АТФ и други органични съединения на клетката. АТФ и други органични съединения

Мазнини, полизахариди и нуклеинови киселини, има няколко хиляди други органични съединения. Те могат условно да бъдат разделени на крайни и междинни продукти на биосинтеза и разпад.

Крайните продукти на биосинтезата са органични съединения, които играят самостоятелна роля в организма или служат като мономери за синтеза на биополимери. Сред крайните продукти на биосинтезата са аминокиселините, от които се синтезират протеини в клетките; нуклеотиди - мономери, от които се синтезират нуклеинови киселини (РНК и ДНК); глюкоза, която служи като мономер за синтеза на гликоген, нишесте, целулоза.

Пътят към синтеза на всеки от крайните продукти минава през редица междинни съединения. Много вещества претърпяват ензимно разцепване и разграждане в клетките.

Помислете за някои крайни органични съединения.

аденозин фосфорни киселини.Особено важна роля в биоенергетиката на клетката играе адениловият нуклеотид, към който са прикрепени още два остатъка от фосфорна киселина. Това вещество се нарича аденозин трифосфат (АТФ). В химичните връзки между остатъците от фосфорна киселина на молекулата на АТФ се съхранява енергия (E), която се освобождава, когато фосфатът се елиминира:

ATP - ADP+P+E

Тази реакция произвежда аденозин дифосфорна киселина (ADP) и фосфорна киселина (фосфат, F).

Всички клетки използват енергията на АТФ за процесите на биосинтеза, движение, производство на топлина, предаване на нервни импулси, луминесценция (например при луминисцентни бактерии), т.е. за всички жизнени процеси.

АТФ е универсален акумулатор на биологична енергия. Светлинната енергия на Слънцето и енергията, съдържаща се в консумираната храна, се съхраняват в АТФ молекули.

Регулиращи и сигнализиращи вещества.Крайните продукти на биосинтезата са вещества, които играят важна роля в регулацията на физиологичните процеси и развитието на организма. Те включват много животински хормони. Наред с протеиновите хормони, които са споменати в § 4, са известни хормони с непротеинова природа. Някои от тях регулират съдържанието на натриеви и водни йони в тялото на животните, други осигуряват пубертета и играят важна роля в размножаването на животните. Хормоните на тревожност или стрес (например адреналин) в условия на напрежение увеличават освобождаването на глюкоза в кръвта, което в крайна сметка води до увеличаване на синтеза на АТФ и активно използване на енергията, съхранявана от тялото.

Насекомите произвеждат редица специални миризливи вещества, които действат като сигнали, които информират за наличието на храна, за опасност, привличайки женски към мъжки (и обратно).

Растенията имат свои собствени хормони. Под въздействието на определени хормони съзряването на растенията се ускорява значително и тяхната продуктивност се увеличава.

Растенията произвеждат стотици различни летливи и нелетливи съединения, които привличат насекоми, носещи полени; отблъскват или отравят насекоми, които се хранят с растения; понякога потискат развитието на растения от други видове, растящи наблизо и конкуриращи се за минерали в почвата.

Витамини.Витамините са крайни продукти на биосинтезата. Те включват жизненоважни съединения, които организмите от този вид не са в състояние да синтезират сами, а трябва да получат в готов вид отвън. Например, витамин С (аскорбинова киселина) се синтезира в клетките на повечето животни, както и в клетките на растенията и микроорганизмите. Клетките на хората, човекоподобните маймуни, морските свинчета и някои видове прилепи са загубили способността си да синтезират аскорбинова киселина. Следователно той е витамин само за хора и животни от списъка. Витамин РР (никотинова киселина) не се синтезира от животни, но се синтезира от всички растения и много бактерии.

Повечето от известните витамини в клетката стават компоненти на ензими и участват в биохимични реакции.

Дневната нужда на човека от всеки витамин е няколко микрограма. Необходим е само витамин С в количество около 100 mg на ден.

