В состав атф входят: АТФ и другие органические соединения клетки — урок. Биология, 9 класс.

Контрольная работа по биологии 10 класс

10 класс

Контрольная работа по теме: «Клетка: химический состав, строение и метаболизм»

ВАРИАНТ Ι

Часть 1. Выберите один правильный ответ из четырех предложенных.

1. Какую функцию в клетке выполняют липиды?

А) информационную

Б) энергетическую

В) каталитическую

Г) транспортную

2. Какую группу химических элементов относят к макроэлементам?

А) углерод, кислород, кобальт, марганец

Б) углерод, кислород, железо, сера

В) цинк, медь, фтор, йод

Г) ртуть, селен, серебро, золото

3. Какое из перечисленных веществ является гидрофильным (растворимым в воде)?

Ф) гликоген

Б) хитин

В) крахмал

Г) фибриноген

4. Молекулы ДНК находятся в хромосомах, митохондриях, хлоропластах клеток

А) бактерий

Б) эукариот

В) прокариот

Г) бактериофагов

5. Процесс биологического окисления и дыхания осуществляется в

А) хлоропластах

Б) комплексе Гольджи

В) митохондриях

Г) клеточном центре

6. Что из перечисленного является мономером и – РНК?

А) рибоза

Б) азотистое основание

В) нуклеотид

Г) аминокислоты

7. какое из перечисленных соединений НЕ входит в состав АТФ?

А) аденин

Б) урацил

В) рибоза

Г) остаток фосфорной кислоты

8. Какой процент нуклеотидов с аденином и тимином в сумме содержит молекула ДНК, если доля ее нуклеотидов с цитозином составляет 16 % от общего числа?

А) 16 %

Б) 32 %

В) 34 %

Г) 68 %

9. Какому триплету в молекуле ДНК соответствует антикодон т – РНК ГУА?

А) ГУТ

Б) ЦТУ

В) ЦАУ

Г) ГТА

10. Какие вещества являются конечными продуктами гликолиза одной молекулы глюкозы?

А) аминокислоты, глюкоза, глицерин, жирные кислоты

Б) СО₂ , Н₂О, 38 молекул АТФ

В) СО₂ , Н₂О, 36 молекул АТФ

Г) 2 молекулы молочной кислоты, 2 молекулы АТФ

Часть 2.

1. Выберите три верных ответа из шести предложенных.

Каковы особенности строения и функционирования рибосом?

1. немембранные органоиды

2. участвуют в процессе синтеза АТФ

3. участвуют в процессе формирования веретена деления

4. участвуют в процессе синтеза белка

5. состоят из белка и РНК

6. состоят из пучков микротрубочек

2. Установите соответствие между особенностями и молекулами, для которых эти особенности характерны.

ОСОБЕННОСТИ МОЛЕКУЛЫ

А) полимер, состоящий из аминокислот 1) ДНК

Б) в состав входит пентоза – рибоза 2) РНК

В) мономеры соединены ковалентными пептид – 3) белок

ными связями

Г) полимер, состоящий из нуклеотидов, которые содержат

азотистые основания – аденин, тимин, гуанин, цитозин

Д) полимер, состоящий из нуклеотидов, которые содержат

азотистые основания – аденин, урацил, гуанин, цитозин

Е) характеризуется первичной, вторичной, третичной структурами

3. Установите последовательность процессов, происходящих при катаболизме.

А) гликолиз

Б) расщепление сложных органических соединений

В) образование 36 – ти молекул АТФ

Г) образование только тепловой энергии

Д) гидролиз

Е) образование 2 – х молекул АТФ

Часть 3.

1. Найдите ошибки в приведенном ниже тексте, исправьте их, укажите номера предложений, в которых они допущены, запишите эти предложения без ошибок.

1. Молекула ДНК состоит из двух спирально закрученных цепей. 2. При этом аденин образует три водородные связи с тимином, а гуанин – две водородные связи с цитозином. 3. Молекулы ДНК прокариот линейные, а эукариот – кольцевые. 4. Функции ДНК: хранение и передача наследственной информации. 5. Молекула ДНК, в отличие от молекулы РНК, не способна к репликации.

2. В состав белка входят 415 аминокислотных остатков. Сколько нуклеотидов молекулы ДНК кодирует данный белок, триплетов и – РНК переносят информацию о структуре этого белка к месту трансляции, молекул т – РНК необходимо для переноса этих аминокислот? Ответ поясните.

Контрольная работа по теме: «Клетка: химический состав, строение и метаболизм»

ВАРИАНТ ΙΙ

Часть 1. Выберите один правильный ответ из четырех предложенных.

1. Какую функцию в клетке выполняют углеводы?

