műanyag anyagcsere
1. Műanyag visszatérő - meghatározott szerves anyagok a sejtben fúziós reakciók energiafelhasználás. A szintézis a fehérjék aminosavak, zsírok glicerinből és zsírsavakból - példák bioszintézis a sejtben.
2. Jelentősége műanyag csere. sejteket biztosítunk az építőelemek létrehozásához celluláris struktúrákat; szerves anyagok, amelyek használják a energia-metabolizmus.
3. fotoszintézist és fehérjék bioszintézisére - műanyag cseréje példák. A szerepe a sejtmag, riboszómák, endoplazmatikus retikulum fehérjebioszintézist. Enzimes jellegét a bioszintetikus reakciók, részvétele a különböző enzimek. ATP molekula - energiaforrásként bioszintézisének.
4. A mátrix jellegét a szintézis reakciókban a fehérjék és nukleinsavak a sejtben. A nukleotidok szekvenciája a DNS-molekula - egy mátrixot keretet a helyét a nukleotidok egy molekula mRNS, és a nukleotid szekvencia, a mRNS molekula - egy mátrixot keretet az aminosavakat a fehérje molekula egy bizonyos sorrendben.
5. lépései fehérjebioszintézist:
1) Transzkripciós - átírásával információk a magban a fehérje szerkezetének, hogy DNS-t a mRNS. Az érték a komplementaritás bázisok a folyamatban. MRNS-molekula - egy példányát a gén, amely információkat tartalmaz a szerkezet a fehérje. A genetikai kód - egy nukleotid szekvencia egy DNS-molekula, amely meghatározza a aminosavak szekvenciája a fehérjemolekula. Coding aminosav triplett - három közelében nukleotid;
2) át a mRNS-nek a magból a riboszóma, mRNS riboszómákon drót. Elhelyezkedés helyén érintkezést a mRNS és a riboszomális két triplett, amelyek közül az egyik alkalmas tRNS-t egy aminosav. Komplementaritás mRNS és tRNS nukleotid - alapján aminosav kölcsönhatások. A mozgása a riboszóma az új helyén a mRNS tartalmazó két triplett, és az ismétlési összes folyamat: szállítási új aminosavak, ezek kapcsolatban fehérje fragmense molekula. Mozgása a riboszóma hogy mRNS és megszűnése a szintézis végén az egész fehérjemolekula.
6. A magas fehérje bioszintetikus reakciókat a sejtben. Harmonizációs folyamat a sejtmagban, citoplazmában, riboszómák - bizonyítéka a sejt integritását. Hasonlósága protein bioszintézis növényi sejtekben, állatok, stb -. Igazoljuk való affinitásuk, egység szerves világ
Műanyag sejtek és az energia cserék (asszimiláció és disszimilációs)
A sejtben található mintegy ezer enzimeket. Ilyen erős katalitikus berendezést, hogy bonyolult és változatos kémiai aktivitást. A nagyszámú kémiai reakciók a sejt két ellentétes típusú reakciók - szintézisét és hasítását.
A szintézis reakció. A sejtben vannak állandó folyamatok létrehozása. Az egyszerű anyagok kialakítva egy komplex kis molekulatömegű - nagy molekulatömegű. A szintetizált fehérjék. összetett szénhidrátok. zsírok. nukleinsav. A szintetizált vegyületek, amelyek alkalmazhatók az építési különböző részein a sejt és a organellumok, titkok, enzimek, csere anyagok. Szintetikus reakciót különösen intenzív a növekvő sejtanyag válása folyamatosan cserélni a szintézisét molekulák vagy elhasználásra ha sérült. Helyett az elpusztított minden fehérjemolekula vagy bármely más anyag áll az új molekula. Ily módon, a sejt állítja állandó alakja és kémiai összetétele, annak ellenére, hogy a folyamatos változás során az életük.
Vegyületek szintézise jön a sejten belül, az úgynevezett rövidített biológiai szintézis vagy bioszintézis.
Minden reakció bioszintetikus energiaelnyelő.
