Ответ. Аденозинтрифосфат (АТФ) — это нуклеотид, состоящий из пуринового основания аденина, моносахарида рибозы и 3-х остатков фосфорной кислоты. Во всех живых организмах выполняет роль универсального аккумулятора и переносчика энергии. Под действием специальных ферментов концевые фосфатные группы отщепляются с освобождением энергии, которая идет на мышечное сокращение, синтетические и др. процессы жизнедеятельности.
2. Какие химические связи называются макроэргическими?
Ответ. Макроэргическими называются связи между остатками фосфорной кислоты, так как при их разрыве выделяется большое количество энергии (в четыре раза больше, чем при расщеплении других химических связей).
3. В каких клетках АТФ больше всего?
Вопросы после §22
1. В клетках каких организмов происходит спиртовое брожение?
Ответ. В большинстве растительных клеток, а также в клетках некоторых грибов (например, дрожжей) вместо гликолиза происходит спиртовое брожение:молекула глюкозы в анаэробных условиях превращается в этиловый спирт и СО2:
С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ → 2С2Н5ОН + 2СО2 + 2АТФ + 2Н2О.
2. Откуда берётся энергия для синтеза АТФ из АДФ?
С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ → 2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О
В аэробных организмах после гликолиза (или спиртового брожения) следует завершающий этап энергетического обмена – полное кислородное расщепление, или клеточное дыхание. В процессе этого третьего этапа органические вещества, образовавшиеся в ходе второго этапа при бескислородном расщеплении и содержащие большие запасы химической энергии, окисляются до конечных продуктов СО2 и Н2О. Этот процесс, так же как и гликолиз, является многостадийным, но происходит не в цитоплазме, а в митохондриях. В результате клеточного дыхания при распаде двух молекул молочной кислоты синтезируются 36 молекул АТФ:
2С3Н6О3 + 6О2 + 36АДФ + 36Н3РО4 → 6СО2 + 42Н2О + 36АТФ.
Таким образом, суммарно энергетический обмен клетки в случае распада глюкозы можно представить следующим образом:
С6Н12О6 + 6О2 + 38АДФ + 38Н3РО4 → 6СО2 + 44Н2О + 38АТФ.
3. Какие этапы выделяют в энергетическом обмене?
Ответ. I этап, подготовительный
Сложные органические соединения распадаются на простые под действием пищеварительных ферментов, при этом выделяется только тепловая энергия.
Жиры → глицерин и жирные кислоты
II этап, гликолиз (бескислородный)
Осуществляется в цитоплазме, с мембранами не связан. В нём участвуют ферменты; расщеплению подвергается глюкоза. 60 % энергии рассеивается в виде тепла, а 40 % — используется для синтеза АТФ. Кислород не участвует.
III этап, клеточное дыхание (кислородный)
Осуществляется в митохондриях, связан с матриксом митохондрий и внутренней мембраной. В нём участвуют ферменты, кислород. Расщеплению подвергается молочная кислота. СО2 выделяется из митохондрий в окружающую среду. Атом водорода включается в цепь реакций, конечный результат которых — синтез АТФ.
4. В чём отличия энергетического обмена у аэробов и анаэробов?
Ответ. Все проявления жизни аэробов нуждаются в затрате энергии, пополнение которой происходит клеточном дыхании – сложном процессе, в который вовлечены многие ферментные системы.
Между тем, его можно представить как ряд последовательных реакций окисления – восстановления, при которых электроны отсоединяются от молекулы какого-либо питательного вещества и переносятся сначала на первичный акцептор, затем на вторичный и далее – до конечного. При этом энергия потока электронов накапливается в макроэргических химических связях (главным образом, фосфатных связях универсального источника энергии – АТФ).
Для большинства организмов конечным акцептором электронов служит кислород, который, реагируя с электронами и ионами водорода, образует молекулу воды. Без кислорода обходятся лишь анаэробы, покрывающие свои энергетические потребности за счет брожения. К анаэробам относятся многие бактерии, ресничные инфузории, некоторые черви и несколько видов моллюсков. Эти организмы в качестве конечного акцептора электронов используют этиловый или бутиловый спирт, глицерин и др.
Преимущество кислородного, то есть аэробного типа энергетического обмена над анаэробным очевидно: количество энергии, выделяющееся при окислении питательного вещества кислородом, в несколько раз выше, чем при его окислении, например, пировиноградной кислотой (происходит при таком распространенном типе брожения, как гликолиз). Таким образом, благодаря высокой окислительной способности кислорода, аэробы эффективнее используют потребляемые питательные вещества, чем анаэробы. Вместе с тем, аэробные организмы могут существовать лишь в среде, содержащей свободный молекулярный кислород. В противном случае они погибают.
Источник: resheba.me
Откуда берётся энергия для синтеза АТФ из АДФ?
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
- Обратная связь
- Правила сайта
Источник: www.soloby.ru
§ 26. Энергетический обмен
Универсальным источником энергии в клетке для использования ее в разнообразных биохимических реакциях является энергия, аккумулированная в макроэргических связях молекул АТФ. Основным органическим веществом, используемым в клетках для получения энергии, является глюкоза.
2. Откуда берется энергия для синтеза АТФ из АДФ?
Непосредственным источником энергии для синтеза АТФ из АДФ и фосфата является одностороннее движение протонов из межмембранного пространства (Н+-резервуара) в матрикс через канал фермента АТФ-синтетазы, встроенного во внутреннюю мембрану митохондрий. Этот механизм обеспечения энергией для синтеза молекул АТФ иначе называют «протонной помпой».
3, 4, 5. Какие этапы выделяют в энергетическом обмене? Где осуществляются реакции гликолиза? В каких органеллах происходит клеточное дыхание?
В энергетическом обмене выделяют три этапа. Первый этап — подготовительный, который проходит в пищеварительной системе животных или пищеварительных вакуолях протистов.
Он заключается в расщеплении сложных органических веществ до более простых, способных поступить во внутреннюю среду организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость), а затем в клетки тканей и органов для дальнейшего расщепления с целью получения энергии. Второй этап — бескислородное расщепление (анаэробное дыхание) происходит в цитоплазме клеток. При гликолизе — бескислородном расщеплении молекулы глюкозы — происходит образование 2 молекул пировиноградной кислоты и запасание 2 молекул АТФ. На завершающем третьем этапе энергетического обмена, идущем в митохондриях с участием кислорода и поэтому называемом аэробным дыханием, происходит полное расщепление 2 молекул пировиноградной кислоты до Н20 и С02 и синтез 36 молекул АТФ.
6. Как вы думаете, почему расщепление органических соединений в присутствии кислорода энергетически более эффективно, чем при его отсутствии?
Эффективность кислородного расщепления глюкозы в 18 раз выше, чем при гликолизе. Объясняется это тем, что кислородный этап идет в митохондриях клетки, где возможна эффективная работа «протонной помпы» и связывание прошедших через нее протонов с анионом кислорода, поступающим из внешней среды. Результатом этого взаимодействия является вода. В отсутствие кислорода концентрация протонов возросла бы до некоторого предельного значения, после которого аэробный процесс в митохондриях прекратился бы. Именно это и происходит при остановке сердца и прекращении поступления в клетки кислорода, что приводит организм к гибели.
Источник: resheba.top