А) транспортную

Б) двигательную

В) каталитическую

Г) структурную

2. Какое из перечисленных веществ является биополимером?

А) АТФ

Б) ДНК

В) глюкоза

Г) глицерин

3. Какая из перечисленных клеточных структур является двухмембранным органоидом растительных клеток?

А) центриоли

Б) рибосомы

В) хлоропласты

Г) вакуоли

4. Какое из перечисленных соединений способно к самоудвоению?

А) и – РНК

Б) т – РНК

В) р – РНК

Г) ДНК

5. В результате подготовительного этапа диссимиляции образуется … молекул АТФ?

А) 0

Б) 2

В) 36

Г) 38

6. При фотосинтезе кислород образуется в результате

А) фотолиза воды

Б) разложения углекислого газа

В) восстановления углекислого газа до глюкозы

Г) синтеза АТФ

7. В молекуле ДНК количество нуклеотидов с гуанином составляет 10 % от общего числа. Сколько нуклеотидов с аденином содержится в этой молекуле?

А) 10 %

Б) 20 %

В) 40 %

Г) 90 %

8. Три рядом расположенных нуклеотида в молекуле ДНК, кодирующий одну аминокислоту, называют

А) триплетом

Б) генетическим кодом

В) геном

Г) генотипом

9. В основе каких реакций обмена лежит матричный принцип?

А) синтеза молекул АТФ

Б) сборки молекул белка из аминокислот

В) синтеза глюкозы из углекислого газа и воды

Г) образования липидов

10. Какой кодон и – РНК соответствует триплету ААТ в молекуле ДНК?

А) УУА

Б) ААУ

В) УУТ

Г) ТТА

Часть 2.

1. Выберите три верных ответа из шести предложенных

Каково строение и функции митохондрий?

1. расщепляют биополимеры до мономеров

2. характеризуются анаэробным способом получения энергии

3. содержат соединенные между собою граны

4. имеют ферментативные комплексы, расположенные на кристах

5. окисляют органические вещества с образованием АТФ

6. имеют наружную и внутреннюю мембраны

2. Установите соответствие между функциями и органоидами клетки.

ФУНКЦИИ ОРГАНОИДЫ КЛЕТКИ

А) синтез глюкозы 1) аппарат Гольджи

Б) сборка комплексных органических веществ 2) лизосома

В) разрушение временных органов у эмбрионов 3) хлоропласт

Г) поглощение и преобразование солнечной энергии

Д) химическая модификация органических веществ

Е) расщепление биополимеров

1. Установите последовательность реализации генетической информации.

А) и – РНК

Б) признак

В) белок

Г) ген

Д) ДНК

Часть 3.

1. Найдите ошибки в приведенном ниже тексте, исправьте их, укажите номера предложений, в которых они допущены, запишите эти предложения без ошибок.

1. Биосинтез белка осуществляется в три этапа: гликолиз, транскрипция и трансляция. 2. Транскрипция – это синтез и – РНК, который осуществляется в ядре. 3. В процессе транскрипции ДНК подвергается сплайсингу. 4. В цитоплазме на рибосомах идет сборка белковой молекулы – трансляция. 5. При трансляции энергия АТФ не используется.

2. Сколько молекул АТФ будет синтезировано в клетках молочнокислых бактерий и клетках мышечной ткани при окислении 30 молекул глюкозы?

Ответы

Ι Вариант

1 часть.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Б

Б

В

Б

В

В

Б

Г

Г

Г

2 часть.

1. 1, 4, 5

2. 3, 2, 3, 1, 2, 3

3. Б Г А Е Д В

3 часть.

1.

1) 2 – между аденином и тимином образуется две водородные связи, а между гуанином и цитозином – три водородные связи;

2) 3 – у прокариот – кольцевая ДНК, у эукариот – линейная;

3) 5 – молекула ДНК способна к самоудвоению, т. е. к репликации.

2. 1) одну аминокислоту кодирует три нуклеотида, следовательно, число нуклеотидов 415 * 3 = 1245

2) три нуклеотида = 1 триплет, следовательно, число триплетов в молекуле и – РНК равно числу аминокислот = 415

3) одна т – РНК транспортирует одну аминокислоту, следовательно, для синтеза белка необходимо 415 т – РНК.

Ответы

ΙΙ Вариант

1 часть.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Г

Б

В

Г

А

А

В

А

Б

А

2 часть.

1. 4, 5, 6

2. 3, 1, 2 , 3, 1, 2

3. Д Г А В Б

3 часть.

1.

1) 1 – биосинтез белка осуществляется в 2 этапа: транскрипция и трансляция

2) 3 – сплайсингу подвергается и – РНК

3) 5 – трансляция идет за счет энергии АТФ

2.

