सर्व सजीव प्रक्रिया अणु आणि आण्विक गतीवर आधारित असतात. श्वसन प्रक्रिया आणि सेल्युलर विकास, विभाजन दोन्ही ऊर्जाशिवाय अशक्य आहेत. ऊर्जा पुरवठ्याचे स्त्रोत एटीपी आहे, ते काय आहे आणि ते कसे तयार होते, आम्ही पुढे विचार करू.

एटीपीच्या संकल्पनेचा अभ्यास करण्यापूर्वी, त्याचा उलगडा करणे आवश्यक आहे. या शब्दाचा अर्थ न्यूक्लिओसाइड ट्रायफॉस्फेट आहे, जो शरीरातील ऊर्जा आणि भौतिक चयापचयसाठी आवश्यक आहे.

जैवरासायनिक प्रक्रियांचा अंतर्निहित हा एक अद्वितीय ऊर्जा स्रोत आहे.हे कंपाऊंड एंजाइमॅटिक निर्मितीसाठी मूलभूत आहे.

हार्वर्ड येथे १९२९ मध्ये एटीपीचा शोध लागला. संस्थापक हार्वर्ड मेडिकल स्कूलमधील शास्त्रज्ञ होते. यामध्ये कार्ल लोमन, सायरस फिस्के आणि येल्लाप्रगडा सुब्बाराव यांचा समावेश होता. त्यांनी संरचनेत रिबोन्यूक्लिक अॅसिडच्या अॅडेनाइल न्यूक्लियोटाइडसारखे एक संयुग ओळखले.

एका ऐवजी तीन फॉस्फोरिक ऍसिडचे अवशेष हे कंपाऊंडचे एक विशिष्ट वैशिष्ट्य होते. 1941 मध्ये, शास्त्रज्ञ फ्रिट्झ लिपमन यांनी सिद्ध केले की एटीपीमध्ये सेलमध्ये ऊर्जा क्षमता आहे. त्यानंतर, एक प्रमुख एन्झाइम सापडला, ज्याला एटीपी सिंथेस म्हणतात. माइटोकॉन्ड्रियामध्ये अम्लीय रेणू तयार करणे हे त्याचे कार्य आहे.

एटीपी हे सेल बायोलॉजीमध्ये ऊर्जा संचयक आहे आणि जैवरासायनिक अभिक्रियांच्या यशस्वी अंमलबजावणीसाठी आवश्यक आहे.

अॅडेनोसिन ट्रायफॉस्फोरिक ऍसिडचे जीवशास्त्र ऊर्जा चयापचयच्या परिणामी त्याची निर्मिती सूचित करते. प्रक्रियेमध्ये दुसऱ्या टप्प्यात 2 रेणू तयार होतात. उर्वरित 36 रेणू तिसऱ्या टप्प्यात दिसतात.

फॉस्फरसच्या अवशेषांमधील बाईंडरमध्ये ऍसिडच्या संरचनेत ऊर्जा जमा होते. 1 फॉस्फरस अवशेषांच्या अलिप्ततेच्या बाबतीत, 40 kJ ची ऊर्जा सोडली जाते.

परिणामी, आम्ल एडेनोसिन डायफॉस्फेट (ADP) मध्ये रूपांतरित होते. त्यानंतरचे फॉस्फेट डिटेचमेंट एडेनोसाइन मोनोफॉस्फेट (एएमपी) च्या उत्पादनास प्रोत्साहन देते.

हे लक्षात घ्यावे की वनस्पती चक्रात एएमपी आणि एडीपीचा पुनर्वापर समाविष्ट असतो, ज्यामुळे या संयुगे आम्ल स्थितीत कमी होतात. हे प्रक्रियेद्वारे प्रदान केले जाते.

रचना

कोणती संयुगे एटीपी रेणूचा भाग आहेत याचा अभ्यास केल्यानंतर संयुगाच्या साराचे प्रकटीकरण शक्य आहे.

