ATP svarba ląstelių gyvenime. ATF naudojimo būdai

Pagrindinis energijos šaltinis ląstelei yra maistinės medžiagos: angliavandeniai, riebalai ir baltymai, kurie oksiduojami deguonies pagalba. Beveik visi angliavandeniai, prieš patekdami į kūno ląsteles, dėl virškinimo trakto ir kepenų darbo paverčiami gliukoze. Kartu su angliavandeniais baltymai taip pat skaidomi į aminorūgštis, o lipidai – į riebalų rūgštis Ląstelėje, veikiant deguoniui, dalyvaujant fermentams, kontroliuojantiems energijos išsiskyrimo ir jos panaudojimo reakcijas.

Beveik visos oksidacinės reakcijos atsiranda mitochondrijose, o išsiskyrusi energija kaupiama didelės energijos junginio – ATP – pavidalu. Vėliau būtent ATP, o ne maistinės medžiagos, yra naudojamas aprūpinti ląstelėje vykstančius medžiagų apykaitos procesus energija.

ATP molekulė yra: (1) azoto bazės adeninas; (2) pentozės angliavandenių ribozė, (3) trys fosforo rūgšties liekanos. Paskutiniai du fosfatai yra sujungti vienas su kitu ir su likusia molekulės dalimi didelės energijos fosfatiniais ryšiais, ATP formulėje pažymėtais simboliu ~. Atsižvelgiant į organizmui būdingas fizines ir chemines sąlygas, kiekvienos tokios jungties energija yra 12 000 kalorijų 1 moliui ATP, o tai daug kartų viršija įprastos cheminės jungties energiją, todėl fosfatiniai ryšiai vadinami aukštaisiais. energijos. Be to, šie ryšiai lengvai sunaikinami, o tai suteikia energijos ląstelės viduje vykstantiems procesams, kai tik atsiranda poreikis.

Kai paleistas ATP energija dovanoja fosfatų grupę ir tampa adenozino difosfatu. Išsiskyrusi energija naudojama beveik visiems ląstelių procesams, pavyzdžiui, biosintezės reakcijoms ir raumenų susitraukimui.

Adenozino trifosfato susidarymo ląstelėje schema, parodanti pagrindinį mitochondrijų vaidmenį šiame procese.
GI – gliukozė; FA – riebalų rūgštys; AA yra aminorūgštis.

ATP papildymas atsiranda ADP rekombinuojant su fosforo rūgšties liekana maistinių medžiagų energijos sąskaita. Šis procesas kartojamas vėl ir vėl. ATP yra nuolat išnaudojamas ir kaupiamas, todėl jis vadinamas ląstelės energijos valiuta. ATP apyvartos laikas yra tik kelios minutės.

Mitochondrijų vaidmuo cheminėse ATP susidarymo reakcijose. Kai gliukozė patenka į ląstelę, veikiant citoplazminiams fermentams, ji paverčiama piruvo rūgštimi (šis procesas vadinamas glikolize). Šiame procese išsiskirianti energija išleidžiama nedideliam ADP kiekiui paversti ATP, kuris sudaro mažiau nei 5% visų energijos atsargų.

95% atliekama mitochondrijose. Piruvo rūgštis, riebalų rūgštys ir aminorūgštys, susidarančios atitinkamai iš angliavandenių, riebalų ir baltymų, galiausiai mitochondrijų matricoje virsta junginiu, vadinamu acetil-CoA. Šis junginys, savo ruožtu, patenka į fermentinių reakcijų seriją, bendrai vadinamą trikarboksirūgšties ciklu arba Krebso ciklu, kad išlaisvintų savo energiją.

Kilpoje trikarboksirūgštys acetil-CoA skyla į vandenilio atomus ir anglies dioksido molekules. Anglies dioksidas pašalinamas iš mitochondrijų, paskui iš ląstelės difuzijos būdu ir pašalinamas iš organizmo per plaučius.

Vandenilio atomai chemiškai labai aktyvūs, todėl iš karto reaguoja su deguonimi, difunduojančiu į mitochondrijas. Didelis energijos kiekis, išsiskiriantis šios reakcijos metu, naudojamas daugeliui ADP molekulių paversti ATP. Šios reakcijos yra gana sudėtingos ir reikalauja daugybės fermentų, kurie yra mitochondrijų kristalų dalis. Pradiniame etape nuo vandenilio atomo atsiskiria elektronas, o atomas virsta vandenilio jonu. Procesas baigiasi vandenilio jonų pridėjimu prie deguonies. Dėl šios reakcijos susidaro vanduo ir daug energijos, reikalingos ATP sintetazės, didelio rutulinio baltymo, išsikišančio gumbų pavidalu mitochondrijų krištolo paviršiuje, veikimui. Veikiant šiam fermentui, kuris naudoja vandenilio jonų energiją, ADP virsta ATP. Naujos ATP molekulės iš mitochondrijų siunčiamos į visas ląstelės dalis, įskaitant branduolį, kur šio junginio energija naudojama įvairioms funkcijoms atlikti.
Šis procesas ATP sintezė paprastai vadinamas chemosmosiniu ATP gamybos mechanizmu.