1) в клетках молочнокислых бактерий происходит только гликолиз, а в клетках мышечной ткани – гликолиз и гидролиз.

2) при гликолизе из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ, следовательно, в клетках молочнокислых бактерий образуется

30 * 2 = 60 молекул АТФ.

3) при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ, следовательно, в клетках мышечной ткани образуется 30 * 38 = 1140 молекул АТФ.

3.1.2. Обеспечение эвакоперевозок автомобильным транспортом \ КонсультантПлюс

3.1.2. Обеспечение эвакоперевозок автомобильным транспортом

1. Основной задачей автомобильного транспорта по обеспечению эвакоперевозок является вывоз населения городов, сельских населенных пунктов в районы временного или постоянного проживания или на пункты пересадки на другие виды транспорта.

Эта задача решается всеми автотранспортными средствами предприятий автомобильного транспорта общего пользования, ведомственных предприятий, а также привлечением автотранспортных средств кооперативов, арендных и других предприятий.

2. Эвакуация населения автомобильным транспортом может осуществляться двумя способами:

прямой перевозкой людей из зон опасности непосредственно в конечные пункты эвакуации;

поэтапной перевозкой людей с пересадкой их в промежуточных эвакуационных пунктах (ПЭП).

3. Планирование автотранспортного обеспечения эвакуации осуществляется с целью оптимального распределения усилий всех участвующих в процессе эвакуации транспортных средств, организованных действий автомобильного транспорта и своевременного вывоза населения из опасных районов.

4. Исходными данными для составления планирующих документов являются:

задание руководителям автотранспортных формирований (АТФ) на эвакуацию населения по возможным вариантам возникновения и развития аварий, катастроф, вероятных стихийных бедствий;

выписки из планов эвакуации и ее обеспечения;

документы, определяющие порядок взаимодействия с эвакуируемыми объектами, местными органами управления и другими видами транспорта.

5. Планирование начинается с изучения директивных документов федеральных органов исполнительной власти и органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, которым подчиняются руководители автотранспортных формирований, заданий на осуществление автотранспортных перевозок, уяснения полученной задачи, условий взаимодействия и всестороннего обеспечения.

6. В решении руководителей автотранспортных формирований должны быть отражены:

порядок действий сил при угрозе возникновения техногенных аварий и стихийных бедствий или при внезапном их возникновении;

направления (объекты), на которых должны быть сосредоточены основные силы АТФ, способы эвакоперевозок на основных направлениях и этапах эвакуации, распределение автотранспортных формирований по объектам эвакуации;

очередность вывоза населения и материальных ценностей, пункты и порядок погрузки на автомобильный транспорт и выгрузки с него; порядок взаимодействия с другими видами транспорта, основы обеспечения и технического прикрытия дорог, состав пунктов управления, порядок их развертывания и меры по поддержанию устойчивого управления.

На основе принятого решения разрабатываются планы и проводятся необходимые расчеты, отрабатываются и согласовываются вопросы, требующие взаимоувязки с другими аварийно-спасательными службами и местными эвакуационными комиссиями.

7. План автотранспортного обеспечения со всеми необходимыми приложениями, календарный план и другие документы, определяющие порядок действий формирований АТФ и управления ими, разрабатываются руководителями АТФ и утверждаются руководителем органа исполнительной власти соответствующего уровня республики, края, области (района, города).

При необходимости планирующие документы должны своевременно уточняться и обновляться, их содержание должно быть конкретным, обеспечивающим эффективные действия службы и устойчивое управление ее формированиями.

8. Календарный план основных мероприятий по приведению АТФ в готовность и осуществления эвакуации населения является основным документом оперативного управления процессом автотранспортного обеспечения эвакуации. Календарным планом определяется перечень основных мероприятий, которые излагаются в хронологической последовательности, определяются номенклатура и объем затрат материальных средств, количество привлекаемых средств и сроки исполнения, ответственные за выполнение каждого мероприятия.

Календарным планом предусматриваются выполнение конкретных мероприятий приведения АТФ в готовность и осуществление эвакуации по основным вариантам возможного развития событий при возникновении аварий и стихийных бедствий.

9. Основные планирующие документы по применению АТФ дополняются пояснительными записками, схемами, расчетами, таблицами и другими поясняющими документами. К таким документам могут быть отнесены: план (расчет) использования автомобильных колонн, схема оповещения, сбора личного состава управления АТФ, схема управления АТФ, расчет на обеспечение ГСМ автомобильного транспорта, используемого при эвакуации населения, план технического прикрытия (схема и пояснительная записка к ней), структура, количественный и персональный состав отделений, групп управления АТФ, график движения автоколонн (автосанитарных отрядов) и другие документы.