Липсата на редица витамини в човешкото и животинското тяло води до нарушаване на работата на ензимите и е причина за сериозни заболявания - бери-бери. Например, липсата на витамин С е причина за сериозно заболяване - скорбут, с липса на витамин D се развива рахит при децата.

Аденозинтрифосфорна киселина - АТФ

Нуклеотидите са структурната основа за редица органични вещества, важни за живота, например макроергични съединения.
АТФ е универсалният източник на енергия във всички клетки. аденозин трифосфорна киселинаили аденозин трифосфат.
АТФ се намира в цитоплазмата, митохондриите, пластидите и клетъчните ядра и е най-често срещаният и универсален източник на енергия за повечето биохимични реакции, протичащи в клетката.
АТФ осигурява енергия за всички функции на клетката: механична работа, биосинтез на вещества, делене и др. Средно съдържанието на АТФ в клетка е около 0,05% от нейната маса, но в тези клетки, където разходите за АТФ са високи (например в клетките на черния дроб, набраздените мускули), съдържанието му може да достигне до 0,5%.

Структурата на АТФ

АТФ е нуклеотид, състоящ се от азотна основа - аденин, въглехидрат рибоза и три остатъка от фосфорна киселина, два от които съхраняват голямо количество енергия.

Връзката между остатъците от фосфорна киселина се нарича макроергичен(обозначава се със символа ~), тъй като при разкъсването му се отделя почти 4 пъти повече енергия, отколкото при разцепването на други химични връзки.

АТФ е нестабилна структура и при отделяне на един остатък от фосфорна киселина, АТФ преминава в аденозин дифосфат (ADP), освобождавайки 40 kJ енергия.

Други нуклеотидни производни

Носителите на водород представляват специална група нуклеотидни производни. Молекулярният и атомният водород има висока химическа активност и се освобождава или абсорбира по време на различни биохимични процеси. Един от най-широко използваните носители на водород е никотинамид динуклеотид фосфат(NADP).

Молекулата NADP е способна да прикрепи два атома или една молекула свободен водород, превръщайки се в редуцирана форма NADP H 2 . В тази форма водородът може да се използва в различни биохимични реакции.
Нуклеотидите могат да участват и в регулирането на окислителните процеси в клетката.

витамини

Витамини (от лат. вита- живот) - сложни биоорганични съединения, абсолютно необходими в малки количества за нормалното функциониране на живите организми. Витамините се различават от другите органични вещества по това, че не се използват като енергиен източник или строителен материал. Някои витамини организмите могат да синтезират сами (например бактериите могат да синтезират почти всички витамини), други витамини влизат в тялото с храна.
Витамините обикновено се обозначават с букви от латинската азбука. Съвременната класификация на витамините се основава на способността им да се разтварят във вода и мазнини (те се разделят на две групи: разтворим във вода(B 1 , B 2 , B 5 , B 6 , B 12 , PP , C) и мастноразтворими(A, D, E, K)).

Витамините участват в почти всички биохимични и физиологични процеси, които заедно изграждат метаболизма. Както дефицитът, така и излишъкът на витамини могат да доведат до сериозно увреждане на много физиологични функции в организма.

"Био вълна" - Комплект за новородено. Пазете бебето в удобна топлина и не пречи на движенията. Енергията на вълната е подобна на енергията на майката. Абсорбира влагата. Ръст 86, 1-2 години Подплънки за гърди. Бебешки дрехи Organic & Natural™ от органична вълна: нежни и меки. Деликатната вълна и външният шев не дразнят кожата на бебето.

"Уроци по органична химия" - качествена и количествена фактология. Терминът "органични вещества" е въведен в науката от Й. Й. Берцелиус през 1807 г. Фосфор. M. Berthelot синтезира мазнини (1854). Класификация на органичните вещества. А. М. Бутлеров синтезира захарно вещество (1861 г.). Въпроси. А. Колбе синтезира оцетна киселина (1845).