Mitochondrijų adenozino trifosfato naudojimas trims svarbioms ląstelių funkcijoms įgyvendinti:
membranos pernešimas, baltymų sintezė ir raumenų susitraukimas.

Paveikslėlyje parodyti du būdai ATP struktūros vaizdai. Adenozino monofosfatas (AMP), adenozino difosfatas (ADP) ir adenozino trifosfatas (ATP) priklauso junginių, vadinamų nukleotidais, klasei. Nukleotidų molekulė susideda iš penkių anglies cukraus, azoto bazės ir fosforo rūgšties. AMP molekulėje cukrų vaizduoja ribozė, o bazė yra adeninas. ADP molekulėje yra dvi fosfatų grupės, o ATP molekulėje - trys.

ATP vertė

Kai ATP suskaidomas į ADP ir išsiskiria neorganinio fosfato (Pn) energija:

Reakcija vyksta absorbuojant vandenį, t.y. tai yra hidrolizė (savo straipsnyje mes ne kartą susidūrėme su šiuo labai paplitusiu biocheminių reakcijų tipu). Trečioji fosfatų grupė, atskirta nuo ATP, lieka ląstelėje neorganinio fosfato (Pn) pavidalu. Šios reakcijos laisvosios energijos išeiga yra 30,6 kJ 1 moliui ATP.

Iš ADF ir fosfato, ATP gali būti sintetinamas dar kartą, tačiau tam reikia išleisti 30,6 kJ energijos 1 moliui naujai susidariusio ATP.

Šioje reakcijoje, vadinama kondensacijos reakcija, išsiskiria vanduo. Fosfato pridėjimas prie ADP vadinamas fosforilinimo reakcija. Abi aukščiau pateiktos lygtys gali būti sujungtos:

Šią grįžtamąją reakciją katalizuoja fermentas, vadinamas ATPazė.

Visoms ląstelėms, kaip jau minėta, reikia energijos, kad galėtų atlikti savo darbą, o visoms bet kurio organizmo ląstelėms šios energijos šaltinis yra tarnauja kaip ATP. Todėl ATP vadinamas „universaliu energijos nešikliu“ arba „energijos valiuta“. Tinkama analogija yra elektros baterijos. Prisiminkite, kodėl mes jų nenaudojame. Jų pagalba vienu atveju galime priimti šviesą, kitu atveju garsą, kartais mechaninį judėjimą, o kartais iš jų reikia tikrosios elektros energijos. Akumuliatorių patogumas yra tas, kad tą patį energijos šaltinį – akumuliatorių – galime naudoti įvairiems tikslams, priklausomai nuo to, kur jį pastatysime. ATP ląstelėse atlieka tą patį vaidmenį. Jis aprūpina energiją įvairiems procesams, tokiems kaip raumenų susitraukimas, nervinių impulsų perdavimas, aktyvus medžiagų pernešimas ar baltymų sintezė ir visos kitos ląstelių veiklos rūšys. Norėdami tai padaryti, jis turi būti tiesiog „prijungtas“ prie atitinkamos ląstelės aparato dalies.

Analogiją galima tęsti. Pirmiausia reikia pagaminti baterijas, o kai kurias iš jų (įkraunamas), kaip ir , galima įkrauti. Kai akumuliatoriai gaminami gamykloje, juose turi būti sukauptas tam tikras energijos kiekis (taip suvartotas gamykloje). ATP sintezei taip pat reikia energijos; jo šaltinis yra organinių medžiagų oksidacija kvėpuojant. Kadangi oksidacijos proceso metu ADP fosforilinant išsiskiria energija, toks fosforilinimas vadinamas oksidaciniu fosforilinimu. Fotosintezės metu ATP susidaro iš šviesos energijos. Šis procesas vadinamas fotofosforilinimu (žr. 7.6.2 skyrių). Ląstelėje taip pat yra „gamyklų“, gaminančių didžiąją dalį ATP. Tai mitochondrijos; juose yra cheminių „surinkimo linijų“, ant kurių aerobinio kvėpavimo metu susidaro ATP. Galiausiai ląstelėje įkraunamos ir išsikrovusios „baterijos“: po to, kai ATP, išleidęs joje esančią energiją, paverčiamas ADP ir Fn, dėl procese gaunamos energijos greitai vėl gali būti susintetintas iš ADP ir Fn. kvėpavimas dėl naujų organinių medžiagų dalių oksidacijos.

ATP kiekis ląstelėje bet kuriuo momentu yra labai mažas. Todėl ATF reikia matyti tik energijos nešiklį, o ne jos saugyklą. Tokios medžiagos kaip riebalai ar glikogenas yra naudojamos ilgalaikiam energijos kaupimui. Ląstelės yra labai jautrios ATP lygiui. Didėjant jo naudojimo greičiui, didėja ir kvėpavimo proceso, palaikančio šį lygį, greitis.