10. План дорожного обеспечения составляется, как правило, к плану автотранспортного обеспечения или как самостоятельный документ, определяющий содержание и порядок выполнения мероприятий по подготовке маршрутов эвакуации специально назначенными для этого силами.

Планом дорожного обеспечения эвакуации населения предусматриваются объем, последовательность и порядок выполнения мероприятий по восстановлению и развитию дорожной сети, расчет потребностей в технических и материальных средствах, порядок управления и другие вопросы.

11. Для организованного осуществления автотранспортных перевозок и создания условий устойчивого управления ими на всех этапах эвакуации создаются специальные автомобильные формирования: автомобильные колонны (АК), автосанитарные отряды (АСО), группы частного транспорта, другие формирования.

12. При достаточно надежно организованном линейном (диспетчерском) управлении и техническом прикрытии эвакуация может осуществляться группами, звеньями и отдельными машинами, что в целом ускоряет процесс эвакуации, исключая необходимость ожидания погрузки на все машины АК и проведение других оргмероприятий, связанных с обеспечением безопасности и надежности управления колонной в движении.

13. Автомобильные колонны и отряды формируются на основе автотранспортных предприятий общего пользования и других отраслей народного хозяйства, а также автотранспортных средств кооперативов, арендных и других хозяйств.

14. Организационно АК и АСО входят в группировку сил нештатных аварийно-спасательных формирований (территориальных) соответствующего административно-территориального звена.

АТФ районов, городов, области имеют в качестве основной задачи организационно объединять автотранспортные средства упомянутых административных образований в единую автотранспортную систему в целях их организованного массированного использования в условиях чрезвычайной ситуации по единому замыслу и плану.

15. Для управления АК, АСО и организации взаимодействия их с другими видами транспорта и всестороннего обеспечения автотранспортного процесса в период проведения широкомасштабных и массовых эвакомероприятий создается управление АТФ.

16. Управление АТФ возлагается на руководителей органов местного самоуправления, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации. Оперативное руководство, а также формирование, обучение, проверка готовности и планирование применения сил и средств АТФ осуществляются руководителями автотранспортных предприятий, на базе которых данные формирования созданы.

17. АТФ районов формируются на базе наиболее крупных и развитых автотранспортных предприятий (как правило, АТП общего пользования). АТП других ведомств в соответствии с их численным составом, производственным профилем формируют АК и АСО, звенья и группы автомашин и содержат их в готовности к включению в состав АТФ установленным порядком. Ответственность за техническую готовность автотранспортных средств и их организационное оформление в автомобильные формирования согласно действующим расчетам несут руководители автохозяйств и других предприятий, организаций, в чьем распоряжении находятся автосредства.

18. АК и АСО формируются с учетом сложившихся производственных структур (автоколонн, бригад, отрядов и т.п.), с тем чтобы достичь максимальной сплоченности и управляемости за самое короткое время. В составе АК и АСО целесообразно иметь автотранспортные средства одного класса и эксплуатационно-технических возможностей и требований (скорости, проходимости, защищенности от РВ и АХОВ, вида и марки потребляемого топлива, формы и объема кузова и т.д.). Другие классы автомашин могут включаться в состав АК и АСО в качестве специальных вспомогательных и обслуживающих, дополняющих их транспортные возможности.

19. Автотранспортные формирования на период их работы по эвакуации населения из зон радиоактивного или химического заражения обеспечиваются средствами управления, а их личный состав — средствами радиационной, химической разведки и дозиметрического контроля, средствами защиты и специальной обработки.

20. Состав, структура формирований АТФ, их численность и группировка, конкретные задачи формирований, порядок действий, вопросы управления, взаимодействия и обеспечения возлагаются на руководителей органов исполнительной власти области, города, района, субъекта РФ, органов местного самоуправления.

21. Подготовка автотранспортных формирований к выполнению своих задач и проверка их готовности осуществляются руководителями автопредприятий, другими руководящими органами. Они ведутся целенаправленно, исходя из содержания предстоящих задач и ожидаемых условий их выполнения, планомерно и постоянно с учетом необходимости поддержания готовности формирований к проведению эвакомероприятий в отводимые им сроки.

22. Предприятия — формирователи АТФ районов и предприятия — поставщики автотранспорта назначаются органами местного самоуправления. К АТФ приписываются автотранспортные средства и другие необходимые техника и имущество, не подлежащие поставке в ВС РФ, а также водители, освобожденные от призыва в армию. Автоколонны, назначенные для укомплектования воинских частей на случай войны, могут привлекаться для эвакуации населения из опасных районов по согласованию с органами, осуществляющими мобилизацию.