आम्लामध्ये कोणती संयुगे असतात?

• फॉस्फोरिक ऍसिडचे 3 अवशेष. अ‍ॅसिडचे अवशेष अस्थिर स्वभावाच्या ऊर्जा बंधांद्वारे एकमेकांशी जोडले जातात. हे ऑर्थोफॉस्फोरिक ऍसिड नावाने देखील आढळते;
• adenine: नायट्रोजनयुक्त आधार आहे;
• रिबोज: हे पेंटोज कार्बोहायड्रेट आहे.

एटीपीमध्ये या घटकांचा समावेश केल्याने त्याला न्यूक्लियोटाइड रचना मिळते. हे रेणूला न्यूक्लिक अॅसिड म्हणून वर्गीकृत करण्यास अनुमती देते.

महत्वाचे!ऍसिड रेणूंचे विभाजन झाल्यामुळे, ऊर्जा सोडली जाते. ATP रेणूमध्ये 40 kJ ऊर्जा असते.

शिक्षण

रेणूची निर्मिती मायटोकॉन्ड्रिया आणि क्लोरोप्लास्टमध्ये होते. आम्लाच्या आण्विक संश्लेषणातील मूलभूत क्षण म्हणजे विसर्जन प्रक्रिया. विघटन ही एक जटिल संयुगाच्या नाशामुळे तुलनेने सोप्यामध्ये संक्रमणाची प्रक्रिया आहे.

ऍसिडच्या संश्लेषणाचा एक भाग म्हणून, अनेक चरणांमध्ये फरक करण्याची प्रथा आहे:

1. पूर्वतयारी. स्प्लिटिंगचा आधार म्हणजे पाचन प्रक्रिया, एन्झाइमॅटिक क्रियेद्वारे प्रदान केली जाते. शरीरात प्रवेश करणारे अन्न नष्ट होते. चरबी फॅटी ऍसिड आणि ग्लिसरॉलमध्ये मोडली जाते. प्रथिने अमीनो ऍसिडमध्ये मोडली जातात, स्टार्चचे विभाजन ग्लुकोजमध्ये होते. स्टेज थर्मल ऊर्जा प्रकाशन दाखल्याची पूर्तता आहे.
2. अॅनोक्सिक, किंवा ग्लायकोलिसिस. विघटन प्रक्रिया आधार आहे. ग्लुकोजचे विघटन एन्झाईम्सच्या सहभागाने होते, तर सोडलेल्या उर्जेपैकी 60% उष्णतेमध्ये रूपांतरित होते, उर्वरित रेणूच्या रचनेत राहते.
3. ऑक्सिजन, किंवा हायड्रोलिसिस; मायटोकॉन्ड्रियामध्ये उद्भवते. ऑक्सिजन आणि एन्झाईम्सच्या मदतीने उद्भवते. शरीराद्वारे सोडलेला ऑक्सिजन गुंतलेला असतो. पूर्ण संपतो. हे रेणू तयार करण्यासाठी उर्जेचे प्रकाशन सूचित करते.

आण्विक निर्मितीचे खालील मार्ग आहेत:

1. सब्सट्रेट निसर्गाचे फॉस्फोरिलेशन. ऑक्सिडेशनच्या परिणामी पदार्थांच्या ऊर्जेवर आधारित. रेणूचा प्रचलित भाग पडद्यावरील मायटोकॉन्ड्रियामध्ये तयार होतो. हे झिल्ली एंजाइमच्या सहभागाशिवाय चालते. हे ग्लायकोलिसिसद्वारे साइटोप्लाज्मिक भागात होते. इतर उच्च-ऊर्जा संयुगांमधून फॉस्फेट गटाच्या वाहतुकीमुळे तयार होण्याच्या पर्यायास परवानगी आहे.
2. ऑक्सिडेटिव्ह निसर्गाचे फॉस्फोरिलेशन. ऑक्सिडेटिव्ह प्रतिक्रियामुळे उद्भवते.
3. प्रकाशसंश्लेषणादरम्यान वनस्पतींमध्ये फोटोफॉस्फोरिलेशन.