ATP vaidmuo Kaip jungiamoji grandis tarp ląstelinio kvėpavimo ir energijos suvartojimo procesų, matoma iš paveikslo. Ši diagrama atrodo paprasta, tačiau iliustruoja labai svarbų modelį.

Todėl galima sakyti, kad apskritai kvėpavimo funkcija yra gamina ATP.

Trumpai apibendrinkime tai, kas buvo pasakyta aukščiau.
1. ATP sintezei iš ADP ir neorganinio fosfato 1 moliui ATP reikia 30,6 kJ energijos.
2. ATP yra visose gyvose ląstelėse, todėl yra universalus energijos nešėjas. Kiti energijos nešikliai nenaudojami. Tai supaprastina reikalą – reikalingas korinis aparatas gali būti paprastesnis ir veikti efektyviau bei ekonomiškiau.
3. ATP lengvai tiekia energiją bet kuriai ląstelės daliai bet kokiam procesui, kuriam reikalinga energija.
4. ATP greitai išskiria energiją. Tam reikia tik vienos reakcijos – hidrolizės.
5. ATP gamybos greitis iš ADP ir neorganinio fosfato (kvėpavimo proceso greitis) lengvai reguliuojamas pagal poreikius.
6. ATP sintetinamas kvėpuojant dėl cheminės energijos, išsiskiriančios oksiduojant organines medžiagas, tokias kaip gliukozė, ir fotosintezės metu dėl saulės energijos. ATP susidarymas iš ADP ir neorganinio fosfato vadinamas fosforilinimo reakcija. Jei fosforilinimo energija tiekiama oksidacijos būdu, tai mes kalbame apie oksidacinį fosforilinimą (šis procesas vyksta kvėpuojant), tačiau jei fosforilinti naudojama šviesos energija, tai procesas vadinamas fotofosforilinimu (tai vyksta fotosintezės metu).

Bet kurioje mūsų kūno ląstelėje vyksta milijonai biocheminių reakcijų. Juos katalizuoja įvairūs fermentai, kuriems dažnai reikia energijos. Iš kur ląstelė ją gauna? Į šį klausimą galima atsakyti, jei atsižvelgsime į ATP molekulės – vieno iš pagrindinių energijos šaltinių – struktūrą.

ATP yra universalus energijos šaltinis

ATP reiškia adenozino trifosfatą arba adenozino trifosfatą. Medžiaga yra vienas iš dviejų svarbiausių energijos šaltinių bet kurioje ląstelėje. ATP struktūra ir jo biologinis vaidmuo yra glaudžiai susiję. Dauguma biocheminių reakcijų gali vykti tik dalyvaujant medžiagos molekulėms, tačiau ATP retai kada tiesiogiai dalyvauja reakcijoje: kad vyktų bet koks procesas, reikalinga energija, esanti būtent adenozino trifosfate.

Medžiagos molekulių struktūra yra tokia, kad tarp fosfatų grupių susidarę ryšiai neša didžiulį energijos kiekį. Todėl tokie ryšiai dar vadinami makroerginiais, arba makroenergetiniais (makro=daug, didelis kiekis). Pirmą kartą šį terminą įvedė mokslininkas F. Lipmanas, taip pat pasiūlė joms žymėti naudoti simbolį ̴.

Ląstelei labai svarbu palaikyti pastovų adenozino trifosfato kiekį. Tai ypač pasakytina apie raumenų ląsteles ir nervų skaidulas, nes jos yra labiausiai priklausomos nuo energijos ir jų funkcijoms atlikti reikalingas didelis adenozino trifosfato kiekis.

ATP molekulės struktūra

Adenozino trifosfatas susideda iš trijų elementų: ribozės, adenino ir likučių

Ribose- angliavandeniai, priklausantys pentozės grupei. Tai reiškia, kad ribozėje yra 5 anglies atomai, kurie yra įtraukti į ciklą. Ribozė jungiasi su adeninu per 1-ojo anglies atomo β-N-glikozidinę jungtį. Į pentozę taip pat pridedama fosforo rūgšties liekanų 5-ajame anglies atome.

Adeninas yra azoto bazė. Priklausomai nuo to, kokia azotinė bazė yra prijungta prie ribozės, dar išskiriami GTP (guanozintrifosfatas), TTP (timidino trifosfatas), CTP (citidino trifosfatas) ir UTP (uridino trifosfatas). Visos šios medžiagos savo struktūra yra panašios į adenozino trifosfatą ir atlieka maždaug tokias pačias funkcijas, tačiau ląstelėje jų yra daug rečiau.