Количество приписанных к службе водителей должно быть больше количества автотранспортных средств в 1,6 — 2 раза.

23. Сбор автотранспортных формирований осуществляется на базовом предприятии по установленному сигналу или распоряжению. Основанием к сбору АК, АСО является решение руководителя исполнительной власти субъекта Российской Федерации и руководителей органов местного самоуправления на проведение эвакомероприятий. Автотранспортные формирования по установленному сигналу (распоряжению) сосредотачиваются в назначенном месте в готовности к выполнению своих задач согласно действующим планам и заданиям. Все средства, предназначенные для обеспечения автономных действий автотранспортных формирований, поступают в их распоряжение согласно расчетам по материальному обеспечению и техническому прикрытию.

24. Прибывшие по установленным сигналам (распоряжениям) автотранспортные средства проходят техническую проверку, дооборудуются и экипируются нужным имуществом. При необходимости уточняются организационные расчеты автотранспортных формирований. На неисправные и непригодные для выполнения предстоящих задач автотранспортные средства составляется рекламация. Она направляется вместе с непригодными автотранспортными средствами на предприятие (в организацию) с требованием замены в установленные сроки.

25. О готовности автотранспортного формирования его начальник докладывает руководителю органа местного самоуправления. С поступлением доклада руководителю органа местного самоуправления автотранспортное формирование считается готовым к выполнению своей задачи. При необходимости для действий на самостоятельном направлении при выполнении автотранспортных задач, требующих значительных сил, АК сводятся в группу колонн (бригады) под руководством создаваемого в этом случае органа управления группы (бригады).

26. Решение на привлечение автомобильного транспорта к эвакуации населения из зон заражения (загрязнения) принимают руководитель исполнительной власти субъекта Российской Федерации и руководители органов местного самоуправления и на основе принятых решений отдают распоряжения непосредственно руководителям предприятий с одновременным уведомлением местных и отраслевых органов.

Руководители АТП, получившие распоряжения, организуют сосредоточение автотранспорта на предприятиях — формирователях автомобильных колонн (отрядов), их организационное оформление, необходимое техническое обслуживание и оборудование автотранспортных средств для предстоящих перевозок.

27. Руководители АТФ организуют получение и выдачу водителям предусмотренных средств индивидуальной и медицинской защиты, радиационной (химической) разведки и дозиметрического контроля, средств связи и управления.

28. На основе имеющихся радиосредств организуются радиосеть управления АТФ района, радионаправление связи с АТФ в области (крае), а при необходимости и радиосети (радионаправления) взаимодействия с другими видами транспорта, эвакуируемыми объектами и АК (группами АК), АСО, которым предстоит действовать на отдельных направлениях и решать особые автотранспортные задачи.

29. Территориальные органы МЧС России осуществляют контроль за приведением в готовность автотранспортных средств, их организационным оформлением, всесторонним обеспечением, организацией управления колоннами (отрядами) согласно действующим нормативам.

30. Автотранспортные колонны и автосанитарные отряды направляются на сборные эвакуационные пункты, пункты посадки (погрузки), на предприятия, подлежащие эвакуации, под руководством начальников колонн (отрядов), а на небольшие предприятия, населенные пункты, в учреждения — отдельными звеньями, группами машин.

31. Руководят посадкой населения местные органы власти, отвечающие за его эвакуацию. Начальники автотранспортных колонн, звеньев, групп отвечают за соблюдение эксплуатационных норм и правил посадки людей и погрузки материальных средств, мер безопасности, условий защиты людей и грузов от химического или радиоактивного заражения при их вывозе из зон заражения (загрязнения) и зон химической (радиационной) опасности.

32. В случае необходимости вывоза населения из города автотранспортные колонны прибывают в места погрузки, удобные для сосредоточения населения: на центральные площадки, к наиболее людным скверам, паркам, административным зданиям, основным промышленным предприятиям, железнодорожным вокзалам и портам. Население прибывает к местам погрузки городским или личным транспортом, а из ближайших мест проживания — пешим порядком. Расчет на посадку людей и погрузку материальных ценностей исходя из конкретно складывающейся обстановки на СЭП осуществляют члены эвакуационной комиссии.

33. При эвакуации населения из зон РЗ со сложившейся радиационной обстановкой посадка пассажиров и погрузка домашних вещей осуществляются непосредственно у подъездов домов.

34. Эвакуация населения в особых условиях (ночью, зимой, в туман, дождь, снегопад) осуществляется с учетом особенностей упомянутых условий.