Állítsa be a bioszintetikus reakciók nevezett műanyag csere vagy asszimiláció (latin: „similis.” - hasonló). Az mit jelent ez a folyamat, hogy belép a sejtbe a külső környezet tápanyagok, élesen eltérő sejtanyagból származó kémiai átalakítások sejtek anyagok.
hasítási reakció. Komplex anyagok bonthatók egyszerűbb, magas -, hogy alacsony molekulatömegű. Fehérjék bonthatók aminosavak. keményítő - glükóz. Ezek az anyagok bomlanak le még kis molekulatömegű vegyületek, és végül kialakult meglehetősen egyszerű, gyenge energetikai anyagok - CO2 és H2O. hasítási reakciót a legtöbb esetben kíséri energia felszabadulása. A biológiai jelentősége ezeknek a reakcióknak az, hogy egy energia cellát. Bármilyen forma aktivitás - mozgás, szekréció. bioszintézis stb -. energiát igényel kiadásokat.
A összessége a hasítási reakció az úgynevezett energia csere sejtek vagy disszimilációs. Disszimilációs pontosan az ellenkezője az asszimiláció: ennek eredményeképpen ketté anyagok elveszítik hasonlított a sejtek anyagokat.
Műanyag és az energia csere (asszimiláció és disszimiláció) vannak összekapcsolva a varrat nélküli kapcsolat. Egyrészt, a bioszintetikus reakciók esetén az energiafelhasználás, amely fel van húzva a hasítási reakció. Másrészt, az energia csere reakciók igényel folyamatos enzimjeive szolgálja ezeket a reakciókat már működik elhasználódik és szünet.
Kifinomult rendszer reakciója egy olyan folyamat, műanyag és az energia csere, amely szorosan kapcsolódik a nem csak egymás között, hanem a környezetet. A külső közeg a sejtbe kap tápanyagokat, amelyek célja a műanyag a csere reakciók és a reakciók hasítás felszabadulnak a szükséges energiát a működése a sejtek. Osztottak a külső környezet anyagokat, hogy a sejt már nem lehet használni.
A készlet az összes sejt enzimatikus reakciók, azaz a. E. készlet műanyag és az energia csere (asszimiláció és disszimiláció) összeköttetésben áll a külső környezet, az úgynevezett anyagcsere és az energia. Ez a folyamat alapvető feltétele fenntartása az élet a cella, a növekedés forrása, fejlesztése és működése.
ATP univerzális energia és anyag. Minden életmegnyilvánulásától, minden sejt funkciókat elvégezni energiafelhasználás. A szükséges energia mozgása bioszintetikus reakciók, anyagok szállítására keresztül a sejtmembránon, bármely formája sejt aktivitás.
Így, az ATP egy gyakori és sokoldalú energiaforrás a sejt funkcionális aktivitását. Ezért egyértelmű, hogy az energia átvihető egyik cellából a másik része, és az energia betakarítás későbbi használatra. ATP szintézis is előfordulhat egy helyen a sejtekhez egy időben, és ez lehet használni egy másik helyen, és egy másik alkalommal.
ATP szintézis végezzük elsősorban a mitokondriumokban. Ezért mitokondriumok úgynevezett „erőművek” a sejt. ATP csatornák az endoplazmás retikulum itt kialakult irányul azok a részei, a sejtek, ahol szükség van az energia.
A lépések az energia anyagcserét. Hogy tanulmányozza a sejtek energia-anyagcsere azt kényelmesen három egymást követő szakaszban. Úgy véljük, hogy az állati sejtek példa.
Az első szakasz az előkészítés. Ebben a szakaszban, a nagy molekulák a szénhidrátok, zsírok, fehérjék, nukleinsavak lebomlanak kisebb molekulákká: glükóz előállított keményítő. a zsír - glicerin és zsírsavak a fehérjék - aminosavak, a nukleinsav - nukleotid. Dezintegráióve ebben a szakaszban kíséri elhanyagolható energia hatása. Minden felszabadított ugyanakkor az energia hőként eltűnt.