Fosforo rūgšties likučiai. Prie ribozės gali būti prijungtos daugiausia trys fosforo rūgšties liekanos. Jei yra du arba tik vienas, medžiaga vadinama ADP (difosfatu) arba AMP (monofosfatu). Būtent tarp fosforo likučių užsimezga makroenergetiniai ryšiai, kuriems nutrūkus išsiskiria 40–60 kJ energijos. Nutrūkus dviem ryšiams, išsiskiria 80, rečiau – 120 kJ energijos. Nutrūkus ryšiui tarp ribozės ir fosforo liekanos, išsiskiria tik 13,8 kJ, todėl trifosfato molekulėje yra tik du didelės energijos ryšiai (P ̴ P ̴ P), o ADP molekulėje – viena (P ̴). P).

Tai yra struktūrinės ATP savybės. Dėl to, kad tarp fosforo rūgšties likučių susidaro makroenergetinis ryšys, ATP struktūra ir funkcijos yra tarpusavyje susijusios.

ATP struktūra ir biologinis molekulės vaidmuo. Papildomos adenozino trifosfato funkcijos

Be energijos, ATP ląstelėje gali atlikti ir daugybę kitų funkcijų. Kartu su kitais nukleotidų trifosfatais trifosfatas dalyvauja nukleorūgščių gamyboje. Šiuo atveju ATP, GTP, TTP, CTP ir UTP yra azoto bazių tiekėjai. Ši savybė naudojama procesuose ir transkripcijai.

ATP taip pat būtinas jonų kanalų funkcionavimui. Pavyzdžiui, Na-K kanalas iš ląstelės išpumpuoja 3 natrio molekules, o į ląstelę – 2 kalio molekules. Ši jonų srovė reikalinga teigiamam krūviui palaikyti išoriniame membranos paviršiuje ir tik adenozino trifosfato pagalba gali veikti kanalas. Tas pats pasakytina apie protonų ir kalcio kanalus.

ATP yra antrojo pasiuntinio cAMP (ciklinio adenozino monofosfato) pirmtakas – cAMP ne tik perduoda signalą, gaunamą ląstelės membranos receptorių, bet yra ir alosterinis efektorius. Allosteriniai efektoriai yra medžiagos, kurios pagreitina arba sulėtina fermentines reakcijas. Taigi, ciklinis adenozino trifosfatas slopina fermento, katalizuojančio laktozės skilimą bakterijų ląstelėse, sintezę.

Pati adenozino trifosfato molekulė taip pat gali būti allosterinis efektorius. Be to, tokiuose procesuose ADP veikia kaip ATP antagonistas: jei trifosfatas pagreitina reakciją, tai difosfatas ją slopina ir atvirkščiai. Tai yra ATP funkcijos ir struktūra.

Kaip ATP susidaro ląstelėje?

ATP funkcijos ir struktūra yra tokios, kad medžiagos molekulės greitai panaudojamos ir sunaikinamos. Todėl trifosfatų sintezė yra svarbus energijos susidarymo ląstelėje procesas.

Yra trys svarbiausi adenozino trifosfato sintezės metodai:

1. Substrato fosforilinimas.

2. Oksidacinis fosforilinimas.

3. Fotofosforilinimas.

Substrato fosforilinimas pagrįstas daugybe reakcijų, vykstančių ląstelės citoplazmoje. Šios reakcijos vadinamos glikolize – anaerobine stadija. Iš 1 gliukozės molekulės susintetina dvi molekulės, kurios vėliau panaudojamos energijai gaminti, taip pat susintetina dvi ATP.

C6H12O6 + 2ADP + 2Pn --> 2C 3H4O3 + 2ATP + 4H.

Ląstelių kvėpavimas

Oksidacinis fosforilinimas yra adenozino trifosfato susidarymas perkeliant elektronus išilgai membranos elektronų transportavimo grandinės. Dėl šio perdavimo vienoje membranos pusėje susidaro protonų gradientas ir, naudojant baltymų integralinį ATP sintazės rinkinį, sukuriamos molekulės. Procesas vyksta ant mitochondrijų membranos.

Glikolizės ir oksidacinio fosforilinimo etapų seka mitochondrijose yra įprastas procesas, vadinamas kvėpavimu. Po viso ciklo ląstelėje iš 1 gliukozės molekulės susidaro 36 ATP molekulės.

Fotofosforilinimas

Fotofosforilinimo procesas yra tas pats oksidacinis fosforilinimas, turintis tik vieną skirtumą: fotofosforilinimo reakcijos vyksta ląstelės chloroplastuose, veikiant šviesai. ATP gaminasi šviesioje fotosintezės stadijoje – pagrindiniame žaliųjų augalų, dumblių ir kai kurių bakterijų energijos gamybos procese.

Fotosintezės metu elektronai praeina per tą pačią elektronų transportavimo grandinę, todėl susidaro protonų gradientas. Protonų koncentracija vienoje membranos pusėje yra ATP sintezės šaltinis. Molekulių surinkimą atlieka fermentas ATP sintazė.

Vidutiniškai ląstelėje yra 0,04% adenozino trifosfato masės. Tačiau didžiausia vertė stebima raumenų ląstelėse: 0,2-0,5%.

Ląstelėje yra apie 1 milijardas ATP molekulių.