अर्थ

शरीरासाठी रेणूचे मूलभूत महत्त्व एटीपीच्या कार्याद्वारे प्रकट होते.

एटीपी कार्यक्षमतेमध्ये खालील श्रेणींचा समावेश आहे:

1. ऊर्जा. शरीराला ऊर्जा प्रदान करते, शारीरिक जैवरासायनिक प्रक्रिया आणि प्रतिक्रियांचा ऊर्जा आधार आहे. 2 उच्च-ऊर्जा बंधांमुळे उद्भवते. हे स्नायूंचे आकुंचन, ट्रान्समेम्ब्रेन क्षमता तयार करणे, पडद्याद्वारे आण्विक वाहतुकीची तरतूद सूचित करते.
2. संश्लेषणाचा आधार. न्यूक्लिक अॅसिडच्या त्यानंतरच्या निर्मितीसाठी हे प्रारंभिक संयुग मानले जाते.
3. नियामक. बहुतेक जैवरासायनिक प्रक्रियांचे नियमन अधोरेखित करते. एन्झाईमॅटिक सीरीजच्या अॅलोस्टेरिक इफेक्टरशी संबंधित द्वारे प्रदान केले जाते. हे नियामक केंद्रांच्या क्रियाकलापांना बळकट करून किंवा दाबून प्रभावित करते.
4. मध्यस्थ. सेलमध्ये हार्मोनल सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी हा दुय्यम दुवा मानला जातो. हे चक्रीय एडीपीच्या निर्मितीसाठी एक अग्रदूत आहे.
5. मध्यस्थ हे सायनॅप्स आणि इतर सेल्युलर परस्परसंवादांमध्ये एक सिग्नलिंग पदार्थ आहे. प्युरीनर्जिक सिग्नलिंग प्रदान करते.

वरील मुद्द्यांपैकी, एटीपीच्या ऊर्जा कार्याला प्रबळ स्थान दिले जाते.

समजून घेणे महत्त्वाचे आहे, ATP कोणते कार्य करते हे महत्त्वाचे नाही, त्याचे मूल्य सार्वत्रिक आहे.

उपयुक्त व्हिडिओ

सारांश

एटीपी रेणूचे अस्तित्व शारीरिक आणि जैवरासायनिक प्रक्रियेचा आधार आहे. कनेक्शनचे मुख्य कार्य ऊर्जा पुरवठा आहे. कनेक्शनशिवाय, वनस्पती आणि प्राणी दोघांची महत्त्वपूर्ण क्रिया अशक्य आहे.

च्या संपर्कात आहे

सातत्य. क्र. 11, 12, 13, 14, 15, 16/2005 पहा

विज्ञान वर्गांमध्ये जीवशास्त्राचे धडे

प्रगत नियोजन, ग्रेड 10

धडा 19

उपकरणे:सामान्य जीवशास्त्रावरील सारण्या, एटीपी रेणूच्या संरचनेचा एक आकृती, प्लास्टिक आणि ऊर्जा एक्सचेंजमधील संबंधांचा आकृती.

I. ज्ञान चाचणी

"सजीव पदार्थाचे सेंद्रिय संयुगे" जैविक श्रुतलेख आयोजित करणे

शिक्षक संख्यांखाली शोधनिबंध वाचतात, विद्यार्थी त्यांच्या आवृत्तीसाठी उपयुक्त असलेल्या प्रबंधांची संख्या नोटबुकमध्ये लिहून ठेवतात.

पर्याय 1 - प्रथिने.
पर्याय 2 - कर्बोदकांमधे.
पर्याय 3 - लिपिड्स.
पर्याय 4 - न्यूक्लिक अॅसिड.

1. त्याच्या शुद्ध स्वरूपात, त्यामध्ये फक्त C, H, O अणू असतात.