A második szakasz az energia csere úgynevezett oxigénhiányos vagy hiányos. A keletkező anyagok az előkészítő szakaszban - a glükóz, a glicerin, a szerves savak, aminosavak, stb -. Írja az utat a további bomlás. Ez egy összetett, többlépcsős folyamat. Ez egy sor egymás után az enzimatikus reakciókat. Enzimeket. szolgálja ez a folyamat található a sejten belüli membránok szabályos sorokban. Az anyag üti az első enzim a sorozat mozgatjuk, mint a szállítószalag, a második enzimet, majd - egy harmadik, stb Ez biztosítja a gyors és hatékony eljárással ... Nézzük a példát annak oxigénmentes emésztése glükóz, amely egy speciális neve - glikolízis. Glikolízis áll egy sorozat egymást követő enzimes reakciók. Ez arra szolgál, 13 különböző enzimek, és úgy van kialakítva során több mint tíz közbenső anyagok. Sok közbenső reakciók a glikolízis a foszforsavval H3PO4. Több részt vevő reakciókat ADP. Anélkül, hogy részletesen, tudomásul vesszük, hogy csak a kezdeti szakaszban az enzim szállítószalag írja hat szénatomos glükóz, H3PO4 és az ADP és az utolsó három szénatomot megy tejsav, az ADP és a víz. Az általános egyenlete glikolízis kell írni:
glikolízis a folyamat zajlik minden állati sejtekben és bizonyos mikroorganizmusok. Mindenki ismeri tejsavas fermentációs (a skisanii tej, túró képződését, tejföl, kefir) okozza a tejsav baktériumok és gombák. Szerint a mechanizmus, ez elég azonos a glikolízis.
A növényi sejtek, és néhány élesztő szétesését glükóz az alkohol fermentáció. Alkoholos erjedés a glikolízis, egy hosszú sor enzimatikus reakciók, a legtöbb reakció glikolízis és alkoholos erjedés azonosak, és csak az utolsó szakaszban, vannak bizonyos különbségek. Számos közbenső reakciók az alkoholos erjedés, például glikolízis részt H3PO4 és ADP. A végtermékek az alkoholos fermentáció a szén-dioxid, alkohol, víz és az ATP. Az általános egyenlet az alkoholos erjedés kell írni:
A glikolízis és alkoholos erjedés egyenletek azt látjuk, hogy az ezekben a folyamatokban nem vesz részt az oxigén, úgynevezett őket anoxiás vagy hiányos felosztása, mint a teljes emésztés - ez hasítás a végéig, azaz, az átalakítás a glükóz egyszerű vegyületek - .. CO2 és H2O amely megfelel az egyenlet
Végül, és ami a legfontosabb, a egyenletek, hogy a bomlási egyetlen molekula glükóz glikolízis során és alkoholos erjedés formájában két molekula ATP. Ennélfogva, a bomlási glükóz glikolízis és alkoholtartalmú fermentációt szintézisével asszociált az egyetemes energia anyag ATP.
Mivel az ATP szintézis endoterm folyamat, akkor, úgy tűnik, az energia szintézis ATP által felvett energia hasítási reakciók anoxikus glükóz. Ezért a felszabaduló energia a glikolízis során reakciók nem minden hővé alakul. Része a szintézis két nagy energiájú foszfát kötések.
Azt, hogy egy egyszerű számítás: mind a oxigénmentes hasítása mól glükózt megjelent 200 kJ (50 kcal). A formáció egy kapcsolat-gazdag fordított energia 40 kJ (10 kcal) átalakítására mól ADP és az ATP.
Során oxigénhiányos emésztés két ilyen kommunikáció. Így halad 2x40 = 80 kJ (20 kcal = 2x10) energiává két mol ATP. Így körülbelül 200 kJ (50 kcal), csak a 80 (20) fenntartott formájában ATP-t és 120 (30 kcal) diszpergáltuk a hő formájában. Következésképpen során oxigénhiányos emésztés glükóz 40% energia takarítható meg cellában.
A harmadik szakasz az energia-anyagcsere - színpadi oxigén-CIÓ vagy teljes emésztéssel, vagy a légzésre. Termékek eredő előző lépésben oxidáljuk, hogy a végén, azaz a. E. A CO2 és H2O.
Ennek legfőbb feltétele az ebben a folyamatban - az oxigén jelenléte a környező környezet és a felszívódás a sejt által. Lépés hasítási oxigént, mint az előző szakaszban anoxikus emésztés egy sor egymást követő enzimes reakciók. Mindegyik reakciót katalizál az adott enzim.
Az egész sorozat enzimatikus hasítása az oxigén koncentrálódik a mitokondriumokban, ahol az enzimek találhatók membránok szabályos sorokban. A lényege az egyes reakció a oxidációs szerves molekuláktól, amelyekkel minden egyes lépés fokozatosan lebomlik és alakítjuk a végső oxidációs termékek - a CO2, és H2O.
Minden közbenső oxigén hasítási reakció, a reakció közbenső anoxikus folyamat, jön az energia felszabadítását. Az energia mennyisége felszabadult minden lépésben a folyamat során az oxigén sokkal nagyobb, mint az egyes szakaszokban beskislrorodnogo folyamatot. Az oxigén mennyiségét hasító ad óriási értéket - 2600 kJ (650 kcal). Ha mindez az energia felszabadul eredményeként a reakció, a sejt volt kitéve hő okozta. Abban terjedési folyamat egy több köztes linkek, nincs ilyen veszély.