Kiekviena molekulė gyvena ne ilgiau kaip 1 minutę.

Viena adenozino trifosfato molekulė atnaujinama 2000-3000 kartų per dieną.

Iš viso per dieną žmogaus organizmas susintetina 40 kg adenozino trifosfato, o bet kuriuo metu ATP rezervas yra 250 g.

Išvada

ATP struktūra ir biologinis jo molekulių vaidmuo yra glaudžiai susiję. Medžiaga vaidina pagrindinį vaidmenį gyvybės procesuose, nes didelės energijos ryšiuose tarp fosfatų liekanų yra didžiulis energijos kiekis. Adenozino trifosfatas ląstelėje atlieka daugybę funkcijų, todėl svarbu palaikyti pastovią medžiagos koncentraciją. Skilimas ir sintezė vyksta dideliu greičiu, nes jungčių energija nuolat naudojama biocheminėse reakcijose. Tai būtina medžiaga bet kuriai kūno ląstelei. Tai turbūt viskas, ką galima pasakyti apie ATP struktūrą.

Ši molekulė vaidina itin svarbų vaidmenį metabolizme, junginys žinomas kaip universalus energijos šaltinis visuose gyvame organizme vykstančiuose procesuose.

Atsakymas

Kiti klausimai iš kategorijos

1. Pagrindinis R. Huko nuopelnas biologijoje yra tas, kad jis:

a) sukūrė pirmąjį mikroskopą; b) atrasti mikroorganizmai; c) atidarė narvą; d) suformulavo ląstelės teorijos nuostatas.

2. Grybų ląstelės sienelėje yra:

a) chitinas; b) mureinas; c) celiuliozė; d) glikogenas.

3. Ant granuliuoto EPS membranų yra:

a) mitochondrijos; b) chloroplastai; c) ribosomos; d) lizosomos.

4. Baltymų molekulėje esančios aminorūgštys jungiasi per:

a) joninis ryšys; b) peptidinė jungtis; c) vandenilio jungtis.

5. Kuriuose plastiduose yra chlorofilo pigmento:

a) chloroplastai; b) leukoplastai; c) chromoplastai.

6. Kaip vadinamos vidinės mitochondrijų struktūros?

a) grana; b) matrica; c) cristae; d) stroma.

7. Baltymų sintezė vyksta:

A) Golgi aparatas; b) ribosomos; c) sklandus EPS; d) lizosomos.

8. Augalai, grybai, gyvūnai yra eukariotai, nes jų ląstelės:

a) neturi formalaus branduolio; b) nesidalina mitozės būdu; c) turėti suformuotą šerdį;

d) branduolio DNR yra uždaryta žiede.

9. Kokios ląstelės organelės susidaro iš galinių Golgi komplekso pūslelių?

a) lizosomos; b) plastidai; c) mitochondrijos; d) ribosomos.

10. Chloroplasto grana susideda iš: a) stromos; b) crist; c) tilakoidai; d) matrica.

11. Baltymai, sudarantys plazmos membraną, atlieka šias funkcijas:

a) struktūrinis; b) receptorius; c) fermentinis; d) visa tai, kas išdėstyta pirmiau.

12. Pagrindinė bakterijų paveldimos informacijos saugojimo vieta yra:

a) nukleoidas; b) šerdis; c) mezosoma; d) centriolė.

B dalis. 2 užduotis. Pasirinkite tris teisingus atsakymus.

1. Golgi aparatas randamas ląstelėse:

A) gyvūnai; b) bakterijos; c) grybai; d) augalai; e) virusai; e) melsvadumbliai.

2. Gyvuose organizmuose citoplazminė membrana gali būti padengta:

a) glikokaliksas; b) matrica; c) ląstelės sienelė; d) gleivinė kapsulė; e) ląstelių plėvelė; e) ląstelės membrana.

3. Eukariotinės ląstelės membraninės organelės neapima:

a) lizosomos; b) vakuolės; c) ląstelės centras; d) ribosomos; e) žvyneliai; e) inkliuzai.

4. Ląstelėje DNR yra:

A) šerdis; b) mitochondrijos; c) chloroplastai; d) EPS; e) lizosomos; e) Golgi aparatas.

B dalis. 3 užduotis. Rungtynės.

1. Tarp ląstelės organelės ir jos sandaros.

Ląstelių organelės Organelių sandara

1) vakuolės A) turi vieną membraną

2) mitochondrijos B) turi dvi membranas

3) ląstelės centras B) neturi membranos struktūros

4) ribosomos

5) lizosomos

2. Tarp mitochondrijų ir chloroplastų gyvybinių funkcijų struktūros ir savybių.

Organoidų ypatumai Organoidai

1) vidinė membrana sudaro cristae A) mitochondrijas

2) turi grana, pagaminta iš tilakoidų B) chloroplastų

3) vidinė erdvė užpildyta stroma

4) vidinė erdvė užpildyta matrica

5) oksiduoja organines medžiagas, kad susidarytų ATP

6) fotosintezė

C dalis. Pateikite išsamų ir išsamų atsakymą.