2. C, H, O अणूंव्यतिरिक्त, त्यात N आणि सहसा S अणू असतात.

3. C, H, O अणूंव्यतिरिक्त, त्यात N आणि P अणू असतात.

4. त्यांच्याकडे तुलनेने लहान आण्विक वजन आहे.

5. आण्विक वजन हजारो ते अनेक दहापट आणि शेकडो हजारो डाल्टन असू शकते.

6. सर्वात मोठे सेंद्रिय संयुगे ज्याचे आण्विक वजन अनेक दहापट आणि शेकडो लाखो डाल्टन असते.

7. पदार्थ मोनोमर किंवा पॉलिमर आहे की नाही यावर अवलंबून, त्यांचे आण्विक वजन भिन्न आहेत - अगदी लहान ते खूप जास्त.

8. मोनोसॅकराइड्सचा समावेश होतो.

9. अमीनो ऍसिडचा समावेश होतो.

10. न्यूक्लियोटाइड्सचा समावेश होतो.

11. ते उच्च फॅटी ऍसिडचे एस्टर आहेत.

12. मूलभूत संरचनात्मक एकक: "नायट्रोजनयुक्त आधार - पेंटोज - फॉस्फोरिक ऍसिड अवशेष".

13. मूलभूत संरचनात्मक एकक: "अमीनो ऍसिडस्".

14. मूलभूत संरचनात्मक एकक: "मोनोसॅकराइड".

15. मूलभूत संरचनात्मक एकक: "ग्लिसेरॉल-फॅटी ऍसिड".

16. पॉलिमर रेणू एकाच मोनोमर्सपासून तयार केले जातात.

17. पॉलिमर रेणू सारख्याच, पण अगदी एकसारखे नसून मोनोमर्सपासून बनवलेले असतात.

18. पॉलिमर नाहीत.

19. ते जवळजवळ केवळ ऊर्जा, बांधकाम आणि साठवण कार्ये करतात, काही प्रकरणांमध्ये - संरक्षणात्मक.

20. ऊर्जा आणि बांधकाम व्यतिरिक्त, ते उत्प्रेरक, सिग्नल, वाहतूक, मोटर आणि संरक्षणात्मक कार्ये करतात;

21. ते पेशी आणि शरीराच्या आनुवंशिक गुणधर्मांचे संचय आणि हस्तांतरण करतात.

पर्याय 1 – 2; 5; 9; 13; 17; 20.
पर्याय २ – 1; 7; 8; 14; 16; 19.
पर्याय 3 – 1; 4; 11; 15; 18; 19.
पर्याय 4– 3; 6; 10; 12; 17; 21.

II. नवीन साहित्य शिकणे

1. एडेनोसिन ट्रायफॉस्फोरिक ऍसिडची रचना

प्रथिने, न्यूक्लिक अॅसिड, चरबी आणि कार्बोहायड्रेट्स व्यतिरिक्त, मोठ्या संख्येने इतर सेंद्रिय संयुगे सजीव पदार्थांमध्ये संश्लेषित केले जातात. त्यापैकी, सेलच्या बायोएनर्जेटिक्समध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावली जाते एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेट (एटीपी).एटीपी सर्व वनस्पती आणि प्राण्यांच्या पेशींमध्ये आढळते. पेशींमध्ये, अॅडेनोसिन ट्रायफॉस्फोरिक ऍसिड बहुतेकदा म्हणतात क्षारांच्या स्वरूपात असते एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेट्स. ATP चे प्रमाण चढउतार होते आणि सरासरी 0.04% असते (सरासरी सेलमध्ये सुमारे 1 अब्ज ATP रेणू असतात). सर्वात मोठी संख्या ATP कंकाल स्नायू (0.2-0.5%) मध्ये आढळते.