Ночью организуется освещение мест посадки пассажиров, погрузки грузов, наиболее опасных участков маршрутов: мостов, перекрестков, узлов дорог и т.д. Движение производится на пониженной скорости. Для управления колонной устанавливаются световые сигналы. Регулирование движения осуществляется увеличенным нарядом.

Зимой норма посадки пассажиров на автотранспорт может быть меньше номинальной, а перевозка пассажиров в открытом автотранспорте — только в крайних случаях и без детей, лиц престарелого возраста и больных.

В туман, дождь, снегопад принимаются меры к исключению автотранспортных происшествий по причине ограниченной видимости и усложнения условий управления автотранспортом.

Ученые говорят: АТФ

аденозин      Молекула в организме, состоящая из сахара, связанного с веществом на основе азота. Это помогает телу транспортировать энергию в молекулах, таких как АТФ. Это также способствует сну у людей.

атом      Основная единица химического элемента. Атомы состоят из плотного ядра, содержащего положительно заряженные протоны и нейтрально заряженные нейтроны. Вокруг ядра вращается облако отрицательно заряженных электронов.

ATP      См. аденозинтрифосфат.

связь      (в химии) Полупостоянное соединение между атомами или группами атомов в молекуле. Он формируется силой притяжения между участвующими атомами. После соединения атомы будут работать как единое целое. Чтобы разделить атомы компонентов, к молекуле должна быть подведена энергия в виде тепла или другого вида излучения.

клетка      Наименьшая структурная и функциональная единица организма. Обычно слишком маленький, чтобы увидеть его невооруженным глазом, он состоит из водянистой жидкости, окруженной мембраной или стенкой. Животные состоят из тысяч или триллионов клеток, в зависимости от их размера. Некоторые организмы, такие как дрожжи, плесень, бактерии и некоторые водоросли, состоят только из одной клетки.

химическое вещество      Вещество, состоящее из двух или более атомов, которые объединяются (связываются вместе) в фиксированной пропорции и структуре. Например, вода — это химическое вещество, состоящее из двух атомов водорода, связанных с одним атомом кислорода. Его химический символ — H ₂ O. Химический также может быть прилагательным, описывающим свойства материалов, которые являются результатом различных реакций между различными соединениями.

компонент      Изделие, являющееся частью чего-то другого, например, элементы, входящие в состав электронной платы.

креатин      Соединение на основе азота, вырабатываемое животными с позвоночником. Это помогает их телам снабжать энергией клетки, особенно составляющие мышцы.

ДНК      (сокращение от дезоксирибонуклеиновой кислоты) Длинная двухцепочечная спиралевидная молекула внутри большинства живых клеток, несущая генетические инструкции. Он построен на основе атомов фосфора, кислорода и углерода. У всех живых существ, от растений и животных до микробов, эти инструкции говорят клеткам, какие молекулы производить.

почки      Каждый в паре органов млекопитающих, которые фильтруют кровь и производят мочу.

печень      Орган тела животных с позвоночником, выполняющий ряд важных функций. Он может накапливать жир и сахар в качестве энергии, расщеплять вредные вещества для выведения из организма и выделять желчь — зеленоватую жидкость, выделяемую в кишечник, где она помогает переваривать жиры и нейтрализовать кислоты.

митохондрии      (сингл. митохондрия) Структура во всех клетках (кроме бактерий и архей), находящаяся вне их ядер. Здесь клетка расщепляет питательные вещества и превращает их в форму энергии, известную как АТФ.

молекула      Электрически нейтральная группа атомов, представляющая минимально возможное количество химического соединения. Молекулы могут состоять из атомов одного или разных типов. Например, кислород в воздухе состоит из двух атомов кислорода (O ₂ ), а вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода (H ₂ O).

кислород      Газ, составляющий около 21 процента атмосферы. Все животные и многие микроорганизмы нуждаются в кислороде для подпитки своего метаболизма.

фосфат      Химическое вещество, содержащее один атом фосфора и четыре атома кислорода. Он входит в состав костей, твердой белой зубной эмали и некоторых минералов, таких как апатит.

дополнение      (глагол) Добавить к чему-либо. (в питании) Что-то, принимаемое в таблетках или в жидкой форме — часто витамин или минерал — для улучшения диеты. Например, он может содержать больше некоторых питательных веществ, которые, как считается, полезны для здоровья.