C 1. Kokia yra DNR ir RNR nukleotidų sandara? Kaip nukleotidai sujungiami į vieną polinukleotidų grandinę?

C 2. Į kokias grupes skirstomi visi ląstelės elementai? Kokiu pagrindu?

C 3. Kiek T, A, C nukleotidų yra atskirai DNR molekulės fragmente, jei jame randama 660 G, kurie sudaro 22% viso jų kiekio. Koks šio DNR fragmento ilgis ir masė?
Padėk man, prašau

Taip pat skaitykite

Padėkite man suredaguoti 2 darbus, tai labai skubu. Tikiuosi jūsų pagalbos, nes nesu labai stipri biologijoje. A1. Ląstelės panašios sandaros ir

atliekamos funkcijos, forma 1) Audiniai; 2) organai; 3) organų sistemos; 4) vienas organizmas. A2. Fotosintezės procese augalai 1) Aprūpina save organinėmis medžiagomis 2) oksiduoja sudėtingas organines medžiagas į paprastas 3) Sugeria deguonį ir išskiria anglies dioksidą 4) Vartoja organinių medžiagų energiją. A3. Ląstelėje vyksta organinių medžiagų sintezė ir skaidymas, todėl ji vadinama 1) Struktūros 2) gyvybinės veiklos 3) augimo 4) dauginimosi vienetu. A4. Kokios ląstelių struktūros mitozės metu pasiskirsto griežtai tolygiai tarp dukterinių ląstelių? 1) Ribosomos; 2) mitochondrijos; 3) chloroplastai; 4) chromosomos. A5. Deoksiribozė yra 1) aminorūgščių, 2) baltymų 3) ir RNR 4) DNR komponentas. A6. Virusai, prasiskverbiantys į ląstelę šeimininką, 1) minta ribosomomis; 2) įsikurti mitochondrijose; 3) Atgaminti jų genetinę medžiagą; 4) Ją nuodija medžiagų apykaitos metu susidariusiomis kenksmingomis medžiagomis. A7. Kokia vegetatyvinio dauginimo reikšmė? 1) prisideda prie spartaus rūšies individų skaičiaus didėjimo; 2) veda prie vegetatyvinio kintamumo atsiradimo; 3) padidina mutacijų turinčių individų skaičių; 4) lemia individų įvairovę populiacijoje. A8. Kurios ląstelių struktūros, kuriose kaupiamos maistinės medžiagos, nepriskiriamos organelėms? 1) Vakuolės; 2) leukoplastai; 3) chromoplastai; 4) inkliuzai. A9. Baltymai susideda iš 300 aminorūgščių. Kiek nukleotidų yra gene, kuris naudojamas kaip baltymų sintezės šablonas? 1) 300 2) 600 3) 900 4) 1500 A10. Virusų, kaip ir bakterijų, sudėtį sudaro 1) nukleino rūgštys ir baltymai 2) gliukozė ir riebalai 3) krakmolas ir ATP 4) vanduo ir mineralinės druskos A11. DNR molekulėje nukleotidai su timinu sudaro 10% viso nukleotidų skaičiaus. Kiek nukleotidų su citozinu yra šioje molekulėje? 1) 10 % 2) 40 % 3) 80 % 4) 90 % A12. Didžiausias energijos kiekis išsiskiria skaidant vieną 1) polisacharido 2) baltymo 3) gliukozės 4) ATP 2 molekulės ryšį A1 variantas. Dėl DNR molekulių savybės savaime dubliuotis 1) atsiranda mutacijų 2) individuose atsiranda modifikacijų 3) atsiranda naujų genų derinių 4) paveldima informacija perduodama dukterinėms ląstelėms. A2. Kokia yra mitochondrijų reikšmė ląstelėje: 1) perneša ir pašalina galutinius biosintezės produktus 2) paverčia organinių medžiagų energiją į ATP 3) vykdo fotosintezės procesą 4) sintetina angliavandenius A3. Mitozė daugialąsčiame organizme sudaro 1) gametogenezės 2) augimo ir vystymosi 3) metabolizmo 4) savireguliacijos procesų pagrindą A4. Kokie yra organizmo lytinio dauginimosi citologiniai pagrindai: 1) DNR gebėjimas replikuotis 2) sporų susidarymo procesas 3) ATP molekulės energijos kaupimas 4) A5 mRNR matricinė sintezė. Esant grįžtamai denatūruojant baltymą, 1) pažeidžiama jo pirminė struktūra, 2) susidaro vandenilio ryšiai, 3) pažeidžiama jo tretinė struktūra, 4) susidaro A6 peptidiniai ryšiai. Baltymų biosintezės procese mRNR molekulės perduoda paveldimą informaciją 1) iš citoplazmos į branduolį 2) vienos ląstelės į kitą 3) branduolius į mitochondrijas 4) branduolius į ribosomas. A7. Gyvūnams vykstant mitozei, priešingai nei mejozei, susidaro ląstelės: 1) somatinės 2) su puse chromosomų rinkinio 3) lytinės 4) sporinės ląstelės. A8. Augalų ląstelėse, skirtingai nei žmogaus ląstelėse, gyvūnuose ir grybuose, A) išskyrimas 2) mityba 3) kvėpavimas 4) vyksta fotosintezė A9. Dalijimosi fazė, kurios metu chromatidės išsiskiria į skirtingus ląstelės polius 1) anafazė 2) metafazė 3) profazė 4) telofazė A10. Verpstės gijų prisitvirtinimas prie chromosomų vyksta 1) Interfazė; 2) profazė; 3) metafazė; 4) anafazė. A11. Organinių medžiagų oksidacija su energijos išsiskyrimu ląstelėje vyksta 1) Biosintezės 2) Kvėpavimo 3) Išskyrimo 4) Fotosintezės metu. A12. Mejozės metu dukterinės chromatidės išsiskiria į ląstelės polius: 1) pirmojo dalijimosi metafazė 2) antrojo dalijimosi fazė 3) antrojo dalijimosi anafazė 4) pirmojo dalijimosi telofazė.

