредством фосфорилирования.
Часто во время клеточных метаболических реакций, таких как синтез и расщепление питательных веществ, некоторые молекулы должны немного изменить свою конформацию, чтобы стать субстратами для следующего шага в серии реакций. Одним из примеров является гликолиз, самые первые этапы клеточного дыхания. На этом первом этапе АТФ требуется для фосфорилирования глюкозы, создавая высокоэнергетический, но нестабильный промежуточный продукт. Эта реакция фосфорилирования вызывает конформационные изменения, которые позволяют фосфорилированной молекуле глюкозы превращаться в фосфорилированную сахарную фруктозу. Фруктоза является необходимым промежуточным звеном для продвижения гликолиза. Здесь экзергоническая реакция гидролиза АТФ в сочетании с эндергонической реакцией фосфорилирования глюкозы составляет промежуточный этап пути. И снова энергия, высвобождаемая при разрыве фосфатной связи в АТФ, использовалась для фосфорилирования другой молекулы, создания нестабильного промежуточного соединения и запуска важного конформационного изменения.