АТФ: Аденозинтрифосфат – Биология

Метаболизм

OpenStaxCollege

[латексная страница]

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Объяснять роль АТФ как валюты клеточной энергии
• Опишите, как высвобождается энергия при гидролизе АТФ

Даже экзергонические реакции с высвобождением энергии требуют для своего протекания небольшого количества энергии активации. Однако рассмотрим эндергонические реакции, которые требуют гораздо большего количества энергии, потому что их продукты имеют больше свободной энергии, чем их реагенты. Откуда в клетке берется энергия для таких реакций? Ответ заключается в энергетической молекуле, называемой аденозинтрифосфатом, или АТФ. АТФ — это небольшая, относительно простая молекула ([ссылка]), но в некоторых своих связях она содержит потенциал для быстрого выброса энергии, которую можно использовать для выполнения клеточной работы. Эту молекулу можно рассматривать как первичную энергетическую валюту клеток во многом так же, как деньги — это валюта, которую люди обменивают на необходимые им вещи. АТФ используется для питания большинства энергозатратных клеточных реакций.

АТФ является основной энергетической валютой клетки. Он имеет аденозиновый остов с тремя присоединенными фосфатными группами.

Как следует из названия, аденозинтрифосфат состоит из аденозина, связанного с тремя фосфатными группами ([ссылка]). Аденозин представляет собой нуклеозид, состоящий из азотистого основания аденина и пятиуглеродного сахара рибозы. Три фосфатные группы, расположенные в порядке убывания от рибозного сахара, обозначены как альфа, бета и гамма. Вместе эти химические группы составляют энергетическую электростанцию.

Однако не все связи внутри этой молекулы находятся в особо высокоэнергетическом состоянии. Обе связи, связывающие фосфаты, представляют собой в равной степени высокоэнергетические связи (фосфоангидридные связи), которые при разрыве высвобождают достаточно энергии для обеспечения различных клеточных реакций и процессов. Эти высокоэнергетические связи представляют собой связи между второй и третьей (или бета и гамма) фосфатными группами и между первой и второй фосфатными группами. Причина, по которой эти связи считаются «высокоэнергетическими», заключается в том, что продукты разрыва такой связи — аденозиндифосфат (АДФ) и одна неорганическая фосфатная группа (P _и ) — имеют значительно меньшую свободную энергию, чем реагенты: АТФ и молекула воды. Поскольку эта реакция происходит с использованием молекулы воды, она считается реакцией гидролиза. Другими словами, АТФ гидролизуется в АДФ по следующей реакции:

\(\text{ATP}+{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\to \text{ADP}+{\text{P}}_{\text{i }}+\text{свободная энергия}\)

Как и большинство химических реакций, гидролиз АТФ в АДФ является обратимым. Обратная реакция регенерирует АТФ из АДФ + Р _и . Действительно, клетки полагаются на регенерацию АТФ точно так же, как люди полагаются на регенерацию потраченных денег за счет какого-либо дохода. Поскольку гидролиз АТФ высвобождает энергию, регенерация АТФ должна требовать ввода свободной энергии. Образование АТФ выражается в следующем уравнении:

\(\text{АДФ}+{\text{P}}_{\text{i}}+\text{свободная энергия}\to \text{АТФ}+{\text{H}}_{\text {2}}\текст{О}\)

В отношении использования АТФ в качестве источника энергии остаются два важных вопроса. Сколько именно свободной энергии высвобождается при гидролизе АТФ и как эта свободная энергия используется для работы клеток? Расчетная ∆G для гидролиза одного моля АТФ в АДФ и P

i составляет -7,3 ккал/моль (-30,5 кДж/моль). Поскольку этот расчет верен при стандартных условиях, можно было бы ожидать, что в клеточных условиях существует другое значение. В самом деле, ∆G гидролиза одного моля АТФ в живой клетке почти вдвое превышает значение в стандартных условиях: –14 ккал/моль (–57 кДж/моль).

АТФ — очень нестабильная молекула. Если АТФ быстро не используется для выполнения работы, она спонтанно диссоциирует на АДФ + Р _и , а освобождающаяся при этом свободная энергия теряется в виде тепла. Второй поставленный выше вопрос, а именно то, как энергия, высвобождаемая при гидролизе АТФ, используется для выполнения работы внутри клетки, зависит от стратегии, называемой энергетической связью. Клетки соединяют экзергоническую реакцию гидролиза АТФ с эндергоническими реакциями, позволяя им протекать. Один из примеров энергетического сопряжения с использованием АТФ включает трансмембранный ионный насос, который чрезвычайно важен для клеточной функции. Этот натрий-калиевый насос (Na

+ /K ⁺ насос) выталкивает натрий из клетки и калий в клетку ([ссылка]). Большой процент АТФ клетки тратится на питание этого насоса, потому что клеточные процессы приносят в клетку большое количество натрия и калия из клетки. Насос работает постоянно, чтобы стабилизировать клеточные концентрации натрия и калия. Для того чтобы насос совершил один цикл (выведение трех ионов Na+ и ввоз двух ионов K ⁺ ), необходимо гидролизовать одну молекулу АТФ. Когда АТФ гидролизуется, его гамма-фосфат не просто уплывает, а фактически переносится на белок насоса. 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 Na 9Насос 0117 + /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 вызывает высвобождение K ⁺ внутрь клетки. По существу, энергия, высвобождаемая при гидролизе АТФ, связана с энергией, необходимой для питания насоса и транспортировки Na9. ионы 0117 + и К ⁺ . АТФ выполняет клеточную работу, используя эту основную форму энергетического взаимодействия посредством фосфорилирования.