Iš pateiktų teiginių pasirinkite teisingus. ATP ląstelėje: 1) perduoda genetinę informaciją iš branduolio į citoplazmą; 2) atlieka pripažinimą

hormonai iš ląstelių; 3) yra universali energijos „valiuta“ ląstelėje; 4) atlieka maistinių medžiagų skaidymą.

1. Angliavandeniai fotosintezės metu sintetinami iš:

1) 02 ir H2O 3) C02 ir H20

2) C02 ir H2 4) C02 ir H2C03

2. Anglies dioksido vartotojas biosferoje yra:

1) ąžuolas 3) sliekas

2) erelis 4) dirvožemio bakterija

3. Kokiu atveju gliukozės formulė parašyta teisingai:

1) CH10 O5 3) CH12 Apie

2) C5H220 4) C3H603

4. Energijos šaltinis ATP sintezei chloroplastuose yra:

1) anglies dioksidas ir vanduo 3) NADP H2

2) aminorūgštys 4) gliukozė

5. Fotosintezės metu augaluose anglies dioksidas sumažinamas iki:

1) glikogenas 3) laktozė

2) celiuliozė 4) gliukozė

6. Organinės medžiagos iš neorganinių gali sukurti:

1) E. coli 3) rupūžės

2) vištiena 4) rugiagėlė

7. Fotosintezės šviesos stadijoje molekulės sužadinamos šviesos kvantais:

1) chlorofilas 3) ATP

2) gliukozė 4) vanduo

8. Autotrofai neapima:

1) chlorella ir spirogyra

2) beržas ir pušis

3) pievagrybiai ir rupūžės 4) melsvadumbliai

9. Pagrindiniai deguonies tiekėjai į Žemės atmosferą yra:

1) augalai 2) bakterijos

3) gyvūnai 4) žmonės

10. Fotosintezuoti gali:

1) pirmuonys 2) virusai

3) augalai 4) grybai

11. Chemosintetika apima:

1) geležies bakterijos 2) gripo ir tymų virusai

3) choleros vibrios 4) rudieji dumbliai

12. Kvėpuodamas augalas sugeria:

1) anglies dioksidas ir išskiria deguonį

2) deguonies ir išskiria anglies dioksidą

3) šviesos energiją ir išskiria anglies dioksidą

4) šviesos energiją ir išskiria deguonį

13. Fotosintezės metu vyksta vandens fotolizė:

1) viso fotosintezės proceso metu

2) tamsiojoje fazėje

3) šviesos fazėje

4) nevyksta angliavandenių sintezė

14. Vyksta šviesioji fotosintezės fazė:

1) ant vidinės chloroplastų membranos

2) ant išorinės chloroplastų membranos

3) chloroplastų stromoje

4) mitochondrijų matricoje

15. Tamsiojoje fotosintezės fazėje įvyksta:

1) deguonies išsiskyrimas

2)ATP sintezė

3) angliavandenių sintezė iš anglies dioksido ir vandens

4)chlorofilo sužadinimas šviesos fotonu

16. Pagal mitybos tipą dauguma augalų priklauso:

17. Augalų ląstelėse, skirtingai nei žmonių, gyvūnų ir grybelių ląstelėse,

1) medžiagų apykaita 2) aerobinis kvėpavimas

3) gliukozės sintezė 4) baltymų sintezė

18. Vandenilio šaltinis anglies dioksido redukcijai fotosintezės proceso metu yra

1) vanduo 2) gliukozė

3) krakmolas 4) mineralinės druskos

19. Kas vyksta chloroplastuose:

1) iRNR transkripcija 2) ribosomų susidarymas

3) lizosomų susidarymas 4) fotosintezė

20. ATP sintezė ląstelėje vyksta procese:

1) glikolizė; 2) fotosintezė;