A részletes tanulmány az oxigén hasítási reakciók azt mutatta, hogy ezekben a reakciókban, mint a reakciók anoxiás folyamatban vesz részt H3PO4 és ADP, valamint, hogy az oxigén eljárás, anoxikus, kapcsolt ATP szintézis. Során oxigén hasítása két három szénatomos molekulák, a kialakulását molekula ATP 36-36 nagy energiájú foszfát kötések. Így az általános egyenlet oxigén folyamat a következőképpen írható fel:
2S3N6O3 + 6O2 + 36N3RO4 36ADF = + 6SO2 + 6H2O + 36ATF + 36N2O és az általános egyenlet teljes lehasítása a glükóz az alábbiak szerint:
Meg kell most világos értéke a harmadik a sejtek energia-anyagcsere oxigén színpadon. Ha során oxigénhiányos emésztés megjelent 200 kJ / mol (50 kcal / mol) glükóz, majd megjelent 2600 kJ (650 kcal) a szakaszban oxigén folyamat, azaz. E. 13-szor nagyobb. Ha során oxigénhiányos emésztés szintetizált két ATP molekulák, oxigén képződik a 36 lépésben, azaz. E. 18-szor nagyobb. Más szóval, a során hasítási a glükóz a sejt lépésben oxigén szabadul, és a folyamat átalakíthatjuk más formáinak az energia meghaladja a 90% -os glükóz energiát.
Nézzük ismét a várakozás. Összesen során a hasítási reakció a glükóz a CO2 és H2O, m. E. Az oxigén és anoxikus folyamatok szintetizálódik 2 + 36 = 38 ATP molekulák. Így, kapcsolók 38 X 40 = 1520 kJ (38 x 10 = 380 kcal) a potenciális energia az ATP. Összesen hasításával glükóz (lépésben beskislrodnuyu és oxigén) megjelent 2600 + 200 = 2800 kJ (50 + 650 = 700 kcal). Következésképpen, majdnem 55% -a az összes felszabaduló energia hasításával glükóz, a sejt fektetik a ATP formájában. A többi (45%) a hőként eltűnt. Ahhoz, hogy értékelni a jelentősége ezeknek a számoknak, ne feledje, hogy a gőzgépek az energia égése során felszabaduló szén hasznos formában alakítjuk maximum 12-15%. A belső égésű motorok az eléri a 35% -ot. Így az energiaátalakítási hatásfoka egy élő sejt felülmúlja az összes ismert teljesítmény átalakítók a szakterületen.
Ha összehasonlítjuk az összeg a felszabaduló energia során a hasítási reakció oxigén és az oxigén-mentes glükóz, valamint a száma ATP molekula szintetizált mindkét szakaszban, akkor látható, hogy az oxigén folyamat sokkal hatékonyabb, mint anoxikus. Érthető tehát, hogy normális körülmények között a mozgósítás az energia cella mindig használják egy oxigénhiányos vagy oxigén útját felosztása. Ha edzés oxigén folyamat nehéz vagy lehetetlen, így oxigénhiány, akkor csak oxigénmentes folyamat az élet fenntartásához. De ugyanakkor az ATP szükséges mennyiségben az élet, a sejt, hogy lebontják a nagyon nagy mennyiségű glükóz.
Légzés és az égés. Oxidációs szerves előforduló vegyületek a sejtben, gyakran összehasonlítják égés: mindkét esetben az oxigénfelvételt és fejlődésének CO2 és H2O. Ugyanakkor jelentős különbségek vannak ezen folyamatok között. Légzés nagyon rendezett, többlépcsős folyamat. Mivel a részvétel ez enzimek esetében a megfelelő sebességgel a hőmérséklet lényegesen alacsonyabb, mint a belső égésű. Ez alapvetően különbözik mindkét eljárás, átalakítási eljárásban kémiai energiát a hasadóképes anyagok. Amikor égett, minden energia hővé alakul át. További használja gyártási munkát mindig zajlik az alacsony d lépéssel Amikor a biológiai oxidáció, a fő része az energia megy át kémiai energiává univerzális energia anyagok -... ATP, amit tovább használják a cella hatásfoka funkciókkal hő motorok ....