"Еволюция на органичния свят" - Човешка опашна кост. Хоацин е съвременна птица, подобна по някои характеристики на археоптерикса. Интернет източници. Еволюция. Ехидна. Казуарът е австралийски щраус. Птицечовка. След като сте изучили материала по темата „Доказателства за еволюцията на органичния свят“, трябва да можете да: Доказателства за еволюцията на органичния свят. 11-годишният Прутвираи Патил е от село Сангливади в индийския щат Махаращра.

"Органични вещества на клетката" - Благодаря за вниманието. Какви са функциите на въглехидратите и липидите? Органични вещества, които изграждат клетката. Заключение. Липиди. Избройте функциите на протеините. Консолидация. Направете заключение. Преглед на домашното Научете нова тема. Въглехидратите са изградени от въглеродни атоми и водни молекули. Какви органични вещества се намират в клетките?

„Шипове“ – Щифтове се използват за укрепване на ставите. Наклонено длето за фино струговане е заточено от двете страни. Работната част на накрайника има формата на клин с ъгъл 35 . В зависимост от вида на лепилото изделието се запазва в компресирано състояние до 24 ч. Длетото е предназначено за нарязване на гнезда и очи. Характерен елемент на фасонните части са филетата.

"Биологично активни съединения" - Световно производство на етерични мазнини и масла. Латанопрост (Xalatan) е антиглаукомно лекарство (базирано на синтетичен простагландин от групата F2a). Каскада от арахидонова киселина. Простите липиди са восъци. Първична класификация на липидите на биологичните мембрани. Биологично активни съединения на живите организми.

Тема: АТФ и други органични съединения на клетката /
Етапи на урока Време Ход на урока
учителска дейност ученическа дейност
I. Орг Момент Орг Момент
II. Проверка d / s 1520 мин. 1. ученик на дъската сравнителни характеристики на ДНК и РНК
2. ученическа характеристика на ДНК
3. Ученическа характеристика на РНК
4. изграждане на участък от ДНК молекула
5. принцип на взаимно допълване. Какво е. Начертайте на дъската.
III.Усвояване на нов материал 20 мин. АТФ и други органични съединения на клетката

1. Какво е енергия, какви видове енергия познавате?
2. Защо е необходима енергия за живота на всеки организъм?
3. Какви витамини познавате? Каква е тяхната роля?
АТФ. Структура. Функции. Нуклеотидите са структурната основа за редица важни
живот на органична материя. Най-разпространеният сред тях
са високоенергийни съединения (високоенергийни съединения, съдържащи богати
енергийни, или макроергични, връзки), а сред последните - аденозин трифосфат (АТФ).
АТФ се състои от азотната база аденин, въглехидратната рибоза и (за разлика от нуклеотидите на ДНК и
РНК) на три остатъка от фосфорна киселина (фиг. 21).
АТФ е универсалният склад и носител на енергия в клетката. Почти всички ходят в клетка
биохимичните реакции, които изискват енергия, използват АТФ като неин източник.
С отделянето на един остатък от фосфорна киселина, АТФ се превръща в аденозин дифосфат (ADP),
ако се отдели друг остатък от фосфорна киселина (което е изключително рядко), тогава ADP
се превръща в аденозин монофосфат (AMP). При разделяне на третия и втория остатък от фосфор
киселина освобождава голямо количество енергия (до 40 kJ). Ето защо връзката между
тези остатъци от фосфорна киселина се наричат ​​макроергични (обозначават се със символа ~).
Връзката между рибозата и първия остатък от фосфорната киселина не е макроергична и когато тя
разцепването освобождава само около 14 kJ енергия.
ATP + H2O ADP + H3PO4+ 40 kJ,
ADP + H2O - AMP + H3PO4 + 40kJ,
Макроергичните съединения могат да се образуват и на базата на други нуклеотиди. Например,
гуанозин трифосфат (GTP) играе важна роля в редица биохимични процеси, но ATP
е най-често срещаният и универсален източник на енергия за повечето
биохимични реакции, протичащи в клетката. АТФ се намира в цитоплазмата, митохондриите,
пластиди и ядра.
Витамини. Биологично активни органични съединения - витамини (от лат, vita - живот)
абсолютно необходими в малки количества за нормалното функциониране на организмите. Те са
играят важна роля в метаболитните процеси, като често са неразделна част от ензимите.
Витамините са открити от руския лекар Н. И. Лунин през 1880 г. Терминът "витамини" е предложен през
1912 г. от полския учен К. Функ. В момента са известни около 50 витамина. Ежедневно
нуждата от витамини е много малка. Така че, за човек витамин B12 е най-малко необходим -
0,003 мг/ден, и най-вече – витамин С – 75 мг/ден.
Витамините се обозначават с латински букви, въпреки че всеки от тях има име. Например,
витамин С - аскорбинова киселина, витамин А - ретинол и така нататък. Някои витамини
се разтварят в мазнини и се наричат ​​мастноразтворими (A, D, E, K), други са разтворими във вода
(C, B, PP, H) и съответно се наричат ​​водоразтворими.
Както дефицитът, така и излишъкът на витамини могат да доведат до сериозни разстройства на много хора
физиологични функции в тялото.

