mga macroergic compound. Ang papel ng molekula ng ATP sa metabolismo ng enerhiya Anong mga bono ang tinatawag na macroergic

1. Anong mga salita ang nawawala sa pangungusap at pinalitan ng mga titik (а-г)?

"Ang komposisyon ng molekula ng ATP ay may kasamang nitrogenous base (a), isang limang-carbon monosaccharide (b) at (c) isang nalalabi (d) ng isang acid."

Ang mga sumusunod na salita ay pinalitan ng mga titik: a - adenine, b - ribose, c - tatlo, d - phosphoric.

2. Ihambing ang istraktura ng ATP at ang istraktura ng isang nucleotide. Maghanap ng mga pagkakatulad at pagkakaiba.

Sa katunayan, ang ATP ay isang derivative ng adenyl nucleotide ng RNA (adenosine monophosphate, o AMP). Ang komposisyon ng mga molekula ng parehong mga sangkap ay kinabibilangan ng nitrogenous base adenine at ang limang-carbon sugar ribose. Ang mga pagkakaiba ay dahil sa ang katunayan na sa komposisyon ng adenyl nucleotide ng RNA (tulad ng sa komposisyon ng anumang iba pang nucleotide) mayroon lamang isang phosphoric acid residue, at walang macroergic (high-energy) bond. Ang molekula ng ATP ay naglalaman ng tatlong phosphoric acid residues, kung saan mayroong dalawang macroergic bond, kaya ang ATP ay maaaring kumilos bilang isang accumulator at carrier ng enerhiya.

3. Ano ang proseso ng ATP hydrolysis? Synthesis ng ATP? Ano ang biological na papel ng ATP?

Sa proseso ng hydrolysis, ang isang nalalabi ng phosphoric acid ay natanggal mula sa molekula ng ATP (dephosphorylation). Sa kasong ito, ang macroergic bond ay nasira, ang 40 kJ / mol ng enerhiya ay inilabas at ang ATP ay na-convert sa ADP (adenosine diphosphoric acid):

ATP + H 2 O → ADP + H 3 RO 4 + 40 kJ

Ang ADP ay maaaring sumailalim sa karagdagang hydrolysis (na bihirang mangyari) sa pag-aalis ng isa pang grupo ng pospeyt at paglabas ng pangalawang "bahagi" ng enerhiya. Sa kasong ito, ang ADP ay na-convert sa AMP (adenosine monophosphoric acid):

ADP + H 2 O → AMP + H 3 RO 4 + 40 kJ

Ang synthesis ng ATP ay nangyayari bilang isang resulta ng pagdaragdag ng isang phosphoric acid residue sa ADP molecule (phosphorylation). Ang prosesong ito ay isinasagawa pangunahin sa mitochondria at chloroplast, bahagyang sa hyaloplasm ng mga selula. Para sa pagbuo ng 1 mol ng ATP mula sa ADP, hindi bababa sa 40 kJ ng enerhiya ang dapat gamitin:

ADP + H 3 RO 4 + 40 kJ → ATP + H 2 O

Ang ATP ay isang unibersal na tindahan (accumulator) at carrier ng enerhiya sa mga selula ng mga buhay na organismo. Sa halos lahat ng biochemical na proseso na nagaganap sa mga cell na may mga gastos sa enerhiya, ang ATP ay ginagamit bilang isang tagapagtustos ng enerhiya. Salamat sa enerhiya ng ATP, ang mga bagong molekula ng mga protina, carbohydrates, lipid ay na-synthesize, ang aktibong transportasyon ng mga sangkap ay isinasagawa, ang paggalaw ng flagella at cilia, ang cell division ay nangyayari, ang mga kalamnan ay gumagana, ang isang pare-pareho ang temperatura ng katawan ng mga mainit na dugo na hayop ay pinananatili, atbp.

4. Anong mga bono ang tinatawag na macroergic? Anong mga function ang maaaring gawin ng mga substance na naglalaman ng macroergic bonds?

Ang mga macroergic bond ay tinatawag na mga bono, sa pagkasira nito kung saan ang isang malaking halaga ng enerhiya ay inilabas (halimbawa, ang pagsira ng bawat ATP macroergic bond ay sinamahan ng paglabas ng 40 kJ / mol ng enerhiya). Ang mga sangkap na naglalaman ng mga macroergic bond ay maaaring magsilbi bilang mga accumulator, carrier at mga supplier ng enerhiya para sa iba't ibang proseso ng buhay.

5. Ang pangkalahatang formula ng ATP ay C 10 H 16 N 5 O 13 P 3. Ang hydrolysis ng 1 mol ng ATP sa ADP ay naglalabas ng 40 kJ ng enerhiya. Gaano karaming enerhiya ang inilabas sa panahon ng hydrolysis ng 1 kg ng ATP?

● Kalkulahin ang molar mass ng ATP:

M (C 10 H 16 N 5 O 13 P 3) \u003d 12 × 10 + 1 × 16 + 14 × 5 + 16 × 13 + 31 × 3 \u003d 507 g / mol.

● Ang hydrolysis ng 507 g ng ATP (1 mol) ay naglalabas ng 40 kJ ng enerhiya.

Nangangahulugan ito na sa panahon ng hydrolysis ng 1000 g ng ATP, ang mga sumusunod ay ilalabas: 1000 g × 40 kJ: 507 g ≈ 78.9 kJ.

Sagot: sa panahon ng hydrolysis ng 1 kg ng ATP sa ADP, humigit-kumulang 78.9 kJ ng enerhiya ang ilalabas.

6. Ang mga molekula ng ATP na may label na radioactive phosphorus 32 P sa huling (ikatlong) residue ng phosphoric acid ay ipinakilala sa isang cell, at ang mga molekula ng ATP na may label na 32 P sa una (pinakamalapit sa ribose) residue ay ipinakilala sa isa pa. Pagkatapos ng 5 min, ang nilalaman ng inorganic phosphate ion na may label na 32 R ay sinusukat sa parehong mga cell. Saan ito mas mataas at bakit?

Ang huling (ikatlong) nalalabi ng phosphoric acid ay madaling matanggal sa panahon ng ATP hydrolysis, habang ang una (pinakamalapit sa ribose) ay hindi natanggal kahit na sa panahon ng two-step hydrolysis ng ATP sa AMP. Samakatuwid, ang nilalaman ng radioactive inorganic phosphate ay magiging mas mataas sa cell kung saan ang ATP, na may label na may huling (ikatlong) phosphoric acid residue, ay ipinakilala.

Mga macroergic compound - mga organikong compound, ang hydrolysis kung saan naglalabas ng isang malaking halaga ng enerhiya na ginagamit upang maisagawa ang iba't ibang mga function ng katawan.

Ang nangungunang posisyon sa mga high-energy compound ay inookupahan ng adenosine triphosphoric at adenosine diphosphoric, na may malaking papel sa metabolismo ng enerhiya ng katawan. Kasama rin sa mga high-energy compound ang creatine phosphate, arginine phosphate, 1,3-diphosphoglyceric acid, acetyl phosphate, phosphoenolpyruvic acid.

Natuklasan ang mga high-energy compound, na sa halip na adenine ay kinabibilangan ng guanine, uracil, cytosine: guanosine diphosphoric (GDP), guanosine triphosphoric (GTP), urndine diphosphoric (UDP), uridine triphosphoric (UTP), cytidine diphosphoric (CDP), cytidine triphosphoric (CTP) acids.

Ang mga macroergic compound ay nakikibahagi sa mga reaksyon ng transphosphorylation, sa biosynthesis ng protina, nucleic acid at phosphatides. macroergic enerhiya glucose

Ang phosphoryl, acyl at iba pang mga compound na walang macroergic bond at samakatuwid ay hindi may kakayahang bumuo ng ATP sa mga reaksyon ng paglilipat ng phosphoryl at acyl group ay dapat na makilala mula sa mga macroergic compound: nucleoside monophosphoric acids, nucleic acids, phosphosugar, phospholipids at iba pa.

Gayunpaman, ang oksihenasyon ng ilan sa mga compound na ito ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga macroergic compound.

ATP - adenosine triphosphate.

Ang ATP ay gumaganap ng isang kilalang papel sa enerhiya ng cell. Ang sistema ng ATP ay may sentral na lugar sa mga proseso ng paglipat ng enerhiya ng kemikal. Ang ATP ay nabuo sa mga reaksyon ng substrate phosphorylation at membrane-dependent phosphorylation.

Sa substrate phosphorylation, dalawang uri ng mga reaksyon ang nagsisilbing pinagmulan ng pagbuo ng ATP:

I. Substrate ~ P + ADP reversibly pumasa sa substrate + ATP,

kung saan ang simbolo na "~", na ipinakilala ng Amerikanong biochemist na si F. Lipman (F.Lipmann), ay nagsisilbing magtalaga ng isang macroergic bond;

II. Ang substrate ~ X + ADP + Fn ay pabalik-balik na pumasa sa substrate + X + ATP,

Sa mga reaksyon ng unang uri, ang isang high-energy phosphate group ay inilipat mula sa donor molecule sa ADP, na na-catalyze ng kaukulang kinases. Ang mga reaksyon ng ganitong uri ay mga reaksyon ng substrate phosphorylation kasama ang landas ng anaerobic transformation ng mga sugars.

Ang ATP ay nabuo din dahil sa enerhiya ng delta mu H + sa proseso ng phosphorylation na umaasa sa lamad.

Ang molekula ng ATP ay naglalaman ng dalawang macroergic phosphate bond, sa panahon ng hydrolysis kung saan ang isang malaking halaga ng libreng enerhiya ay inilabas:

Ang ATP + H2O ay napupunta sa ADP + Fn; delta G "0 \u003d -31.8 kJ / mol;

Ang ADP + H2O ay napupunta sa AMP + Fn; delta G "0 \u003d -31.8 kJ / mol,

kung saan Fn - inorganikong pospeyt.

Ang pag-cleavage ng huling grupo ng phosphate mula sa molekula ng AMP ay humahantong sa mas mababang paglabas ng libreng enerhiya:

Ang AMP + H2O ay nagiging adenosine + Fn; delta G "0 \u003d -14.3 kJ / mol.

Ang molekula ng ATP ay may ilang mga katangian, na humantong sa ang katunayan na sa proseso ng ebolusyon ito ay itinalaga ng isang mahalagang papel sa metabolismo ng enerhiya ng mga cell. Thermodynamically, ang molekula ng ATP ay hindi matatag, na sumusunod mula sa malaking negatibong delta G ng hydrolysis nito. Kasabay nito, ang rate ng non-enzymatic hydrolysis ng ATP sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay napakababa; sa kemikal, ang molekula ng ATP ay lubos na matatag. Tinitiyak ng huling pag-aari ang mahusay na pag-iingat ng enerhiya sa molekula ng ATP, dahil ang katatagan ng kemikal ng molekula ay pumipigil sa enerhiya na nakaimbak dito na masayang sa anyo ng init. Ang maliit na sukat ng molekula ng ATP ay nagbibigay-daan dito na madaling kumalat sa iba't ibang bahagi ng cell, kung saan ang supply ng enerhiya mula sa labas ay kinakailangan upang maisagawa ang kemikal, osmotic, at mekanikal na gawain.

At sa wakas, mayroong isa pang pag-aari ng molekula ng ATP, na nagbigay dito ng isang sentral na lugar sa metabolismo ng enerhiya ng cell. Ang pagbabago sa libreng enerhiya sa panahon ng ATP hydrolysis ay -31.8 kJ/mol. Kung ihahambing natin ang halagang ito sa mga katulad na halaga para sa isang bilang ng iba pang mga phosphorylated compound, makakakuha tayo ng isang tiyak na sukat. Ang mga phosphorylated compound ay matatagpuan sa isa sa mga pole nito, na ang hydrolysis ay humahantong sa pagpapakawala ng isang malaking halaga ng libreng enerhiya (mataas na negatibong mga halaga ng delta G. Ito ang mga tinatawag na "high-energy compounds". Sa kabilang poste magkakaroon ng mga phosphorylated compound, ang hydrolysis delta G na may mababang negatibong halaga ("mababang enerhiya" na mga compound).

Kung ang ATP ay madalas na tinatawag na "pera ng enerhiya" ng cell, kung gayon, sa pagpapatuloy ng pagkakatulad na ito, maaari nating sabihin na ang "unit ng pera" ay pinili ng cell sa proseso ng ebolusyon nang makatwiran. Ang isang bahagi ng libreng enerhiya sa high-energy phosphate bond ng ATP ay ang bahagi lamang ng enerhiya, ang paggamit nito sa mga biochemical reactions ay ginagawang isang napakahusay na mekanismo ng enerhiya ang cell.