3) ląstelinis kvėpavimas; 4) visi yra išvardyti

Pagrindinis ląstelės energijos šaltinis yra maistinės medžiagos: angliavandeniai, riebalai ir baltymai, kurie oksiduojami deguonies pagalba. Beveik visi angliavandeniai, prieš patekdami į kūno ląsteles, dėl virškinimo trakto ir kepenų darbo paverčiami gliukoze. Kartu su angliavandeniais baltymai taip pat skaidomi į aminorūgštis, o lipidai – į riebalų rūgštis. Ląstelėje maistinės medžiagos oksiduojamos veikiant deguoniui ir dalyvaujant fermentams, kontroliuojantiems energijos išsiskyrimo reakcijas ir jos panaudojimą. Beveik visos oksidacinės reakcijos vyksta mitochondrijose, o išsiskirianti energija kaupiama didelės energijos junginio – ATP – pavidalu. Vėliau būtent ATP, o ne maistinės medžiagos, yra naudojamas aprūpinti ląstelėje vykstančius medžiagų apykaitos procesus energija.

ATP molekulėje yra: (1) azoto bazės adeninas; (2) pentozės angliavandenių ribozė, (3) trys fosforo rūgšties liekanos. Paskutiniai du fosfatai yra sujungti vienas su kitu ir su likusia molekulės dalimi didelės energijos fosfatiniais ryšiais, ATP formulėje pažymėtais simboliu ~. Atsižvelgiant į organizmui būdingas fizines ir chemines sąlygas, kiekvienos tokios jungties energija yra 12 000 kalorijų 1 moliui ATP, o tai daug kartų viršija įprastos cheminės jungties energiją, todėl fosfatiniai ryšiai vadinami aukštaisiais. energijos. Be to, šie ryšiai lengvai sunaikinami, o tai suteikia energijos ląstelės viduje vykstantiems procesams, kai tik atsiranda poreikis.

Kai išsiskiria energija, ATP dovanoja fosfatų grupę ir tampa adenozino difosfatu. Išsiskyrusi energija naudojama beveik visiems ląstelių procesams, pavyzdžiui, biosintezės reakcijoms ir raumenų susitraukimui.

ATP atsargų papildymas vyksta rekombinant ADP su fosforo rūgšties liekana maistinių medžiagų energijos sąskaita. Šis procesas kartojamas vėl ir vėl. ATP yra nuolat išnaudojamas ir kaupiamas, todėl jis vadinamas ląstelės energijos valiuta. ATP apyvartos laikas yra tik kelios minutės.

Mitochondrijų vaidmuo cheminėse ATP susidarymo reakcijose. Kai gliukozė patenka į ląstelę, veikiant citoplazminiams fermentams, ji paverčiama piruvo rūgštimi (šis procesas vadinamas glikolize). Šiame procese išsiskirianti energija išleidžiama nedideliam ADP kiekiui paversti ATP, kuris sudaro mažiau nei 5% visų energijos atsargų.

95% ATP sintezė vyksta mitochondrijose. Piruvo rūgštis, riebalų rūgštys ir aminorūgštys, susidarančios atitinkamai iš angliavandenių, riebalų ir baltymų, galiausiai mitochondrijų matricoje virsta junginiu, vadinamu acetil-CoA. Šis junginys, savo ruožtu, patenka į fermentinių reakcijų seriją, bendrai vadinamą trikarboksirūgšties ciklu arba Krebso ciklu, kad išlaisvintų savo energiją. Trikarboksirūgšties cikle acetil-CoA suskaidomas į vandenilio atomus ir anglies dioksido molekules. Anglies dioksidas pašalinamas iš mitochondrijų, paskui iš ląstelės difuzijos būdu ir pašalinamas iš organizmo per plaučius.

Vandenilio atomai yra chemiškai labai aktyvūs, todėl iš karto reaguoja su deguonimi, difunduojančiu į mitochondrijas. Didelis energijos kiekis, išsiskiriantis šios reakcijos metu, naudojamas daugeliui ADP molekulių paversti ATP. Šios reakcijos yra gana sudėtingos ir reikalauja daugybės fermentų, kurie yra mitochondrijų kristalų dalis. Pradiniame etape nuo vandenilio atomo atsiskiria elektronas, o atomas virsta vandenilio jonu. Procesas baigiasi vandenilio jonų pridėjimu prie deguonies. Dėl šios reakcijos susidaro vanduo ir daug energijos, reikalingos ATP sintetazės, didelio rutulinio baltymo, išsikišančio gumbų pavidalu mitochondrijų krištolo paviršiuje, veikimui. Veikiant šiam fermentui, kuris naudoja vandenilio jonų energiją, ADP virsta ATP. Naujos ATP molekulės iš mitochondrijų siunčiamos į visas ląstelės dalis, įskaitant branduolį, kur šio junginio energija naudojama įvairioms funkcijoms atlikti. Šis ATP sintezės procesas paprastai vadinamas chemiosmotiniu ATP susidarymo mechanizmu.