Art Connection

Натриево-калиевый насос является примером энергетического сопряжения. Энергия, полученная в результате экзергонического гидролиза АТФ, используется для перекачки ионов натрия и калия через клеточную мембрану.

При гидролизе одной молекулы АТФ выделяется 7,3 ккал/моль энергии (∆G = -7,3 ккал/моль энергии). Если для перемещения одного Na 9 требуется 2,1 ккал/моль энергии.0117 + через мембрану (∆G = +2,1 ккал/моль энергии), сколько ионов натрия может быть перемещено при гидролизе одной молекулы АТФ?

Часто во время клеточных метаболических реакций, таких как синтез и расщепление питательных веществ, некоторые молекулы должны слегка изменить свою конформацию, чтобы стать субстратами для следующего шага в серии реакций. Например, на самых первых этапах клеточного дыхания, когда молекула сахара-глюкозы расщепляется в процессе гликолиза.

На первом этапе этого процесса АТФ требуется для фосфорилирования глюкозы с образованием высокоэнергетического, но нестабильного промежуточного соединения. Эта реакция фосфорилирования вызывает конформационные изменения, которые позволяют фосфорилированной молекуле глюкозы превратиться в фосфорилированную сахарную фруктозу. Фруктоза является необходимым промежуточным звеном для продвижения гликолиза. Здесь экзергоническая реакция гидролиза АТФ сочетается с эндергонической реакцией превращения глюкозы в фосфорилированное промежуточное соединение в этом пути. И снова энергия, высвобождаемая при разрыве фосфатной связи в АТФ, использовалась для фосфорилирования другой молекулы, создавая нестабильное промежуточное соединение и вызывая важные конформационные изменения.

Ссылка на обучение

См. интерактивную анимацию процесса гликолиза с выработкой АТФ на этом сайте.

АТФ является основной энергоснабжающей молекулой живых клеток. АТФ состоит из нуклеотида, пятиуглеродного сахара и трех фосфатных групп.

Связи, соединяющие фосфаты (фосфоангидридные связи), обладают высокой энергоемкостью. Энергия, выделяющаяся при гидролизе АТФ в АДФ + Р _и , используется для выполнения клеточной работы. Клетки используют АТФ для выполнения работы, соединяя экзергоническую реакцию гидролиза АТФ с эндергоническими реакциями. АТФ передает свою фосфатную группу другой молекуле посредством процесса, известного как фосфорилирование. Фосфорилированная молекула находится в более высокоэнергетическом состоянии и менее стабильна, чем ее нефосфорилированная форма, и эта добавленная энергия от добавления фосфата позволяет молекуле пройти эндергоническую реакцию.

[ссылка] При гидролизе одной молекулы АТФ выделяется 7,3 ккал/моль энергии (∆G = −7,3 ккал/моль энергии). Если для перемещения одного Na ⁺

через мембрану требуется 2,1 ккал/моль энергии (∆G = +2,1 ккал/моль энергии), сколько ионов натрия может быть перемещено при гидролизе одной молекулы АТФ?

[ссылка] Три иона натрия могут быть перемещены при гидролизе одной молекулы АТФ. ∆G связанной реакции должен быть отрицательным. На перемещение трех ионов натрия через мембрану потребуется 6,3 ккал энергии (2,1 ккал × 3 Na ⁺ ионов = 6,3 ккал). Гидролиз АТФ дает 7,3 ккал энергии, что более чем достаточно для запуска этой реакции. Однако перемещение четырех ионов натрия через мембрану потребует 8,4 ккал энергии, а не одной молекулы АТФ.

Энергия, высвобождаемая при гидролизе АТФ,

1. в основном запасается между альфа- и бета-фосфатами
2. равно −57 ккал/моль
3. используется клеткой в ​​виде тепловой энергии для выполнения работы
4. обеспечение энергией сопряженных реакций

D

Какая из следующих молекул, вероятно, обладает наибольшей потенциальной энергией?

1. сахароза
2. СПС
3. глюкоза
4. АДП

А

Как вы думаете, E _A для гидролиза АТФ относительно низкий или высокий? Объясните свои рассуждения.