Ang adenosine monophosphoric acid (AMP) ay bahagi ng lahat ng RNA; kapag ang dalawa pang molekula ng phosphoric acid (H3PO4) ay nakakabit, ito ay nagiging ATP at nagiging mapagkukunan ng enerhiya, na nakaimbak sa huling dalawang residue ng pospeyt.

Tulad ng anumang nucleotide, ang ATP ay may kasamang nitrogenous base residue (adenine), pentose (ribose) at phosphoric acid residue (ATP ay may tatlo sa kanila). Mula sa komposisyon ng ATP sa ilalim ng pagkilos ng enzyme ATP-ase, ang mga residue ng phosphoric acid ay natanggal. Kapag ang isang molekula ng phosphoric acid ay natanggal, ang ATP ay na-convert sa ADP (adenosine diphosphoric acid), at kung ang dalawang molekula ng phosphoric acid ay natanggal, ang ATP ay na-convert sa AMP (adenosine monophosphoric acid). Ang mga reaksyon ng cleavage ng bawat molekula ng phosphoric acid ay sinamahan ng paglabas ng 419 kJ/mol.

Upang bigyang-diin ang mataas na enerhiya na "gastos" ng phosphorus-oxygen bond sa ATP, kaugalian na italaga ito ng isang senyales at tawagan itong macroergic bond. Mayroong dalawang macroergic bond sa ATP.

Ang halaga ng ATP sa buhay ng cell ay mahusay, ito ay gumaganap ng isang sentral na papel sa cellular energy transformations. Sa mga reaksyon na kinasasangkutan ng ATP, ito, bilang panuntunan, ay nawawala ang isang molekula ng phosphoric acid at pumasa sa ADP. At pagkatapos ay ang ADP ay maaaring magdagdag ng phosphoric acid residue na may pagsipsip na 419 kJ / mol, na nagpapanumbalik ng reserbang enerhiya.

Ang pangunahing synthesis ng ATP ay nangyayari sa mitochondria.

Ang papel ng ATP sa cellular energy ay maaaring tukuyin bilang mga sumusunod:

• 1. Ang enerhiya ng kemikal na inilabas sa panahon ng catabolism ay iniimbak ng phosphorylation ng ADP na may pagbuo ng ATP;
• 2. Ang enerhiya ng ATP ay pagkatapos ay ginagamit pagkatapos ng paghahati ng mataas na enerhiya na mga bono ng ATP sa kurso ng endergonic fusion reaksyon at iba pang mga proseso na nangangailangan ng enerhiya, tulad ng aktibong transportasyon.
• 3. Ang ATP ay madalas na tinitingnan bilang isang pera ng enerhiya. Mahalagang maunawaan na ang ATP ay hindi isang anyo ng enerhiya, ngunit isang anyo ng imbakan ng enerhiya na nakuha sa panahon ng pagkasira ng mga kumplikadong molekula.

Tanong 2. Pangkalahatang aspeto ng bioenergetics: mga batas ng thermodynamics, exergonic at endergonic na reaksyon. Ang prinsipyo ng enerhiya conjugation ng mga reaksyon

Ang unang batas ng thermodynamics ay ang batas ng konserbasyon ng enerhiya para sa mga sistema kung saan ang mga thermal process (absorption o release ng init) ay mahalaga. Ayon sa unang batas ng thermodynamics, ang isang thermodynamic system (halimbawa, singaw sa isang heat engine) ay makakagawa lamang dahil sa panloob na enerhiya. Ang unang batas ng thermodynamics ay madalas na binabalangkas bilang ang imposibilidad ng pagkakaroon ng isang panghabang-buhay na makina ng paggalaw ng unang uri, na gagana nang hindi kumukuha ng enerhiya mula sa ilang pinagmulan.

Ang unang batas ng thermodynamics ay nagpapakilala sa konsepto ng panloob na enerhiya ng isang sistema bilang isang function ng estado. Kapag ang isang tiyak na halaga ng init Q ay ipinaalam sa system, ang panloob na enerhiya ng system DU ay nagbabago at ang system ay gumagana A:

Ang unang batas ng thermodynamics ay nagsasaad na ang bawat estado ng system ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na halaga ng panloob na enerhiya U, hindi alintana kung paano dinadala ang sistema sa estadong ito. Hindi tulad ng mga halaga ng U, ang mga halaga ng A at Q ay nakasalalay sa proseso na humantong sa pagbabago sa estado ng system.

Kung ang inisyal at panghuling estado ay walang katapusan na malapit, ang unang batas ng thermodynamics ay nakasulat bilang:

Nangangahulugan ito na ang isang infinitesimal na pagbabago sa panloob na enerhiya dU ay ang kabuuang pagkakaiba ng function ng estado, i.e. integral

habang ang mga infinitesimal na halaga ng init at trabaho ay hindi mga differential na dami, i.e. ang mga integral ng mga infinitesimal na dami na ito ay nakasalalay sa napiling transition path sa pagitan ng mga estado a at b.

Ang unang batas ng thermodynamics ay nagpapahintulot sa amin na kalkulahin ang maximum na trabaho na nakuha sa panahon ng isothermal expansion ng isang perpektong gas, ang isothermal evaporation ng isang likido sa pare-pareho ang presyon.

Kung ang sistema ay nakikipagpalitan sa medium hindi lamang enerhiya, kundi pati na rin ang bagay, ang pagbabago sa panloob na enerhiya ng system sa panahon ng paglipat mula sa paunang estado hanggang sa huling estado ay kasama, bilang karagdagan sa gawaing A at init Q, gayundin ang -tinawag. mass energy Z. Ang walang katapusang maliit na halaga ng mass energy sa proseso ay tinutukoy ng chemical potential k ng bawat bahagi ng system:

kung saan ang dNk ay isang infinitesimal na pagbabago sa bilang ng mga moles ng bawat component bilang resulta ng palitan sa medium.

Sa kaso ng isang proseso kung saan ang sistema ay nasa equilibrium sa kapaligiran sa bawat sandali ng panahon, ang unang batas ng thermodynamics sa pangkalahatan ay may mathematical expression:

kung saan ang p at k ay katumbas ng mga katumbas na halaga para sa kapaligiran (ang index e sa Xi ay karaniwang tinanggal).

Ang pangalawang batas ng thermodynamics ay nagtatatag ng pagkakaroon ng entropy bilang isang function ng estado ng isang macroscopic system. Iginiit niya na ang lahat ng mga prosesong nagaganap sa isang may hangganang bilis ay sa prinsipyo ay hindi maibabalik, at nagbibigay ng thermodynamic na pamantayan para sa pagtukoy ng direksyon ng mga proseso.

Mayroong ilang iba't ibang mga pormulasyon ng pangalawang batas ng thermodynamics at mga paraan upang bigyang-katwiran ito, ngunit lahat sila ay magkakaugnay at sa huli ay katumbas.

Ayon sa pinaka-pangkalahatang pagbabalangkas ng ikalawang batas ng thermodynamics, ang isang walang katapusang halaga ng init na inilipat sa sistema sa isang nababaligtad na proseso, na tinutukoy sa ganap na temperatura T, ay ang kabuuang pagkakaiba ng function ng estado, na tinatawag na entropy.

Para sa mga nababalikang proseso dS; para hindi na maibabalik< dS.

Para sa anumang mga proseso (reversible at irreversible), ang pangalawang batas ng thermodynamics ay maaaring gawing pangkalahatan sa pamamagitan ng pagsulat ng dS .

Sa mga nakahiwalay (sarado) na sistema, at dS0, i.e. posible lamang ang mga prosesong sinamahan ng pagtaas ng entropy.

Sa isang estado ng equilibrium, ang entropy ng isang nakahiwalay na sistema ay umabot sa pinakamataas nito, at walang mga prosesong macroscopic ang posible sa naturang sistema.

Ang kumbinasyon ng pangalawang batas ng thermodynamics sa anyong TdS kasama ang unang batas dU --, kung saan ang gawaing ginawa ng system, ay humahantong sa pangkalahatang kaso ng mga hindi maibabalik na proseso sa hindi pagkakapantay-pantay: dU. Ang hindi pagkakapantay-pantay na ito ay ginagawang posible upang maitaguyod ang direksyon ng daloy ng mga kusang (hindi maibabalik) na mga proseso sa mga saradong sistema at ang pamantayan para sa balanse sa mga pare-parehong halaga ng alinman sa mga parameter ng estado: T, p; T, V; S, p; S, V.

Kaya, sa mga system na nasa pare-pareho ang T at p, ang mga proseso ay kusang pumunta sa direksyon ng pagbaba ng enerhiya ng Gibbs G = U + pV - TS, at sa estado ng balanse ang enerhiya ng Gibbs ay umabot sa isang minimum. Nalalapat ito lalo na sa mga reaksiyong kemikal, paglusaw, mga pagbabago sa estado ng pagsasama-sama, at iba pang pagbabago ng mga sangkap.

Ang ikatlong batas ng thermodynamics (Nernst's theorem) ay isang pisikal na prinsipyo na tumutukoy sa pag-uugali ng entropy sa absolute zero na temperatura.

Ang ikatlong batas ng thermodynamics ay maaaring buuin tulad ng sumusunod - ang pagtaas ng entropy sa ganap na zero na temperatura ay may hangganan sa isang may hangganang limitasyon, anuman ang estado ng balanse ng system.

kung saan ang x ay anumang thermodynamic na parameter.

Ang ikatlong batas ng thermodynamics ay nalalapat lamang sa mga estado ng ekwilibriyo.

Dahil, batay sa pangalawang batas ng thermodynamics, ang entropy ay maaari lamang matukoy hanggang sa isang arbitrary additive constant (iyon ay, hindi ang entropy mismo ang tinutukoy, ngunit ang pagbabago lamang nito):

Ang ikatlong batas ng thermodynamics ay maaaring gamitin upang tumpak na matukoy ang entropy. Sa kasong ito, ang entropy ng isang equilibrium system sa ganap na zero na temperatura ay itinuturing na katumbas ng zero.

Ang ikatlong batas ng thermodynamics ay nagpapahintulot sa iyo na mahanap ang ganap na halaga ng entropy, na hindi maaaring gawin sa batayan ng una at pangalawang batas ng thermodynamics. Ayon sa ikatlong batas ng thermodynamics, sa T > 0, ang halaga ng DS > 0.

Ito ay sumusunod mula sa ikatlong batas ng thermodynamics na ang ganap na zero na temperatura ay hindi maaaring maabot sa anumang panghuling proseso na nauugnay sa isang pagbabago sa entropy, ito ay maaari lamang lapitan, samakatuwid ang ikatlong batas ng thermodynamics ay minsan ay binabalangkas bilang ang prinsipyo ng hindi matamo ng ganap na zero na temperatura .

Ang isang bilang ng mga thermodynamic na kahihinatnan ay sumusunod mula sa ikatlong batas ng thermodynamics: sa T > 0, ang mga kapasidad ng init sa pare-pareho ang presyon at sa pare-parehong dami, mga koepisyent ng pagpapalawak ng thermal, at ilang katulad na dami ay dapat maging zero. Ang bisa ng ikatlong batas ng thermodynamics ay minsang kinuwestiyon, ngunit nang maglaon ay napag-alaman na ang lahat ng maliwanag na kontradiksyon (non-zero entropy para sa isang bilang ng mga sangkap sa T = 0) ay nauugnay sa mga metatable na estado ng bagay, na hindi maaaring isaalang-alang. thermodynamically equilibrium.

Ang ikatlong batas ng thermodynamics ay madalas na nilalabag sa mga sistema ng modelo. Kaya, sa , ang entropy ng isang klasikal na ideal na gas ay may posibilidad na minus infinity. Iminumungkahi nito na sa mababang temperatura ang isang perpektong gas ay hindi dapat kumilos ayon sa Mendeleev-Clapeyron equation.

Kaya, ang ikatlong batas ng thermodynamics ay nagpapahiwatig ng kakulangan ng mga klasikal na mekanika at istatistika at isang macroscopic na pagpapakita ng mga katangian ng kabuuan ng mga tunay na sistema.

Ang zero na batas ng thermodynamics (pangkalahatang batas ng thermodynamics) ay isang pisikal na prinsipyo na nagsasaad na, anuman ang paunang estado ng system, sa kalaunan ay nasa loob nito sa nakapirming panlabas na kondisyon itatatag ang thermodynamic equilibrium, at gayundin na ang lahat ng bahagi ng system, kapag naabot ang thermodynamic equilibrium, ay magkakaroon ng parehong temperatura.