एटीपी रेणूमध्ये नायट्रोजनयुक्त बेस - अॅडेनिन, पेंटोज - राइबोज आणि फॉस्फोरिक ऍसिडचे तीन अवशेष असतात, म्हणजे. एटीपी एक विशेष एडिनाइल न्यूक्लियोटाइड आहे. इतर न्यूक्लियोटाइड्सच्या विपरीत, एटीपीमध्ये एक नाही तर तीन फॉस्फोरिक ऍसिडचे अवशेष असतात. एटीपी मॅक्रोएर्जिक पदार्थांचा संदर्भ देते - त्यांच्या बंधांमध्ये मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा असलेले पदार्थ.

एटीपी रेणूचे अवकाशीय मॉडेल (ए) आणि संरचनात्मक सूत्र (बी).

ATPase enzymes च्या कृती अंतर्गत ATP च्या रचनेतून, फॉस्फोरिक ऍसिडचे अवशेष काढून टाकले जातात. एटीपीचा टर्मिनल फॉस्फेट गट वेगळे करण्याची प्रवृत्ती आहे:

ATP 4– + H 2 O ––> ADP 3– + 30.5 kJ + Fn,

कारण यामुळे शेजारील नकारात्मक शुल्कांमधील ऊर्जावान प्रतिकूल इलेक्ट्रोस्टॅटिक प्रतिकर्षण नाहीसे होते. परिणामी फॉस्फेट पाण्यासह ऊर्जावान अनुकूल हायड्रोजन बंध तयार करून स्थिर होते. ADP + Fn प्रणालीमधील शुल्क वितरण ATP पेक्षा अधिक स्थिर होते. या प्रतिक्रियेच्या परिणामी, 30.5 kJ सोडले जातात (जेव्हा पारंपारिक सहसंयोजक बंध तुटला जातो तेव्हा 12 kJ सोडला जातो).

ATP मधील फॉस्फरस-ऑक्सिजन बाँडच्या उच्च उर्जा "किंमत" वर जोर देण्यासाठी, त्यास ~ या चिन्हाने दर्शविण्याची प्रथा आहे आणि त्याला मॅक्रोएनर्जेटिक बॉन्ड म्हणायचे आहे. जेव्हा फॉस्फोरिक ऍसिडचा एक रेणू बंद केला जातो तेव्हा ATP चे ADP (एडिनोसाइन डायफॉस्फोरिक ऍसिड) मध्ये रूपांतर होते आणि फॉस्फोरिक ऍसिडचे दोन रेणू क्लीव्ह केलेले असल्यास, ATP AMP (एडेनोसिन मोनोफॉस्फोरिक ऍसिड) मध्ये रूपांतरित होते. थर्ड फॉस्फेटची क्लीवेज केवळ 13.8 kJ च्या रिलीझसह आहे, ज्यामुळे एटीपी रेणूमध्ये फक्त दोन मॅक्रोएर्जिक बंध आहेत.

2. सेलमध्ये एटीपीची निर्मिती

सेलमध्ये एटीपीचा पुरवठा कमी आहे. उदाहरणार्थ, स्नायूमध्ये, एटीपी साठा 20-30 आकुंचनांसाठी पुरेसा असतो. पण एक स्नायू तासनतास काम करू शकतो आणि हजारो आकुंचन निर्माण करू शकतो. म्हणून, ATP ते ADP च्या विघटनासह, सेलमध्ये उलट संश्लेषण सतत घडणे आवश्यक आहे. अनेक मार्ग आहेत एटीपी संश्लेषणपेशींमध्ये. चला त्यांना जाणून घेऊया.

1. अॅनारोबिक फॉस्फोरिलेशन.फॉस्फोरिलेशन ही ADP आणि कमी आण्विक वजन फॉस्फेट (Pn) पासून ATP संश्लेषणाची प्रक्रिया आहे. या प्रकरणात, आम्ही सेंद्रिय पदार्थांच्या ऑक्सिडेशनच्या ऑक्सिजन-मुक्त प्रक्रियेबद्दल बोलत आहोत (उदाहरणार्थ, ग्लायकोलिसिस ही ग्लुकोज ते पायरुव्हिक ऍसिडचे ऑक्सिजन-मुक्त ऑक्सिडेशन प्रक्रिया आहे). या प्रक्रियेदरम्यान सोडलेली अंदाजे 40% ऊर्जा (सुमारे 200 kJ/mol ग्लुकोज) एटीपी संश्लेषणावर खर्च केली जाते आणि उर्वरित उष्णतेच्या रूपात नष्ट होते:

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Fn --> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H.