Обобщение на урок по биология в 10 клас

Тема на урока: „ATF и други орг. клетъчни връзки"

Целта на урока: да се проучи структурата на АТФ.

1. Образователни:

  • запознават учениците със структурата и функциите на молекулата АТФ;
  • въвеждат други органични съединения на клетката.
  • да научи учениците да рисуват хидролизата на прехода на ATP към ADP, ADP към AMP;

2. Разработване:

  • да се формира лична мотивация на учениците, познавателен интерес към тази тема;
  • разширяват знанията за енергията на химичните връзки и витамините
  • развиват интелектуалните и творческите способности на учениците, диалектическото мислене;
  • задълбочаване на знанията за връзката между структурата на атома и структурата на PSCE;
  • упражняват образуването на АМФ от АТФ и обратно.

3. Образователни:

  • продължете да развивате познавателен интерес към структурата на елементите на молекулярното ниво на всяка клетка на биологичен обект.
  • да се формира толерантно отношение към собственото здраве, като се знае каква роля играят витамините в човешкото тяло.

Оборудване:маса, учебник, мултимедиен проектор.

Тип урок:комбинирани

Структура на урока:

  1. Анкета d / z;
  2. Проучване на нова тема;
  3. Оправяне на нова тема;
  4. Домашна работа;

План на урока:

  1. Структурата на молекулата на АТФ, функция;
  2. Витамини: класификация, роля в човешкото тяло.

По време на часовете.

аз. Организиране на времето.

II. Проверка на знанията

  1. Структурата на ДНК и РНК (устно) - фронтално изследване.
  2. Изграждане на втората ДНК и иРНК верига (3-4 човека)
  3. Биологична диктовка (6-7) 1 вар. нечетни числа, 2 варианта-четни

1) Кой от нуклеотидите не е част от ДНК?

2) Ако нуклеотидният състав на ДНК е -ATT-GCH-TAT-, тогава какъв трябва да бъде нуклеотидният състав на i-RNA?

3) Какъв е съставът на ДНК нуклеотида?

4) Каква е функцията на иРНК?

5) Какво представляват ДНК и РНК мономерите?

6) Какви са основните разлики между i-RNA и ДНК.

7) Силна ковалентна връзка в молекулата на ДНК възниква между: ...

8) Кой тип РНК молекула има най-дългите вериги?

9) Какъв тип РНК реагира с аминокиселини?

10) Какви нуклеотиди са включени в РНК?