Endergonic at exergonic na mga reaksyon

Ang direksyon ng isang kemikal na reaksyon ay tinutukoy ng halaga ng DG. Kung ang halaga na ito ay negatibo, ang reaksyon ay nagpapatuloy nang kusang at sinamahan ng pagbawas sa libreng enerhiya. Ang ganitong mga reaksyon ay tinatawag na exergonic.

Kung, sa kasong ito, ang ganap na halaga ng DG ay malaki, kung gayon ang reaksyon ay napupunta halos sa dulo, at maaari itong ituring na hindi maibabalik.

Kung ang DG ay positibo, ang reaksyon ay magpapatuloy lamang kapag ang libreng enerhiya ay ibinibigay mula sa labas; Ang ganitong mga reaksyon ay tinatawag na endergonic.

Kung ang ganap na halaga ng DG ay malaki, kung gayon ang sistema ay matatag, at sa kasong ito ang reaksyon ay halos hindi nangyayari. Kapag ang DG ay zero, ang sistema ay nasa equilibrium.

Conjugation ng exergonic at endergonic na proseso sa katawan.

Sa mga biological system, ang thermodynamically unfavorable (endergonic) na mga reaksyon ay maaaring magpatuloy lamang dahil sa enerhiya ng mga exergonic na reaksyon.

Ang ganitong mga reaksyon ay tinatawag na energetically coupled. Marami sa mga reaksyong ito ay nangyayari sa partisipasyon ng adenosine triphosphate (ATP), na gumaganap ng papel ng isang conjugating factor.

Isaalang-alang natin nang mas detalyado ang enerhiya ng mga conjugated na reaksyon gamit ang halimbawa ng glucose phosphorylation.

Ang reaksyon ng glucose phosphorylation na may libreng pospeyt upang bumuo ng glucose-6-phosphate ay endergonic:

(1) Glucose + H3PO4 > Glucose-6-phosphate + H2O (DG = +13.8 kJ/mol)

Upang ang gayong reaksyon ay magpatuloy patungo sa pagbuo ng glucose-6-phosphate, dapat itong isama sa isa pang reaksyon, ang libreng enerhiya na kung saan ay mas malaki kaysa sa kinakailangan para sa glucose phosphorylation.

(2) ATP > ADP + H3PO4 (DG = -30.5 kJ/mol)

Kapag ang mga proseso (1) at (2) ay pinagsama sa isang reaksyon na na-catalyze ng hexokinase, ang glucose phosphorylation ay madaling nagpapatuloy sa ilalim ng mga kondisyong pisyolohikal; Ang equilibrium ng reaksyon ay malakas na inilipat sa kanan, at ito ay halos hindi maibabalik:

(3) Glucose + ATP > Glucose-6-phosphate + ADP (DG = -16.7 kJ/mol)

kanin. 2.1

Bilang isang sukatan ng potensyal para sa paglipat ng mga grupo ng pospeyt sa mga compound na may mataas na enerhiya, ang pagbabago sa libreng enerhiya ng hydrolysis DGo " ay arbitraryong pinili. Gayunpaman, hindi ito nangangahulugan na ang ATP ay aktwal na ma-hydrolyzed sa masiglang pinagsamang mga reaksyon. Ang hydrolysis ng ATP na walang conjugation na may isang endergonic na proseso ay humahantong lamang sa pagpapalabas ng init.

Ang pagpapares ng dalawang reaksyon ay posible sa pagkakaroon ng isang karaniwang intermediate na produkto.

Tanong 3. Hormonal regulation ng blood glucose levels. Mga hyper- at hypoglycemic hormone. Ipaliwanag ang mekanismo ng hyperglycemic na pagkilos ng adrenaline.

Regulasyon ng mga antas ng glucose sa dugo

Ang pagpapanatili ng pinakamainam na konsentrasyon ng glucose sa dugo ay resulta ng maraming mga kadahilanan, isang kumbinasyon ng mahusay na coordinated na gawain ng halos lahat ng mga sistema ng katawan. Gayunpaman, ang pangunahing papel sa pagpapanatili ng dynamic na balanse sa pagitan ng mga proseso ng pagbuo at paggamit ng glucose ay kabilang sa hormonal regulation.

Sa karaniwan, ang antas ng glucose sa dugo ng isang malusog na tao ay mula 2.7 hanggang 8.3 mmol / l, ngunit kaagad pagkatapos kumain, ang konsentrasyon ay tumataas nang husto sa maikling panahon.

Dalawang grupo ng mga hormone ang nakakaapekto sa konsentrasyon ng glucose sa dugo sa magkasalungat na paraan:

• 1. Ang tanging hypoglycemic hormone ay insulin;
• 2. Mga hyperglycemic hormone (tulad ng glucagon, growth hormone, at adrenaline) na nagpapataas ng antas ng glucose sa dugo.

Kapag ang mga antas ng glucose ay bumaba sa normal na antas ng pisyolohikal, ang paglabas ng insulin mula sa mga selulang B ay bumabagal (ngunit hindi normal na humihinto). Kung ang antas ng glucose ay bumaba sa isang mapanganib na antas, ang tinatawag na hyperglycemic) na mga hormone (pinakatanyag na pancreatic islet cell glucagon) ay ilalabas, na nagiging sanhi ng paglabas ng glucose mula sa mga cellular store sa dugo. Ang adrenaline at iba pang mga stress hormone ay malakas na pumipigil sa paglabas ng insulin sa dugo.

Ang katumpakan at kahusayan ng kumplikadong mekanismong ito ay isang kailangang-kailangan na kondisyon para sa normal na paggana ng buong organismo at kalusugan. Ang matagal na mataas na glucose sa dugo (hyperglycemia) ay ang pangunahing sintomas at nakakapinsalang kadahilanan ng diabetes mellitus. Hypoglycemia -- isang pagbaba ng glucose sa dugo -- kadalasan ay may mas malubhang kahihinatnan. Kaya, ang isang matinding pagbaba sa mga antas ng glucose ay maaaring puno ng pag-unlad ng hypoglycemic coma at kamatayan.

hyperglycemia

Ang hyperglycemia ay isang pagtaas sa mga antas ng asukal sa dugo.

Sa isang estado ng hyperglycemia, ang supply ng glucose sa parehong atay at peripheral tissue ay tumataas. Sa sandaling ang antas ng glucose ay lumampas sa sukat, ang pancreas ay nagsisimulang gumawa ng insulin.

hypoglycemia

Ang hypoglycemia ay isang pathological na kondisyon na nailalarawan sa pamamagitan ng pagbaba sa peripheral blood glucose level sa ibaba ng normal (karaniwan ay 3.3 mmol / l). Nabubuo ito bilang resulta ng labis na dosis ng mga hypoglycemic na gamot, labis na pagtatago ng insulin sa katawan. Ang hypoglycemia ay maaaring humantong sa pagbuo ng hypoglycemic coma at humantong sa kamatayan.

Mga hormone ng direktang pagkilos.

Ang mga pangunahing mekanismo ng pagkilos ng insulin:

• 1. Pinapataas ng insulin ang permeability ng plasma membranes para sa glucose. Ang epektong ito ng insulin ay ang pangunahing naglilimitang link sa metabolismo ng mga carbohydrate sa mga selula.
• 2. Tinatanggal ng insulin ang nakakahadlang na epekto ng glucocorticosteroids sa hexokinase.
• 3. Sa antas ng genetic, pinasisigla ng insulin ang biosynthesis ng carbohydrate metabolism enzymes, kabilang ang mga pangunahing enzyme.
• 4. Ang insulin sa mga selula ng adipose tissue ay pumipigil sa triglyceride lipase, isang pangunahing enzyme sa pagkasira ng mga taba.

Ang regulasyon ng pagtatago ng insulin sa dugo ay nangyayari sa pakikilahok ng mga mekanismo ng neuro-reflex. Sa mga dingding ng mga daluyan ng dugo mayroong mga espesyal na chemoreceptor na sensitibo sa glucose. Ang pagtaas sa konsentrasyon ng glucose sa dugo ay nagiging sanhi ng isang reflex na pagtatago ng insulin sa dugo, ang glucose ay pumapasok sa mga selula at ang konsentrasyon nito sa dugo ay bumababa.

Ang iba pang mga hormone ay nagdudulot ng pagtaas sa konsentrasyon ng glucose sa dugo.

Glucagon

Tumutukoy sa mga hormone na protina-peptide. Mayroon itong uri ng lamad ng pakikipag-ugnayan sa target na selula. Ang epekto ay sa pamamagitan ng adenylate cyclase system.

• 1. Nagdudulot ng pagtaas sa aktibidad ng glycogen phosphorylase. Bilang resulta, ang pagkasira ng glycogen ay pinabilis. Dahil ang glucagon ay may epekto lamang sa atay, masasabing ito ay "nagpapalabas ng glucose mula sa atay."
• 2. Binabawasan ang aktibidad ng glycogen synthetase, nagpapabagal sa synthesis ng glycogen.
• 3. Ina-activate ang lipase sa mga fat depot.

Glucocorticosteroids (GCS)

Nabibilang sila sa mga steroid hormone, samakatuwid mayroon silang intracellular na uri ng pakikipag-ugnayan sa target na cell. Tumagos sa target na cell, nakikipag-ugnayan sila sa cell receptor at may mga sumusunod na epekto:

• 1. Pinipigilan ang hexokinase - kaya pinapabagal nila ang paggamit ng glucose. Bilang resulta, ang konsentrasyon ng glucose sa dugo ay tumataas.
• 2. Ang mga hormone na ito ay nagbibigay ng proseso ng gluconeogenesis na may mga substrate.
• 3. Sa antas ng genetic, pinapahusay nila ang biosynthesis ng mga enzyme na catabolism ng protina.

Mga hormone ng hindi direktang pagkilos.

growth hormone

• 1. Pinapataas ang pagpapalabas ng glucagon, kaya mayroong isang acceleration ng pagkasira ng glycogen.
• 2. Nagiging sanhi ng pag-activate ng lipolysis, samakatuwid, nagtataguyod ng paggamit ng taba bilang isang mapagkukunan ng enerhiya.

Triiodothyronine (T3). Thyroxine (T4)

Ang mga hormone na ito ay derivatives ng amino acid tyrosine. Mayroon silang intracellular na uri ng pakikipag-ugnayan sa mga target na selula. Ang T3/T4 receptor ay matatagpuan sa cell nucleus. Samakatuwid, ang mga hormone na ito ay nagpapahusay ng biosynthesis ng protina sa antas ng transkripsyon. Kabilang sa mga protina na ito ay mga oxidative enzymes, sa partikular na iba't ibang mga dehydrogenases. Bilang karagdagan, pinasisigla nila ang synthesis ng ATPase, i.e. mga enzyme na sumisira sa ATP. Ang mga proseso ng biooxidation ay nangangailangan ng mga substrate - mga produkto ng oksihenasyon ng mga karbohidrat at taba. Samakatuwid, sa isang pagtaas sa paggawa ng mga hormone na ito, ang isang pagtaas sa pagkasira ng mga karbohidrat at taba ay sinusunod. Ang sobrang aktibong thyroid gland ay tinatawag na Basedow's disease o thyrotoxicosis. Isa sa mga sintomas ng sakit na ito ay ang pagbaba ng timbang. Ang sakit na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng temperatura ng katawan. Sa mga eksperimento sa vitro, ang pag-uncoupling ng mitochondrial oxidation at oxidative phosphorylation ay sinusunod sa mataas na dosis ng mga hormone na ito.

Ang adrenaline ay itinago ng adrenal medulla bilang tugon sa nakababahalang stimuli (takot, matinding pananabik, pagdurugo, kakulangan sa oxygen, hypoglycemia, atbp.). Sa pamamagitan ng pagpapasigla ng phosphorylase, nagiging sanhi ito ng glycogenolysis sa atay at kalamnan. Sa mga kalamnan, dahil sa kawalan ng glucose-6-phosphatase, ang glycogenolysis ay umabot sa yugto ng lactate, habang sa atay, ang pangunahing produkto ng conversion ng glycogen ay glucose, na pumapasok sa dugo, kung saan tumataas ang antas nito.