2. ऑक्सिडेटिव्ह फॉस्फोरिलेशन- ऑक्सिजनसह सेंद्रिय पदार्थांच्या ऑक्सिडेशनच्या उर्जेमुळे एटीपी संश्लेषणाची ही प्रक्रिया आहे. ही प्रक्रिया 1930 च्या सुरुवातीस शोधली गेली. 20 वे शतक व्ही.ए. एंजेलहार्ट. सेंद्रिय पदार्थांच्या ऑक्सिडेशनच्या ऑक्सिजन प्रक्रिया मायटोकॉन्ड्रियामध्ये पुढे जातात. या प्रकरणात प्रकाशीत होणारी अंदाजे 55% ऊर्जा (सुमारे 2600 kJ/mol ग्लुकोज) एटीपीच्या रासायनिक बंधांच्या ऊर्जेत रूपांतरित होते आणि 45% उष्णतेच्या रूपात नष्ट होते.

ऑक्सिडेटिव्ह फॉस्फोरिलेशन अॅनारोबिक संश्लेषणापेक्षा जास्त कार्यक्षम आहे: जर ग्लुकोज रेणूच्या विघटन दरम्यान ग्लायकोलिसिस दरम्यान फक्त 2 एटीपी रेणू संश्लेषित केले गेले तर ऑक्सिडेटिव्ह फॉस्फोरिलेशन दरम्यान 36 एटीपी रेणू तयार होतात.

3. फोटोफॉस्फोरिलेशन- सूर्यप्रकाशाच्या ऊर्जेमुळे एटीपी संश्लेषणाची प्रक्रिया. ATP संश्लेषणाचा हा मार्ग केवळ प्रकाशसंश्लेषण (हिरव्या वनस्पती, सायनोबॅक्टेरिया) करण्यास सक्षम असलेल्या पेशींसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. सूर्यप्रकाश क्वांटाची उर्जा प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे वापरली जाते प्रकाश टप्पा ATP च्या संश्लेषणासाठी प्रकाशसंश्लेषण.

3. एटीपीचे जैविक महत्त्व

एटीपी सेलमधील चयापचय प्रक्रियेच्या केंद्रस्थानी आहे, जैविक संश्लेषण आणि क्षय यांच्या प्रतिक्रियांमधील दुवा आहे. सेलमधील एटीपीच्या भूमिकेची तुलना बॅटरीच्या भूमिकेशी केली जाऊ शकते, कारण एटीपीच्या हायड्रोलिसिस दरम्यान, विविध जीवन प्रक्रियेसाठी आवश्यक ऊर्जा ("डिस्चार्ज") सोडली जाते आणि फॉस्फोरिलेशन ("चार्जिंग") प्रक्रियेत. , एटीपी पुन्हा स्वतःमध्ये ऊर्जा जमा करते.

एटीपी हायड्रोलिसिस दरम्यान सोडलेल्या ऊर्जेमुळे, पेशी आणि शरीरातील जवळजवळ सर्व महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया होतात: तंत्रिका आवेगांचे संक्रमण, पदार्थांचे जैवसंश्लेषण, स्नायूंचे आकुंचन, पदार्थांचे वाहतूक इ.

III. ज्ञानाचे एकत्रीकरण

जैविक समस्या सोडवणे

कार्य 1. वेगाने धावताना, आपण अनेकदा श्वास घेतो, घाम वाढतो. या घटना समजावून सांगा.

कार्य 2. गोठवणारे लोक थंडीत थबकणे आणि उडी मारणे का सुरू करतात?