2) UAA-CHC-AUA

3) Остатък от фосфорна киселина, дезоксирибоза, аденин

4) Отстраняване и прехвърляне на информация от ДНК

5) нуклеотиди,

6) Едноверижен, съдържа рибоза, предава информация

7) Остатък от фосфорна киселина и захари от съседни нуклеотиди

10) Аденин, урацил, гуанин, цитозин.

(нула грешки - "5", 1 ош - "4", 2 ош - "3")

III . Учене на нов материал

Какви видове енергия познавате? (Кинетичен, потенциален.)

Вие изучавахте тези видове енергия в часовете по физика. Биологията също има своя собствена форма на енергия - енергията на химичните връзки. Да предположим, че сте пили чай със захар. Храната навлиза в стомаха, където се втечнява и отива в тънките черва, където се разгражда: големи молекули към малки. Тези. Захарта е въглехидратен дизахарид, който се разгражда до глюкоза. Той се разделя и служи като източник на енергия, т.е. 50% от енергията се разсейва под формата на топлина, за да се поддържа постоянен t на тялото, а 50% от енергията, която се превръща в енергия на АТФ, се съхранява за нуждите на клетката.

И така, целта на урока е да се проучи структурата на молекулата на АТФ.

  1. Структурата на АТФ и неговата роля в клетката (Обяснение на учителя с помощта на таблици и рисунки на учебника.)

ATP е открит през 1929 гКарл Ломан и 1941 Фриц Липманпоказа, че АТФ е основният носител на енергия в клетката. АТФ се намира в цитоплазмата, митохондриите и ядрото.

АТФ - аденозин трифосфат - нуклеотид, състоящ се от азотната основа на аденина, рибозен въглехидрат и 3 последователно свързани остатъка H3PO4.

  1. Витамини и други органични съединения на клетката.

В допълнение към изследваните органични съединения (белтъчини, мазнини, въглехидрати) има органични съединения - витамини. Ядете ли зеленчуци, плодове, месо? (Разбира се!)

Всички тези храни са с високо съдържание на витамини. За нормалното функциониране на тялото ни витамините от храната се нуждаят от малко количество. Но не винаги обемът на продуктите, които консумираме, е в състояние да попълни тялото ни с витамини. Организмът може да синтезира някои витамини сам, докато други идват само с храна (например витамин К, С).

витамини -група органични съединения с ниско молекулно тегло с относително проста структура и разнообразна химическа природа.

Всички витамини обикновено се обозначават с буквите от латинската азбука - A, B, D, F ...

Според разтворимостта си във вода и в мазнини витамините се делят на:

ВИТАМИНИ

Мастноразтворим Водоразтворим

E, A, D K C, PP, B

Витамините участват в много биохимични реакции, изпълнявайки каталитична функция като част от активните центрове на голям брой различни ензими.

Витамините играят важна роля в метаболизъм. Концентрацията на витамини в тъканите и дневната нужда от тях са малки, но при недостатъчен прием на витамини в организма настъпват характерни и опасни патологични промени.

Повечето витамини не се синтезират в човешкото тяло, така че те трябва редовно и в достатъчни количества да се доставят в организма с храна или под формата на витаминно-минерални комплекси и хранителни добавки.

Две основни патологични състояния са свързани с нарушение на приема на витамини в организма:

Хиповитаминоза -недостиг на витамини.

Хипервитаминоза -излишен витамин.

авитаминоза -пълна липса на витамини.

IV . Фиксиране на материала

Обсъждане на въпроси по време на фронталния разговор:

  1. Как е структурирана молекулата на АТФ?
  2. Какво е значението на АТФ в тялото?
  3. Как се образува АТФ?
  4. Защо връзките между остатъците от фосфорна киселина се наричат ​​макроергични?
  5. Какво научихте за витамините?
  6. Защо се нуждаете от витамини в тялото?

V . Домашна работа

Проучете § 1.7 „АТФ и други органични съединения на клетката“, отговорете на въпросите в края на параграфа, научете резюмето