Ang adrenaline ay nagpapataas ng antas ng glucose sa dugo. Ang epektong ito ay batay sa mga sumusunod na mekanismo:

• a) pag-activate ng glycogenolysis sa atay. Ito ay nauugnay sa pag-activate ng adenylate cyclase system ng mga hepatocytes at ang pagbuo, sa huli, ng aktibong anyo ng phosphorylase;
• c) pagsugpo ng glucose uptake ng mga tisyu na umaasa sa insulin na may sabay-sabay na pag-activate ng lipolysis sa adipose tissue;
• b) pag-activate ng glycogenolysis sa mga kalamnan na sinusundan ng pag-activate ng gluconeogenesis sa atay. Kasabay nito, ang lactic acid ay inilabas mula sa tissue ng kalamnan sa dugo, napupunta sa pagbuo ng glucose sa mga hepatocytes;
• d) pagsugpo sa pagtatago ng insulin at pagpapasigla ng pagtatago ng glucagon ng pancreatic islet cells.

Tanong 4. Ilista ang 4 na pangunahing metabolic pathway para sa oxidative breakdown ng glucose sa mga cell, ibigay ang mga scheme ng metabolic reactions na ito.

Hexose bisphosphate pathway ng pagkasira ng carbohydrate

biological na kahalagahan.

• 1. Ito ang pangunahing landas para sa pagkasira ng carbohydrates sa mga huling produkto. Sa maraming mga cell, ito ang tanging paraan. Sinisira nito ang 70-75% ng glucose na pumapasok sa cell.
• 2. Tanging ang GBF pathway ang nagbibigay sa cell ng enerhiya sa anyo ng ATP. Ito ang pangunahing pinagmumulan ng enerhiya sa cell.
• 3. Ito ang pinaka mahabang daan pagkasira ng carbohydrates.

Ang GBF pathway ay binubuo ng 3 yugto.

• Ang 1st stage ay nagaganap sa cytoplasm, nagbibigay ng 8 ATP molecules sa panahon ng breakdown ng 1 glucose molecule o 9ATP sa panahon ng breakdown ng isang glucose fragment ng glycogen. Nagtatapos ito sa pagbuo ng 2 molekula ng pyruvate (PVC).
• Stage 2 at 3 - (eksklusibong aerobic!) Sa mitochondria na may obligadong partisipasyon ng oxygen, magbigay ng 30 ATP bawat isang molekula ng glucose.
• Ang 2nd stage ng GBF pathway ay tinatawag na "oxidative decarboxylation of pyruvate" at na-catalyzed ng pyruvate dehydrogenase complex (tingnan ang mga lecture na "Biological oxidation" - isang pinahabang chain ng mitochondrial oxidation). Sa ika-2 yugto, dalawang hydrogen atoms ang tinanggal mula sa PVC molecule, at ang pyruvate ay na-convert sa Acetyl-coenzyme A (AcCoA), habang ang CO2 ay inaalis. Dalawang hydrogen atoms ang napupunta sa NAD, at pagkatapos ay sa pamamagitan ng mitochondrial oxidation chain sila ay inilipat sa O2 na may pagbuo ng H2O at 3 ATP molecules. Samakatuwid, batay sa isang molekula ng paunang glucose, ang ika-2 yugto ay nagbibigay ng 6 na ATP.

Ang molekula ng AcetylCoA, na nabuo bilang isang resulta ng ika-2 yugto, ay pumapasok sa ika-3 yugto. Ang ikatlong yugto na ito ay tinatawag na tricarboxylic acid (TCA) cycle (tingnan ang mga lektyur sa Mitochondrial Oxidation). Sa cycle na ito, ang AcCoA ay ganap na nahati sa CO2 at H2O. Sa kasong ito, 12 ATP ang nabuo sa bawat molekula ng AcCoA na pumasok sa cycle. Kung kinakalkula namin para sa 1 molekula ng glucose, pagkatapos ay sa ika-3 yugto 24 ATP ay nabuo.

Ang Stage 1 ay dumadaan sa 10 intermediate na yugto. Sa unang bahagi ng hakbang na ito, ang molekula ng glucose ay nahahati sa kalahati hanggang 2 molekula ng phosphoglyceraldehyde (PHA).

Mga tampok ng unang bahagi ng unang yugto:

Gumagana ang Hexokinase (HA) upang pahinain ang matigas na molekula ng glucose:

Pangalawang reaksyon - isomerization:

Sa ika-3 yugto, ang fructose-6-phosphate ay higit na pinahina ng phosphofructokinase (PFK) at nabuo ang fructose-1,6-bisphosphate:

Ang Phosphofructokinase ay ang pangunahing enzyme ng GBF pathway. Ito ay isang "pangalawang control point". Ang Vmax FFC ay mas malaki kaysa sa Vmax GK. Samakatuwid, kapag maraming glucose, nililimitahan ng HA ang rate ng buong GBF pathway.

Ang labis na ATP at labis na citrate ay malakas na pumipigil sa PFK. Sa ilalim ng mga kundisyong ito, ang PPK ay nagiging limiting enzyme ng GBF pathway sa halip na hexokinase. Dahil sa pagsugpo sa FFK, ang glucose-6-phosphate (G-6-P) at fructose-6-phosphate (F-6-P) ay naipon. Pinipigilan ng G-6-P ang hexokinase, binabawasan ang paggamit ng glucose ng cell at sabay na pinapagana ang glycogen synthetase.

Kung walang labis na ATP at citrate, ngunit mayroong labis na ADP, i-activate ng ADP ang FFK, at pagkatapos ay ang rate ng buong GDP pathway ay muling nililimitahan ng hexokinase.

Bilang resulta ng reaksyon ng phosphofructokinase, ang molekula ng fructose-1,6-bisphosphate ay destabilized (mahina) kaya agad itong nasira sa 2 trioses na may partisipasyon ng aldolase enzyme (ika-4 na reaksyon):

Ika-5 reaksyon:

Ang PHA lang ang pumapasok sa susunod (ikaanim) na reaksyon ng GBF pathway. Bilang resulta, ang konsentrasyon nito ay bumababa at ang ekwilibriyo ng ika-5 reaksyon ay lumilipat patungo sa pagbuo ng PHA. Unti-unti, ang buong FDA ay pumasa sa PHA, at samakatuwid ang dami ng ATP na na-synthesize sa kasunod na mga reaksyon ng HBP pathway, isinasaalang-alang namin ang bawat 2 molekula ng PHA at iba pang mga intermediate na metabolite na nabuo mula dito.

Sa unang bahagi ng 1st stage (mula sa glucose hanggang PHA), 2 ATP molecule ang natupok: isa sa hexokinase reaction, ang isa sa phosphofructokinase reaction (3rd reaction ng unang stage ng GBF pathway). Ang ika-2 bahagi ng unang yugto ay nagsisimula sa oksihenasyon ng PHA sa PHA (phosphoglyceric acid) sa ika-6 na reaksyon.

Ang reaksyong ito ay na-catalyze ng enzyme glyceraldehyde phosphate dehydrogenase. Ang cleaved hydrogen ay inilipat sa NAD kasama ang pagbuo ng NADH2. Ang enerhiya na inilabas sa panahon ng oksihenasyon na ito ay sapat din upang sabay na matiyak ang pagdaragdag ng pospeyt sa pangkat ng aldehyde. Ang Phosphate ay nakakabit ng isang macroergic bond. Bilang resulta, nabuo ang 1,3-diphosphoglyceric acid (1,3-bisphosphoglycerate).

Ika-7 reaksyon: substrate phosphorylation.

Ang Phosphate na may mataas na enerhiya na bono ay inililipat sa ADP na may pagbuo ng ATP. Bilang resulta ng ika-7 yugto, 1 nalalabi ang phosphoric acid sa molekula ng phosphoglyceric acid.

Ika-8 reaksyon: Ang Phosphate ay inililipat mula sa ika-3 hanggang sa pangalawang posisyon at nabuo ang 2-phosphoglyceric acid.

Ika-9 na reaksyon:

Ang H2O ay ibinabawas sa 2-phosphoglyceric acid. Ito ay humahantong sa muling pamamahagi ng molekular na enerhiya. Bilang resulta, ang enerhiya ay naipon sa pospeyt sa pangalawang posisyon at ang bono ay nagiging macroergic. Ito ay lumalabas na phosphoenolpyruvate (PEP).

Ika-10 reaksyon: Substrate phosphorylation. Ang Phosphate ay inililipat sa ADP upang bumuo ng ATP. Ang PEP ay na-convert sa PVA (pyruvic acid).

Sa yugtong ito, ang unang yugto ng GDP pathway ay nagtatapos, ang PVC ay napupunta sa mitochondria at pumapasok sa ikalawang yugto ng GDP pathway.

Mga resulta ng unang yugto: 10 reaksyon, kung saan ang una, pangatlo at ikasampung reaksyon ay hindi na mababawi. Una, 2 ATP ang ginagamit sa bawat 1 molekula ng glucose. Pagkatapos ang PHA ay na-oxidized. Ang enerhiya ay natanto sa kurso ng 2 reaksyon ng substrate phosphorylation: sa bawat isa sa kanila, 2 ATP ang nabuo. Samakatuwid, para sa bawat molekula ng glucose (bawat 2 molekula ng PHA), 4 na ATP ang ginawa ng substrate phosphorylation.

Sa kabuuan, ang lahat ng 10 yugto ay maaaring ilarawan ng sumusunod na equation:

C6H12O6 + 2H3PO4 + 2ADP + 2NAD -----> 2C3H4O3 + 2ATP + 2H2O + 2NADH2. Ang NADH2, sa pamamagitan ng mitochondrial oxidation (MtO) system, ay naglilipat ng hydrogen sa atmospheric oxygen na may pagbuo ng H2O at 3 ATP, ngunit ang 1st stage ay nangyayari sa cytoplasm at ang NADH2 ay hindi maaaring dumaan sa mitochondrial membrane. May mga mekanismo ng shuttle na nagsisiguro sa pagpasa ng NADH2 na ito sa mitochondrial membrane - ang malate-aspartate shuttle at ang glycerophosphate shuttle (tingnan ang mga lecture na "Biological oxidation".

Batay sa isang molekula ng glucose, nabuo ang 2NADH2.

Bilang karagdagan sa 2 ATP, na nakuha sa 1st stage sa pamamagitan ng substrate phosphorylation, 6 pang ATP ang nabuo na may partisipasyon ng oxygen, para sa kabuuang 8 ATP molecule. Napakaraming ATP ang nabuo sa bawat molekula ng glucose na nahati sa PVC sa unang yugto ng daanan ng GBF.

Kung idinagdag ang 8 ATP na ito sa 30 molekula ng ATP na nabuo sa mga hakbang 2 at 3, kung gayon ang kabuuang output ng enerhiya ng buong pathway ng GBF ay 38 ATP para sa bawat molekula ng glucose na pinaghiwa-hiwalay sa CO2 at H2O. Ang 38 ATP na ito ay naglalaman ng 65 porsiyento ng enerhiya na ilalabas kapag ang glucose ay nasunog sa hangin. Pinatutunayan nito ang napakataas na kahusayan ng GBF pathway.

Sa 38 ATP, karamihan sa mga ito ay nabuo sa ika-2 at ika-3 yugto. Ang bawat isa sa mga yugtong ito ay ganap na hindi maibabalik at nangangailangan ng obligadong pakikilahok ng oxygen, dahil ang mga oxidative na yugto ng mga yugtong ito ay nauugnay sa mitochondrial oxidation (imposible kung wala ito). Ang buong GBF-way mula sa glucose o glycogen hanggang CO2 at H2O ay tinatawag na: AEROBIC CARBOHYDRATE DECODY.

Mga pangunahing enzyme ng unang yugto ng GBF pathway: HEXOKINASE at PHOSPHOFRUCTOKINASE.

Ang isa pang mahalagang link ay nasa CTC (stage 3 ng GBF pathway). Ang pangunahing link sa ika-3 yugto ay kinakailangan dahil ang AcCoA, na pumapasok sa TCA cycle, ay nabuo hindi lamang mula sa carbohydrates, kundi pati na rin mula sa mga taba at amino acid. Samakatuwid, ang CTC ay ang panghuling "boiler" para sa pagsunog ng mga residue ng acetyl na nabuo mula sa mga carbohydrate, taba at protina. Pinagsasama ng TCA ang lahat ng mga metabolite na nabuo sa panahon ng pagkasira ng mga carbohydrate, taba at protina.

Mga pangunahing enzyme ng TCA: citrate synthetase at isocitrate dehydrogenase. Ang parehong mga enzyme ay hinahadlangan ng labis na ATP at labis na NADH2. Ang Isocitrate dehydrogenase ay isinaaktibo ng labis na ADP.

Pinipigilan ng ATP ang mga enzyme na ito sa iba't ibang paraan: ang isocitrate dehydrogenase ay pinipigilan ng ATP nang higit pa kaysa sa citrate synthase. Samakatuwid, na may labis na ATP, naiipon ang mga intermediate na produkto: citrate at isocitrate. Sa ilalim ng mga kondisyong ito, ang citrate ay maaaring pumasok sa cytoplasm kasama ang isang gradient ng konsentrasyon.

• Ang mga yugto 2 at 3 ng landas ng GBF ay nangyayari sa mitochondria, habang ang mga yugto 1 ay nangyayari sa cytoplasm.
• Ang yugto 1 ay pinaghihiwalay mula sa mga yugto 2 at 3 ng isang mitochondrial membrane.

Samakatuwid, ang 1st stage ay maaaring magsagawa ng mga espesyal na function nito. Ang mga function na ito ay nauugnay sa dalawang tampok ng 1st stage.

Tanong 5. Pentose cycle ng carbohydrate oxidation: chemistry ng oxidative phase, pangkalahatang reaksyon, biological na papel

Metabolic pathways ng glucose oxidation, ang pangunahing nito ay:

• a) aerobic splitting sa carbon dioxide at tubig;
• b) anaerobic oxidation sa lactate;
• c) daanan ng oksihenasyon ng pentose;
• d) oksihenasyon sa pagbuo ng glucuronic acid.

Ang pentose phosphate cycle ay nagsisimula sa oksihenasyon ng glucose-6-phosphate at kasunod na oxidative decarboxylation ng produkto (bilang resulta, ang unang carbon atom ay nahati mula sa hexose phosphate). Ito ang una, tinatawag na oxidative stage ng pentose phosphate cycle. Kasama sa ikalawang yugto ang mga non-oxidative na pagbabagong-anyo ng mga pentose phosphate na may pagbuo ng orihinal na glucose-6-phosphate (Larawan 5.1). Ang mga reaksyon ng pentose phosphate cycle ay nagaganap sa cytosol ng cell.

kanin. 5.1

Ang unang reaksyon ay ang dehydrogenation ng glucose-6-phosphate na may partisipasyon ng enzyme glucose-6-phosphate dehydrogenase at ang coenzyme NADP+. Ang 6-phosphoglucono-d-lactone na nabuo sa panahon ng reaksyon ay isang hindi matatag na tambalan at na-hydrolyzed sa isang mataas na rate alinman sa spontaneously o sa tulong ng 6-phosphogluconolactonase enzyme upang bumuo ng 6-phosphogluconic acid (6-phosphogluconate):

Sa pangalawa, ang isang oxidative reaction na na-catalyze ng 6-phosphogluconate dehydrogenase (decarboxylation), ang 6-phosphogluconate ay dehydrogenated at decarboxylated. Bilang resulta, nabuo ang phosphorylated ketopentose - D-ribulose-5-phosphate at 1 pang molekula ng NADPH:

Sa ilalim ng pagkilos ng kaukulang epimerase mula sa ribulose-5-phosphate, ang isa pang phosphopentose, xylulose-5-phosphate, ay maaaring mabuo. Bilang karagdagan, ang ribulose-5-phosphate sa ilalim ng impluwensya ng isang espesyal na isomerase ay madaling ma-convert sa ribose-5-phosphate. Ang isang estado ng mobile equilibrium ay itinatag sa pagitan ng mga form na ito ng pentose phosphates.

Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang pentose phosphate pathway ay maaaring makumpleto sa yugtong ito. Gayunpaman, sa ilalim ng iba pang mga kondisyon, ang tinatawag na non-oxidative stage (stage) ng pentose phosphate cycle ay nangyayari. Ang mga reaksyon ng yugtong ito ay hindi nauugnay sa paggamit ng oxygen at nagpapatuloy sa ilalim ng anaerobic na mga kondisyon. Sa kasong ito, ang mga sangkap ay nabuo na katangian ng unang yugto ng glycolysis (fructose-6-phosphate, fructose-1,6-bisphosphate, phosphotrioses), habang ang iba ay tiyak para sa pentose phosphate pathway (sedoheptulose-7-phosphate, pentose-5- phosphates, erythrose-4-phosphate).

Gawain 6. Ilang mole ng ATP ang maaaring mabuo sa kumpletong oksihenasyon ng 1 mole ng acetic acid? Sa kumpletong oksihenasyon ng 1 mole ng glucose? Magbigay ng mga reaksyon sa anyo ng isang diagram na nagsasaad ng lahat ng kalahok sa proseso

Sa proseso ng aerobic oxidation ng carbohydrates, 2880 kJ / mol ng glucose ang pinakawalan. Kung ibubuod natin ang kabuuang ani ng ATP sa prosesong ito, ito ay magiging 38 mol ng ATP (Larawan 6.1.). Ang proseso ng glucose oxidation ay kinabibilangan ng mga sumusunod na hakbang:

1) Aerobic glycolysis

C6H12O6 + 2ADP + 2H3PO4 + 2NAD+ > 2CH3 - CO - COOH + 2ATP + 2NADH + 2H2O

• 2NADH > 6ATP
• 2) Oxidative decarboxylation ng pyruvate
• 2CH3 - CHO - COOH + 2koA-SH + 2NAD+ > 2CH3 - CO - S - koA + 2NADH + 2CO2
• 2NADH > 6ATP
• 3) Krebs cycle (2 turns)

CH3-CO-S-koA+2H2O+3NAD++FAD+GDP+H3PO4 >

• 2*3NADH>2*9ATP>18ATP
• 2 FADH2 > 2 * 2ATP > 4ATP
• 2GTP > 2ATP

Bilang resulta: 2+6+6+18+4+2 = 38ATP

Ang acetic acid ay isinaaktibo sa pamamagitan ng pagkilos ng enzyme acetyl-CoA synthetase. Ang reaksyon ay nagpapatuloy gamit ang coenzyme A at isang molekula ng ATP:

CH3--COOH + HS~KoA + ATP > CH3-CO-S-KoA + ADP + H2O.

Bilang resulta ng reaksyon, nabuo ang 1 mol ng activated acetic acid - acetyl coenzyme A CH3-CO-S-KoA, na nakikilahok sa tricarboxylic acid cycle (Krebs cycle):

CH3-CO-S-KoA+2H2O+3NAD++FAD+GDP+H3PO4 > koA-SH+ 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP

3NADH > 9ATP

FADH2 > 2ATP

Bilang resulta: 9 + 2 + 1 \u003d 12ATP

Nangangahulugan ito na kapag ang 1 mol ng acetic acid ay na-oxidized, 12 mol ng ATP ang pinakawalan. Isinasaalang-alang na ang 1 mol ng ATP ay natupok sa panahon ng activation, makuha namin ang huling resulta 12 - 1 = 11 mol ng ATP.

kanin. 6.1 Scheme ng kumpletong oksihenasyon ng glucose sa anim na CO2 molecules at ang energy efficiency ng prosesong ito (ATP balance); mga landas ng pagbuo ng ATP: SF - substrate phosphorylation; AP - oxidative phosphorylation.

Laki: px

Simulan ang impression mula sa pahina:

transcript

1 Cell energy ATP ADP + F ATP AMP + F F F F+F kJ/mol 32.23 (30.5) F 36.0 33.4 Ang pinakakilalang pinagmumulan ng enerhiya sa cell ay ATP. Mayroong dalawang macroergic bond sa molekula ng ATP.

2 Mayroong dalawang macroergic bond sa molekula ng ATP. ATP ADP + F ATP AMP + F F F F + F kJ/mol 32.23 (30.5) F Ang ilang mga enzyme ay sumisira sa bono sa pagitan ng ikatlo at pangalawang pospeyt, ang iba sa pagitan ng pangalawa at ng una. Sa pangalawang kaso, ang pyrophosphate ay nahati, na naglalaman din ng mataas na enerhiya na 36.0 33.4 (P F - pyrophosphate)

3 Ang GTP at CTP ay may parehong macroergic bond energy gaya ng ATP. May mga macroergic bond sa ibang mga molekula, maliban sa mga nucleotide triphosphate ATP ADP + P ATP AMP + F F F F + F kJ/mol 32.23 (30.5) F 36.0 33.4 GTP GDP + F CTP CDP + F

4 Ang Coenzyme A ay isang acetyl (o acyl) na grupong donor/acceptor. Kapag ang isang macroergic bond ay naputol, ang enerhiya ay ginugugol sa pagdaragdag ng isang acetyl/fatty acid sa ilang sangkap. ATP ADP + P ATP AMP + F F F F+F Acetyl-CoA kJ/mol 32.23 (30.5) F 36.0 33.4 34.3

5 Ang 1,3-diphosphoglycerate at phosphoenolpyruvate ay mga donor ng enerhiya para sa paggawa ng ATP sa anaerobic glycolysis ATP ADP + F ATP AMP + F kJ/mol 32.23 (30.5) F F F F+F Acetyl-CoA 1,3-diphosphoglycerate 1,3-diphosphoglycerate 36.4.343 3.36.33 3.36.33 3.36 (61.9)

6 Ang Creatine phosphate ay nagsisilbing donor ng enerhiya sa panahon ng pag-urong ng kalamnan ATP ADP + F ATP AMP + F kJ / mol 32.23 (30.5) F F F F + F Acetyl-CoA 1,3-diphosphoglycerate Phosphoenolpyruvate Creatine phosphate 36.0 31.35 34.1.5 34.90 42.7 (43.1)

7 Kung ang enerhiya ay inilabas sa panahon ng paghahati ng isang macroergic bond, dapat itong gastusin sa panahon ng pagbuo nito. ATP ATP ADP + F AMP + F F F F F+F Acetyl-CoA 1,3-diphosphoglycerate Phosphoenolpyruvate Creatine phosphate kJ/mol 32.23 (30.5) GTP 36.0 CTP 33.4 34.3 34.1 54.05 (34.1 54.05) (61.05)

8 Mayroong dalawang paraan upang makakuha ng macroergic molecule: ADP + P = ATP Kunin ang enerhiya upang magdagdag ng phosphate (o acetyl) mula sa isang organic compound na may mataas na energy bond Substrate phosphorylation Gamitin ang enerhiya ng isang ion gradient upang magdagdag ng phosphate Oxidative phosphorylation Anaerobic Ang glycolysis ay isang halimbawa ng substrate phosphorylation: Glucose (C6) pyruvate (2xC3) + 2ATP ... 1,3-diphosphoglycerate + ADP \u003d 3-phosphoglycerate + ATP ... Phosphoenolpyruvate + ADP \u003d pyruvate + ATP

9 Paraan ng oxidative phosphorylation Kalikasan na nilikha lamang para sa produksyon ng ATP. ADP + P = ATP Kunin ang enerhiya upang magdagdag ng phosphate (o acetyl) mula sa isang organic compound na may mataas na energy bond Substrate phosphorylation Gamitin ang enerhiya ng isang ion gradient upang magdagdag ng phosphate Oxidative phosphorylation Anaerobic glycolysis: Glucose (C6) pyruvate (2xC3) + 2ATP ... 1, 3-diphosphoglycerate + ADP \u003d 3-phosphoglycerate + ATP ... Phosphoenolpyruvate + ADP \u003d pyruvate + ATP

10 Karamihan sa enerhiya ng cell ay nalikha bilang resulta ng oxidative phosphorylation sa anyo ng ATP macroergic bond. Pagkatapos ang enerhiya na ito ay ipinamamahagi sa pamamagitan ng substrate phosphorylation sa iba pang mga molekula na may mataas ugnayan ng enerhiya. Samakatuwid, ang ATP ay tinatawag na unibersal na mapagkukunan ng enerhiya sa cell.

11 Upang lumikha ng isang electrochemical ion gradient, kailangan mo * isang insulating membrane, * isang mekanismo at enerhiya para sa pumping ions, pati na rin * isang mekanismo para sa pag-convert ng enerhiya ng gradient ng ion sa enerhiya ng macroergic bonding. Ang ganitong mga mekanismo ay ang electron transport chain at ATP synthase na binuo sa lamad. Ang enerhiya ng mga electron ay ginagamit upang mag-pump ng mga proton o sodium ions, ang lamad ay nakakatulong upang lumikha ng isang mataas na konsentrasyon ng mga ito. At ginagamit ng ATP synthase ang enerhiya ng gradient ng ion upang magdagdag ng pospeyt sa ADP.

12 Karamihan sa mga organismo ay gumagamit ng enerhiya ng isang electrochemical gradient ng mga hydrogen ions para sa oxidative phosphorylation. ATP + H

13 Ang ilang uri ng archaea para sa oxidative phosphorylation ay gumagamit ng enerhiya ng electrochemical gradient ng sodium ions ATP + Na

14 Sa mga organismong nabubuhay sa Earth, makikita mo ang lahat ng mga transisyon ng mga uri ng enerhiya ATP H + + Na

15 Mga conversion ng enerhiya sa isang cell ng hayop ATP H + Animal cell cell Animal + Na Chain Electron transport chain ATP ATP ATP ATP ATP ATP MitochondMitochond HH HH rii Lysosomes, Lysosomes, Endosomes, Endosomes, Secretory Secretory granules granules Plasma Plasma Na membrane Na membrane

16 ATP H Mga conversion ng enerhiya sa plant cell + Na + Plant cell cell Plant Chain Electron transport chain ATP ATP H H H H H H Na Na ATP ATP Mitochondria Mitochondria Chloroplasts Chloroplasts Vacuole Vacuole Plasma Plasma membrane membrane

17 Mga pagbabagong-anyo at paggamit ng enerhiya sa mga cell Chemical bond Light Electron transport chain Potensyal ng lamad Macroergic bond Heat Transmembrane transfer ng mababang molekular na timbang na mga sangkap Metabolismo, transportasyon, kabilang sa pamamagitan ng lamad

18 Karamihan sa enerhiya na nasa macroergic bond ay nabuo sa anyo ng ATP sa mitochondria, Secondary lysosomes, extracellular environment Cytosol Mitochondria Ang pangunahing metabolic pathways ng isang selula ng hayop.

19 Sa mitochondria, ang ATP ay nabuo sa pamamagitan ng oxidative phosphorylation. Ang ATP na ito ay dinadala mula sa mitochondria at ginagamit sa buong cell Lumen ng tubule Nucleus ng mitochondria Mitochondria sa renal tubular epithelial cells

20 "Portrait" ng mitochondria mula sa isang rat hepatocyte

21 Schematic na representasyon ng mitochondria mula sa mammalian hepatocytes Mayroong ilang mga protina sa panlabas na lamad, maraming bumubuo ng mga channel kung saan ang mababang molekular na timbang na mga sangkap ay pumapasok sa intermembrane space mula sa cytosol. Ang panloob na lamad ay natatagusan lamang sa maliliit na non-polar na sangkap. Naglalaman ito ng mga electron transport chain protein. Ang DNA, RNA, (CPE) at transport ribosome, Krebs cycle enzymes at mga protina ay matatagpuan sa matrix. maraming iba pang mga enzyme. Gumagawa sila ng maraming function ng mitochondria.

22 Maaaring iba ang hugis ng mitochondria. Ito ay naiiba sa mga selula ng iba't ibang mga tisyu ng parehong species at maaaring naiiba sa mga selula ng mga organismo. iba't ibang uri Filamentous mitochondria sa snail intestinal cells Tubular cristae sa mitochondria ng mammalian adrenal cortex cells

23 Ang hugis ng mitochondria ay magkakaiba

24 Ang hugis ng mitochondria ay magkakaiba

25 Mabilis na nagbabago ang hugis ng mitochondria. Ang mitochondria ay maaaring magsama-sama sa isang mas malaking istraktura, o maaari silang hatiin sa mas maliit. Ito ay mga guhit ng isang bahagi ng isang cell na ginawa sa ilang partikular na agwat ng oras. Makikita kung paano nagbago ang hugis ng mitochondria at ang kanilang lokasyon na nauugnay sa cell nucleus.

26 Ang mga cell ay hindi kayang mag-imbak, mag-imbak at maghatid ng ATP sa malalayong distansya. Inililipat nila ang mitochondria sa kung saan kinakailangan ang ATP. Nuclear pore Mitochondria Nuclear envelope Nuclear pore ER Nucleus Fusion site ng ER membranes at nuclear envelope

27 Simulan natin ang ating kakilala sa proseso ng oxidative phosphorylation na may mga coenzymes: Phosphate group carrier Acyl group carrier Proton and electron carriers Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP) OPO2 Flavin adenine dinucleotide (FAD)

28 Ang mitochondrial matrix ay naglalaman ng mga enzyme ng Krebs cycle (citric acid cycle, tricarboxylic acid cycle). Binabagsak nila ang mga organikong compound sa carbon dioxide, proton at electron. Acetyl ~CoA Pyruvate C3 CO2 NAD+ Fatty acids NAD C4 C4 FADH2 FAD Amino acids HCoA C4 C6 C6 NAD GTP GTP molecule GDP+P C4 ay nabuo dahil sa substrate phosphorylation ng NAD+ C6 NAD C5 NAD+

Ang 29 NAD at FADH2 ay nag-donate ng mga electron sa electron transport chain, at ang kanilang enerhiya ay ginagamit upang lumikha ng mataas na konsentrasyon ng mga proton sa intermembrane space ng mitochondria. Acetyl ~CoA NCoA NAD+ NAD FADH2 FAD NAD GTP NAD GDP+P NAD+ NAD+

30 Mga bahagi ng electron transport chain at ATP synthase Electron transport chain Intermembrane space Cytochrome C Ubiquinone Complex I NADH dehydrogenase Complex III b-c1 Complex IV Cytochrome oxidase ATP synthase Matrix Ang mga bahagi ng CPE ay maaaring tumanggap ng isang electron at ibigay ito sa pagkakasunud-sunod lamang ipinapakita sa figure.

31 Mga bahagi ng electron transport chain na matatagpuan sa lamad: Mga Protein: Complex I >40 polypeptides Complex III 9 x 2 polypeptides Complex IV 8 x 2 polypeptides Ang Ubiquinone ay isang compound na natutunaw sa taba. Ang lahat ng mga bahagi ng lamad ay patuloy na gumagalaw at naglilipat ng isang elektron kapag sila ay nagtagpo. Ang Cytochrome C ay isang polypeptide na may M.m na matatagpuan sa intermembrane space. Tumatanggap ito ng electron at ibinibigay ito habang papalapit ito sa lamad.

32 Ang isang electron ay dumadaan sa CPE at inililipat sa molecular oxygen, nakakabit, ito ay nagiging H2O 10 nm nito e - H NADH + O2 - FADH2 H2 O Matrix

33 Ang mga complex I, II at III ay nagbomba ng mga proton sa intermembrane space. Bilang resulta, ang pH 8 ay nilikha sa matrix, at pH 4-5 sa intermembrane space. Ang mga proton ay gumagalaw kasama ang gradient ng konsentrasyon sa pamamagitan ng ATP synthase, ang kanilang enerhiya ay ginagamit upang magdagdag ng pospeyt sa ADP. H H + + H + H 10 nm + H + ATP ADP + F

34 Ang ATP synthase ay isang kumplikadong complex ng higit sa 20 polypeptides. 3 ADP+P ATP 3 Ang pag-attach ng isang phosphate ion sa isang molekula ng ADP ay nangangailangan ng enerhiya ng halos tatlong proton. Ngunit kailangan din ang mga proton para sa iba pang mga proseso.

35 Dahil sa enerhiya ng mga proton, ang mga sangkap ay dinadala sa pamamagitan ng panloob na lamad. ADP ATP/ADFantiporter ATP Phosphate Pyruvate, mga fatty acid, Ca++ amino acid

36 Sa brown fat, ang ATP/ADP antiporter ay pinapalitan ng thermogenin protein. Hindi ito naglilipat ng ATP / ADP, ngunit ang mga proton mula sa intermembrane space patungo sa matrix. Bilang resulta ng trabaho nito, ang init ay inilabas, ngunit ang ATP ay hindi nabuo. H + 10 nm

37 Ang mga function ng mitochondrial ay magkakaiba 1. Oxidative phosphorylation 2. Thermoregulation (thermogenin) 3. Fatty acid breakdown at pagbuo ng acetyl-coa 4. Fatty acid chain elongation 5. Synthesis ng porphyrins 6. Karagdagang synthesis ng steroid hormones 7. Pakikilahok sa amino acid metabolismo 8. Pakikilahok sa apoptosis 9. Pagtitiklop, transkripsyon, pagsasalin

38 Ang mga porphyrin ay isang mahalagang bahagi ng cytochromes, hemoglobins, myoglobins at chlorophyll. Ang mga porphyrin ay synthesize sa Protoporphyrin IX mitochondria na may partisipasyon ng acetyl coenzyme A. Fe++ Protoheme IX Cytochromes Mg++ Myoglobin Hemoglobins Chlorophyll

39 Sa matrix ng mitochondria ng mga cell ng adrenal cortex, ang mga steroid hormone ay synthesize mula sa kolesterol na may partisipasyon ng acetyl-co A

40 Ang halimbawa ng synthesis ng steroid hormones ay nagpapakita na ang metabolic process ay resulta ng magkasanib na gawain maraming compartments. Cytosol - OOS O OH C \u003d H3C Mitochondria CH2 CH2 CH2 Mevalonate C ~ CH3 SCoA Acetyl-CoA OH EPS Peroxisome Squalene F F O H2C Farnesyl pyrophosphate Cholesterol Steroid hormones

41 Karaniwan, mayroong ilang mga molekula ng DNA sa bawat mitochondria. Ang nahahati na mitochondria ay kinakailangang may mga molekula ng DNA, ibig sabihin, bago ang paghahati, doblehin ng mitochondria ang kanilang mga molekula ng DNA.

Paksa 2. 2. Ang istraktura at mga tungkulin ng m mitochondria. Ang Mitochondria ay ang site ng synthesis ng pangunahing halaga ng ATP sa cell Lumen ng tubule Nucleus Mitochondria Mitochondria sa epithelial cells ng renal tubules Mitochondria

ENERGY EXCHANGE http://biochemistry.ru/biohimija_severina/b5873content.html (Biochemistry. SEKSYON 6. Energy metabolism-l.v. Avdeeva, N.A. Pavlova, G.V. Rubtsova) MGA BATAS NG BIOENERGY V.P. Skulachev http ://www.pereplet.ru/naukaplet.ru/naukaplet. soros/pdf/9701_009.pdf

Paksa ng panayam: Mga karaniwang daanan ng metabolismo at enerhiya 1 Bioenergetics - isang seksyon ng biochemistry na nag-aaral ng mga paraan ng paglabas, pagbabago, akumulasyon at paggamit ng enerhiya sa mga buhay na organismo 2 Pangunahing yugto ng catabolism

1. Kasama sa mga autotrophic na organismo ang 1) mucor 2) yeast 3) penicillium 4) chlorella TEMA "Energy metabolism" 2. Sa proseso ng pinocytosis, nangyayari ang pagsipsip 1) likido 2) mga gas 3) solids 4) mga bukol

1 Cell, ang siklo ng buhay nito (kaayon) Ang mga sagot sa mga gawain ay isang salita, isang parirala, isang numero o isang pagkakasunod-sunod ng mga salita, mga numero. Isulat ang iyong sagot nang walang mga puwang, kuwit o iba pang dagdag

Ikot ng tricarboxylic acid Kiryukhin D.O. ATP cytoplasm glycolysis pyruvate glucose Krebs cycle NADH, FADH 2 mitochondrion ATP Oxidative phosphorylation Kiryukhin D.O. Pangkalahatang pamamaraan para sa pagkuha ng ATP dahil sa pagkabulok

Pagpapalitan ng enerhiya Ang cell ay isang bukas na sistema. Homeostasis Ang cell ay isang bukas na sistema, ang metabolismo ay isinasagawa lamang kung ang cell ay tumatanggap ng lahat ng mga sangkap na kailangan nito mula sa kapaligiran.

Paksa 2. 3. Ang istraktura at mga function ng plastids Chromoplast Proplastid DarkSt sa Etioplast Amyloplast Light Chloroplast Interconversions ng iba't ibang uri ng plastids Pangkalahatang view ng isang plant cell 5 µm Chloroplast

Biochemistry. Aralin 4. Paksa: Paglipat ng elektron. Mga reaksyon ng redox. Ang mga reaksyon ng redox ay ang mga reaksyon kung saan inililipat ang mga electron mula sa ahente ng pagbabawas

Metabolismo at conversion ng enerhiya sa cell Opsyon 1 Bahagi 1 Ang sagot sa mga gawain 1-25 ay isang numero, na tumutugma sa bilang ng tamang sagot 1. Ang hanay ng mga reaksyong biosynthesis na nagaganap

Grade 10 Biology immersion 3 Paksa: Energy metabolism. 1. Ang pinakamalaking dami ng enerhiya ay inilalabas sa panahon ng pagkasira ng mga molekula 1) protina 2) taba 3) carbohydrates 4) nucleic acid 2. Sa oxygen-free

Organelles at cytosol ng mga selula ng hayop at halaman Ang bawat compartment ay naiiba sa iba pang compartment sa mga kemikal na reaksyon Sa mitochondria at plastids, mayroong higit sa isang compartment. Kailangang malaman: Aling compartment

1. Ang mga macronutrients ay kinabibilangan ng: BLOCK 2 Cell bilang isang biological system. 1) oxygen, carbon, hydrogen, nitrogen 2) oxygen, iron, ginto 3) carbon, hydrogen, boron 4) selenium, nitrogen, oxygen 1) 2. Organoid,

MGA PUNDASYON NG LECTURE NG BIOENERGY I. Panimula. Mga yugto ng metabolismo ng enerhiya Ang isang mahalagang pag-aari ng mga nabubuhay na bagay ay metabolismo (metabolismo), isang hanay ng iba't ibang proseso ng biochemical

INTRODUKSYON SA METABOLISMO AT ENERHIYA Ang mahalagang aktibidad ng mga organismo ay kinabibilangan ng: a) metabolismo at enerhiya; b) paglilipat ng genetic na impormasyon; c) mga mekanismo ng regulasyon. Ang paglabag sa anumang link ay humahantong sa patolohiya.

Aralin 3. Paksa: CELL BIOLOGY. DALOY NG MGA SUBSTANCES AT ENERHIYA SA CELL " " 200 g Ang layunin ng aralin: pag-aralan ang mga natatanging katangian ng pro- at eukaryotic cells; pag-aralan ang mga anabolic at catabolic system ng cell;

METABOLISMO. PLASTIK AT ENERGY EXCHANGE. Zonova Natalya Borisovna, guro ng biology, sekondaryang paaralan ng MBOU 38, pinakamataas na kategorya CODIFIER NG MGA ELEMENTO AT KINAKAILANGAN NG NILALAMAN PARA SA ANTAS NG GRADUATE TRAINING CODE

Metabolismo at enerhiya. Paghinga ng tissue 1. Mga yugto ng metabolismo at enerhiya. 2. Biyolohikal na oksihenasyon. paghinga ng tissue. 3. Oxidative phosphorylation. 4. Patolohiya ng paghinga ng tissue at oxidative

Ang mga plastid ay mga organel ng mga selula ng halaman at photosynthetic protozoa. Mga uri ng plastid 1

Metabolismo. Pagpapalitan ng enerhiya. Photosynthesis. Synthesis ng protina. 1. Alin sa mga sumusunod na proseso ang nangyayari sa madilim na bahagi ng photosynthesis? 1) pagbuo ng glucose 2) synthesis ng ATP 3) photolysis ng tubig 4) pagbuo

Materyal para sa paghahanda 10.2kl. Biology P3 Ang istraktura ng isang eukaryotic cell. "Gawain 1 Ang mga enzyme na sumisira sa mga taba, protina, carbohydrates ay na-synthesize: sa mga lysosome sa ribosome sa Golgi complex 4) sa mga vacuoles

Paghahanda para sa pagsusulit sa biology Pagpapalitan ng enerhiya Walter S.Zh. Senior Lecturer ng Departamento ng EGTO BOU DPO "IROOO" Ang proseso ng pagpapalitan ng enerhiya ay maaaring nahahati sa tatlong yugto: sa unang yugto,

Bank ng trabaho. Immersion 1 Grade 9 1. Alin sa mga probisyon ng cell theory ang ipinakilala ni R. Virchow sa agham? 1) lahat ng organismo ay binubuo ng mga cell 2) bawat cell ay nagmula sa isa pang cell 3) bawat cell ay tiyak

Lecture 7 BIOENERGY. BIOLOGICAL OXIDATION, TISSUE RESPIRATION 1. Kahulugan ng bioenergetics Pinag-aaralan ng bioenergetics ang mga pagbabagong-anyo ng enerhiya na kasama ng mga biochemical na reaksyon. Ito ay kilala na non-biological

RUSSIAN UNIVERSITY OF FRIENDSHIP OF PEOPLES MEDICAL FACULTY DEPARTMENT OF BIOCHEMISTRY NA PINANGALAN AFTER ACADEMICIAN BEREZOV T.T. LECTURE 6 METABOLISM AND ENERGY METABOLISM PROFESSOR CHERNOV NIKOLAY NIKOLAEVICH DEPARTMENT OF BIOCHEMISTRY

Järve Russian Gymnasium PAGHAHANDA PARA SA STATE EXAM SA BIOLOGY Paksa: "Enerhiya at plastik na metabolismo sa mga selula" Pagpipilian I 1. Isaalang-alang ang fig. 1. Pangalanan ang mga yugto ng biosynthesis ng protina (I, II)

SA BIOLOGY BASIC CELL STRUCTURES AT ANG KANILANG MAIKLING TEORYA NA PAGSUSULIT NG KAALAMAN MGA ORGANOID NG MGA HAYOP AT MGA HALAMAN NA SEL

Paksa 5. 2. Structural organization ng metabolic process sa cell. transportasyon ng vesicular. Ang istraktura at pag-andar ng Golgi apparatus at makinis na ER. Transmembrane transport Cytosol Bubble transport EPS

PAKSANG-ARALIN "Plastic exchange" 1. 1) fungi 2) ferns 3) algae 4) mosses feed sa mga ready-made organic substances 2. Ang mga organismo ay kumakain ng mga ready-made organic substances 1) autotrophs 2) heterotrophs 3)

Lecture 7 Chloroplasts istraktura at mga function. Mga pangunahing kaalaman sa photosynthesis. Mitochondria at chloroplasts bilang semi-autonomous organelles. Mga peroxisome. Plant cell na may mga chloroplast at vacuole Chloroplast, sectional view

Lecture 6 Chemistry of breath 1. Teorya ng V.I. Palladin. 2. Mga parameter ng paghinga: intensity at respiratory coefficient. 3. Mga paraan ng dissimilation ng carbohydrates. Glycolysis, ang kakanyahan nito, enerhiya. 4. Ikot ng di- at ​​tricarboxylic

Bank ng trabaho. Immersion 1 Grade 10 1. Alin sa mga probisyon ng cell theory ang ipinakilala ni R. Virchow sa agham? 1) lahat ng organismo ay binubuo ng mga cell 2) bawat cell ay nagmumula sa isa pang cell 3) bawat cell ay

1. Ang nitrifying bacteria ay inuri bilang 1) chemotrophs 2) phototrophs 3) saprotrophs 4) heterotrophs TEMA "Photosynthesis" 2. Ang enerhiya ng sikat ng araw ay na-convert sa kemikal na enerhiya sa mga cell 1) phototrophs

Aralin sa biology sa baitang 9 Paksa ng aralin "Cell Metabolism" Guro ng biology MBOU "Secondary School 2" ng unang kategorya ng kwalipikasyon Kolikova Natalia Borisovna Mga layunin ng aralin: upang ipakilala ang mga mag-aaral sa konsepto ng "metabolismo

Paksang Aralin TEORYANG KEMIOSMOTIKO. TRANSMEMMBRANE ELECTROCHEMICAL PROTON GRADIENT Slide 1 Chemiosmotic theory. Transmembrane electrochemical proton gradient. paglipat sa ATP. Slide

Ikot ng tricarboxylic acid Kiryukhin D.O. ATP cytoplasm glycolysis pyruvate Acetyl-SKoA glucose Krebs cycle NADH, FADH 2 mitochondria ATP Oxidative phosphorylation Kiryukhin D.O. Pangkalahatang pamamaraan para sa pagkuha ng ATP

1 Cell, ang siklo ng buhay nito (multiple choice) Ang mga sagot sa mga gawain ay isang salita, isang parirala, isang numero o isang pagkakasunod-sunod ng mga salita, mga numero. Isulat ang iyong sagot nang walang mga puwang, kuwit o iba pang dagdag

Reaction rate, µmol/min EPEKTO NG TEMPERATURA SA ENZYME ACTIVITY 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 10 20 30 40 50 60 70 temperatura, degrees Celsius Temperatura kung saan ang catalytic activity ng enzyme

Organisasyon ng daloy ng bagay at enerhiya sa cell. Mga Tanong: 1. Mga pangunahing probisyon ng teorya ng cell. 2. Prokaryotic at eukaryotic cells. 3. Istraktura, katangian at pag-andar ng plasma membrane.

PM 03. Pagsasagawa ng laboratory biochemical studies. "Metabolismo at enerhiya". Methodical manual para sa self-training ng mga mag-aaral. St. Petersburg GBPOU "MK 3". Basharina O.B., 2019 Mga tanong na pang-edukasyon: 1. Metabolismo.

Paksa 5. 1. Structural organization ng metabolic process sa cell. Synthesis, pagbabago, at transportasyon ng mga protina sa mga lamad. Mga proseso ng co-translational sa lamad ng magaspang na EPS. Mga yugto ng "buhay" ng protina

Lektura 5 pangkalahatang katangian at mga yugto ng paghinga Ang paghinga ay ang pagkasira ng oxidative ng mga organikong sangkap na na-synthesize sa proseso ng photosynthesis, na nagpapatuloy sa pagkonsumo

Mga alternatibong function ng cellular respiration Egorova Julia Kazan, Kazan State University, 2010 Ayon kay Skulachev V.P. "Mga alternatibong function ng cellular respiration" Higit sa 90% ng absorbed O 2: H 2 O + 4H + + 4e + oxidase Hindi gaanong karaniwan, mas kaunti

Lecture 6. Intercellular contacts (end) Mitochondria Intercellular contacts. Epithelium, EM Intercellular junctions, buod Tight junction (scheme) Tight junctions (zonula Mga bahagi ng protein strands. occludens)

Paksa ng Lektura GLYCOLYSIS Ang Glycolysis ay ang sentral na landas ng glucose catabolism. Pangwakas na mga produkto, pangunahin: lactate sa ilalim ng anaerobic na kondisyon, CO 2 at H 2 O sa ilalim ng aerobic na kondisyon (pyruvate). Ang Glycolysis ay nangyayari sa lahat

Paksa 1 Panimula. Komposisyong kemikal mga buhay na organismo. 1. Ang disiplina ng biochemistry ng hayop at mga gawain nito 2. Ang kemikal na komposisyon ng mga buhay na organismo 1. Ano ang pinag-aaralan ng biochemistry? 2. Paano nahahati ang biochemistry sa mga lugar ng pananaliksik

Biology grade 10. Demo 2 (45 minuto) 1 Diagnostic thematic work 2 bilang paghahanda para sa pagsusulit sa BIOLOGY sa paksang "General Biology" Mga tagubilin para sa pagsasagawa ng trabaho Upang magsagawa ng diagnostic

Department of Biological Chemistry Pangkalahatang pattern ng metabolismo at enerhiya. siklo ng tricarboxylic acid. Aleksandrova E.V., Levich S.V. 2015 1 Ang metabolismo at enerhiya ay isang hanay ng mga proseso ng catabolism

Lecture 17 FATS BILANG PINAGMUMULAN NG ENERHIYA 1. b-oxidation ng fatty acids Ang layunin ng fatty acid oxidation: 1) para sa mga layunin ng enerhiya, ito ay nangyayari sa atay, bato, skeletal at cardiac na kalamnan; 2) pinagmumulan ng endogenous

Ebolusyon ng mga biological na mekanismo ng pag-iimbak ng enerhiya Compiled by: Marina Biryulina Department of Biochemistry, Kazan State University, 2010 Batay sa Skulachev V.P. Ang pangunahing pinagmumulan ng enerhiya Ang ultraviolet quantum ay may labis na enerhiya

Kontrolin ang trabaho para sa unang kalahati ng taon sa ika-10 baitang. Pagpipilian 1. BAHAGI 1 A1. Kabilang sa mga prokaryote ang 1) halaman 2) hayop 3) fungi 4) bacteria at cyanobacteria A2. Ang prinsipyo ng complementarity ay pinagbabatayan

Paksa 1. Ang kemikal na komposisyon ng selula Mga Gawain ng bahagi A Pumili ng isang sagot na pinakatama 1. Pangalanan ang mga organikong compound na nakapaloob sa selula sa pinakamalaking halaga (sa%

Zaporozhye State Medical University Department of Biological Chemistry Lecturer: Associate Professor Krisanova Natalia Viktorovna 2017 Pangunahing carbohydrates para sa mga tao Mga mekanismo ng pagsipsip ng monosaccharides Cavity

Glycogen Metabolism Sa panahon ng pagsipsip, ang glucose ay iniimbak sa karamihan ng mga tisyu sa anyo ng glycogen homopolysaccharide. Ang reserbang papel ng glycogen ay dahil sa dalawang mahalagang katangian: ito ay osmotically hindi aktibo

pederal na badyet ng estado institusyong pang-edukasyon mas mataas na edukasyon VORONEZH STATE AGRARIAN UNIVERSITY NA PINANGALAN SA EMPEROR PETER I Department of Chemistry Abstract report "Biological

Lektura 1. Paksa: ORGANISASYON NG DALOY NG SUBSTANCE AT ENERHIYA SA CELL Ang cell ay ang pangunahing structural, functional at genetic unit ng buhay. Sa loob nito (nucleus at cytoplasm) lahat ng genetic

Kabanata II Bioenergetics Patnubay 5 Paksa: Panimula sa metabolismo. Bioenergetics. Macroergic compounds Karanasan 1. Dami ng pagpapasiya ng catalase Prinsipyo ng pamamaraan: Sa gitna ng husay

Mga nucleic acid Ang mga nucleic acid at ang kanilang papel sa aktibidad ng cell Ang mga nucleic acid ay natuklasan noong ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo ng Swiss biochemist na si Friedrich Miescher Friedrich Miescher Nucleic acids

Mga gawain para sa mga seksyong "Bioenergetics" at "Metabolismo". Para sa pagbuo ng mga gawain, ang koleksyon ng V.V. Alabovsky "Mga gawain sa sitwasyon sa biochemistry". Pagpipilian .. Ang hayop ay nakatanggap ng taba na may pagkain, kung saan ang isa sa

Lektura 4 Banayad na yugto ng photosynthesis 1. Ang ideya ng paggana ng dalawang photosystem, ang kanilang istraktura at layunin. 2. Ang konsepto ng photosynthetic unit at reaction centers. 3. Istraktura ng transportasyon ng elektron

CATEDRA BIOCHIMIE ŞI BIOCHIMIE CLINICĂ Pag. 1 / 5 Patnubay 2 Paksa: Metabolismo ng mga reserbang lipid Eksperimento 1. Pagpapasiya ng mga katawan ng ketone Ang prinsipyo ng pamamaraan. Acetone at acetoacetic acid, nakikipag-ugnayan

BIOLOGICAL CHEMISTRY TEXTBOOK FOR SELF-EDUCATIONAL STUDENTS DYNAMIC BIOCHEMISTRY BAHAGI II KHARKIV - 2015 1 MINISTRY OF HEALTH OF UKRAINE NATIONAL PHARMACEUTICAL UNIVERSITY Inirerekomenda

Lipid metabolism Lecture para sa mga mag-aaral ng specialty na "Dentistry" na Kandidato ng Biological Sciences, Associate Professor ng Department of Biochemistry. Academician Berezova T.T. Lobaeva Tatyana Alexandrovna 2014 Nilalaman ng lektura Acetone (ketone)

Organisasyon ng daloy ng bagay at enerhiya sa cell Mga pangunahing probisyon ng cellular theory Prokaryotic at eukaryotic cells Istraktura, katangian at pag-andar ng plasma membrane Paraan ng paggamit ng mga sangkap

Bank of tasks Grade 9 Biology P2 profile Gawain 1 Protein biosynthesis Ang pangalawang istraktura ng isang molekula ng protina ay may anyo ... helix double helix ng isang bola ng thread Gawain 2 Protein biosynthesis Ilang amino acid ang naka-encode

Praktikal na aralin bilang 15.

Gawain para sa aralin bilang 15.

Paksang Aralin: ENERGY EXCHANGE.

Kaugnayan ng paksa.

Ang biological oxidation ay isang hanay ng mga enzymatic na proseso na nagaganap sa bawat cell, bilang isang resulta kung saan ang mga molekula ng carbohydrates, fats at amino acids ay nasira, sa huli, sa carbon dioxide at tubig, at ang inilabas na enerhiya ay iniimbak ng cell sa anyo. ng adenosine triphosphoric acid (ATP) at pagkatapos ay ginagamit sa buhay ng organismo ( biosynthesis ng mga molekula, proseso ng cell division, pag-urong ng kalamnan, aktibong transportasyon, produksyon ng init, atbp.). Dapat malaman ng doktor ang pagkakaroon ng mga kondisyon ng hypoenergetic kung saan nabawasan ang synthesis ng ATP. Kasabay nito, ang lahat ng mahahalagang proseso na nagpapatuloy sa paggamit ng enerhiya na nakaimbak sa anyo ng mga macroergic bond ng ATP ay nagdurusa. Ang pinakakaraniwang sanhi ng hypoenergetic states ay tissue hypoxia nauugnay sa isang pagbawas sa konsentrasyon ng oxygen sa hangin, pagkagambala ng cardiovascular at mga sistema ng paghinga, anemia ng iba't ibang pinagmulan. Bilang karagdagan, ang sanhi ng mga estado ng hypoenergetic ay maaaring hypovitaminosis nauugnay sa isang paglabag sa istruktura at functional na estado ng mga sistema ng enzyme na kasangkot sa proseso ng biological oxidation, pati na rin gutom, na humahantong sa kawalan ng tissue respiration substrates. Bilang karagdagan, sa proseso ng biological oxidation, nabuo ang mga reaktibong species ng oxygen, na nagpapalitaw sa mga proseso peroxidation mga lipid sa biological na lamad. Kinakailangang malaman ang mga mekanismo ng depensa ng katawan laban sa mga form na ito (enzymes, mga gamot na may epekto na nagpapatatag ng lamad - mga antioxidant).

Pang-edukasyon at mga layuning pang-edukasyon:

Ang pangkalahatang layunin ng aralin: upang maitanim ang kaalaman tungkol sa kurso ng biological oxidation, bilang isang resulta kung saan hanggang sa 70-8% ng enerhiya ay nabuo sa anyo ng ATP, pati na rin ang pagbuo ng mga reaktibo na species ng oxygen at ang kanilang pagkasira. epekto sa katawan.

Mga partikular na layunin: upang matukoy ang peroxidase sa malunggay, patatas; aktibidad ng muscle succinate dehydrogenase.

1. Kontrol sa input ng kaalaman:

1.1. Mga pagsubok.

1.2. Oral survey.

2. Pangunahing tanong ng paksa:

2.1. Ang konsepto ng metabolismo. Anabolic at catabolic na mga proseso at ang kanilang relasyon.

2.2. mga macroergic compound. Ang ATP ay ang unibersal na nagtitipon at pinagmumulan ng enerhiya sa katawan. Ikot ng ATP-ADP. Ang singil ng enerhiya ng cell.

2.3. Mga yugto ng metabolismo. Biological oxidation (paghinga ng tissue). Mga tampok ng biological oxidation.

2.4. Pangunahing acceptors ng hydrogen protons at electron.

2.5. Organisasyon ng respiratory chain. Mga transporter sa respiratory chain (CPE).

2.6. Oxidative phosphorylation ng ADP. Ang mekanismo ng conjugation ng oksihenasyon at phosphorylation. Oxidative phosphorylation coefficient (P/O).

2.7. Kontrol sa paghinga. Uncoupling ng respiration (oxidation) at phosphorylation (free oxidation).

2.8. Ang pagbuo ng mga nakakalason na anyo ng oxygen sa CPE at neutralisasyon ng hydrogen peroxide ng enzyme peroxidase.

Laboratory at praktikal na gawain.

3.1. Paraan para sa pagtukoy ng peroxidase sa malunggay.

3.2. Paraan para sa pagtukoy ng peroxidase sa patatas.

3.3. Pagpapasiya ng aktibidad ng muscle succinate dehydrogenase at mapagkumpitensyang pagsugpo sa aktibidad nito.

Kontrol sa output.

4.1. Mga pagsubok.

4.2. mga gawaing sitwasyon.

5. Panitikan:

5.1. Mga materyales sa lecture.

5.2. Nikolaev A.Ya. Biological chemistry.-M.: Higher school, 1989., P. 199-212, 223-228.

5.3. Berezov T.T., Korovkin B.F. Biyolohikal na kimika. - M.: Medisina, 1990.S.224-225.

5.4. Kushmanova O.D., Ivchenko G.M. Gabay sa mga praktikal na pagsasanay sa biochemistry.- M.: Medicine, 1983, trabaho. 38.

2. Pangunahing tanong ng paksa.

2.1. Ang konsepto ng metabolismo. Anabolic at catabolic na mga proseso at ang kanilang relasyon.

Ang mga buhay na organismo ay pare-pareho at hindi maihihiwalay na koneksyon sa kapaligiran.

Ang koneksyon na ito ay isinasagawa sa proseso ng metabolismo.

Metabolismo (metabolismo) – ang kabuuan ng lahat ng reaksyon sa katawan.

Intermediate metabolism (intracellular metabolism) - may kasamang 2 uri ng reaksyon: catabolism at anabolism.

Katabolismo- ang proseso ng paghahati ng mga organikong sangkap sa mga huling produkto (CO 2, H 2 O at urea). Kasama sa prosesong ito ang mga metabolite na nabuo kapwa sa panahon ng panunaw at sa panahon ng pagkasira ng mga istruktura at functional na bahagi ng mga selula.

Ang mga proseso ng catabolism sa mga selula ng katawan ay sinamahan ng pagkonsumo ng oxygen, na kinakailangan para sa mga reaksyon ng oksihenasyon. Bilang resulta ng mga reaksyon ng catabolism, ang enerhiya ay inilabas (exergonic reactions), na kinakailangan para sa katawan para sa mahahalagang aktibidad nito.

Anabolismo ang synthesis ng mga kumplikadong sangkap mula sa mga simple. Ginagamit ng mga prosesong anaboliko ang enerhiya na inilabas sa panahon ng catabolism (mga reaksyong endergonic).

Ang mga mapagkukunan ng enerhiya para sa katawan ay mga protina, taba at carbohydrates. Ang enerhiya na nakapaloob sa mga bono ng kemikal ng mga compound na ito ay binago mula sa solar energy sa proseso ng photosynthesis.

mga macroergic compound. Ang ATP ay ang unibersal na nagtitipon at pinagmumulan ng enerhiya sa katawan. Ikot ng ATP-ADP. Ang singil ng enerhiya ng cell.

ATP– ay isang macroergic compound na naglalaman ng macroergic bond; ang hydrolysis ng terminal phosphate bond ay naglalabas ng humigit-kumulang 20 kJ/mol ng enerhiya.

Kabilang sa mga high-energy compound ang GTP, CTP, UTP, creatine phosphate, carbamoyl phosphate, atbp. Ginagamit ang mga ito sa katawan para sa synthesis ng ATP. Halimbawa, GTP + ADP à GDP + ATP

Ang prosesong ito ay tinatawag na substrate phosphorylation- mga exorgonic na reaksyon. Sa turn, ang lahat ng mga high-energy compound na ito ay nabuo gamit ang libreng enerhiya ng terminal phosphate group ng ATP. Sa wakas, ang enerhiya ng ATP ay ginagamit upang magsagawa ng iba't ibang uri ng trabaho sa katawan:

Mechanical (pag-urong ng kalamnan);

Electrical (pagsasagawa ng nerve impulse);

Kemikal (synthesis ng mga sangkap);

Osmotic (aktibong transportasyon ng mga sangkap sa buong lamad) - mga reaksiyong endergonic.

Kaya, ang ATP ang pangunahing, direktang ginagamit na donor ng enerhiya sa katawan. Ang ATP ay sentro sa pagitan ng endergonic at exergonic na mga reaksyon.

Sa katawan ng tao, ang isang halaga ng ATP ay nabuo na katumbas ng timbang ng katawan, at sa bawat 24 na oras ang lahat ng enerhiya na ito ay nawasak. 1 ATP molecule ay "nabubuhay" sa cell nang halos isang minuto.

Ang paggamit ng ATP bilang isang mapagkukunan ng enerhiya ay posible lamang sa ilalim ng kondisyon ng patuloy na synthesis ng ATP mula sa ADP dahil sa enerhiya ng oksihenasyon ng mga organikong compound. Ang siklo ng ATP-ADP ay ang pangunahing mekanismo para sa pagpapalitan ng enerhiya sa mga biological system, at ang ATP ay ang unibersal na "pera ng enerhiya".

Ang bawat cell ay may electrical charge, na katumbas ng

[ATP] + ½ [ADP]

[ATP] + [ADP] + [AMP]

Kung ang cell charge ay 0.8-0.9, pagkatapos ay sa cell ang buong adenyl fund ay ipinakita sa anyo ng ATP (ang cell ay puspos ng enerhiya at ang proseso ng ATP synthesis ay hindi nangyayari).

Habang ginagamit ang enerhiya, ang ATP ay na-convert sa ADP, ang cell charge ay nagiging 0, at ang ATP synthesis ay awtomatikong nagsisimula.