कार्य 3. I. Ilf आणि E. Petrov "द ट्वेल्व चेअर्स" च्या सुप्रसिद्ध कार्यात अनेक उपयुक्त टिप्सपैकी तुम्हाला खालील गोष्टी सापडतील: "खोल श्वास घ्या, तुम्ही उत्साहित आहात." शरीरात होणार्‍या ऊर्जा प्रक्रियेच्या दृष्टिकोनातून या सल्ल्याला न्याय देण्याचा प्रयत्न करा.

IV. गृहपाठ

चाचणी आणि चाचणीसाठी तयारी सुरू करा (चाचणी प्रश्न लिहा - पाठ 21 पहा).

धडा 20

उपकरणे:सामान्य जीवशास्त्रावरील सारण्या.

I. विभागाच्या ज्ञानाचे सामान्यीकरण

प्रश्नांसह विद्यार्थ्यांचे कार्य (वैयक्तिकरित्या) त्यानंतरच्या पडताळणी आणि चर्चेसह

1. कार्बन, सल्फर, फॉस्फरस, नायट्रोजन, लोह, मॅंगनीज यांचा समावेश असलेल्या सेंद्रिय संयुगांची उदाहरणे द्या.

2. आयनिक रचनेनुसार जिवंत पेशी मृत पेशीपासून कशी ओळखली जाऊ शकते?

3. विरघळलेल्या स्वरूपात सेलमध्ये कोणते पदार्थ असतात? त्यामध्ये कोणते अवयव आणि ऊतक समाविष्ट आहेत?

4. एन्झाईम्सच्या सक्रिय केंद्रांमध्ये समाविष्ट असलेल्या मॅक्रोन्यूट्रिएंट्सची उदाहरणे द्या.

5. कोणत्या हार्मोन्समध्ये ट्रेस घटक असतात?

6. मानवी शरीरात हॅलोजनची भूमिका काय आहे?

7. कृत्रिम पॉलिमरपेक्षा प्रथिने कशी वेगळी आहेत?

8. पेप्टाइड्स आणि प्रोटीनमध्ये काय फरक आहे?

9. हिमोग्लोबिनचा भाग असलेल्या प्रथिनाचे नाव काय आहे? त्यात किती उपघटक असतात?

10. रिबोन्यूक्लिझ म्हणजे काय? त्यात किती अमीनो ऍसिड असतात? ते कृत्रिमरित्या कधी संश्लेषित केले गेले?

11. एंजाइमशिवाय रासायनिक अभिक्रियांचा दर कमी का आहे?

12. सेल झिल्लीद्वारे प्रथिनेद्वारे कोणते पदार्थ वाहून नेले जातात?

13. प्रतिपिंडे प्रतिजनांपेक्षा वेगळे कसे असतात? लसींमध्ये प्रतिपिंडे असतात का?

14. कोणते पदार्थ शरीरातील प्रथिने तोडतात? या प्रकरणात किती ऊर्जा सोडली जाते? अमोनिया कोठे आणि कसे तटस्थ केले जाते?

15. पेप्टाइड संप्रेरकांचे उदाहरण द्या: ते सेल्युलर चयापचय नियमनमध्ये कसे भाग घेतात?

16. आपण चहा पितो त्या साखरेची रचना काय आहे? या पदार्थाचे आणखी कोणते तीन समानार्थी शब्द तुम्हाला माहीत आहेत?

17. दुधातील चरबी पृष्ठभागावर का गोळा केली जात नाही, परंतु निलंबनात का आहे?

18. सोमॅटिक आणि जर्म पेशींच्या केंद्रकातील डीएनएचे वस्तुमान किती आहे?

19. एक व्यक्ती दररोज किती एटीपी वापरते?

20. लोक कोणत्या प्रथिनांपासून कपडे बनवतात?

स्वादुपिंडाच्या रिबोन्यूक्लिझची प्राथमिक रचना (124 अमीनो ऍसिड)

II. गृहपाठ.

"जीवनाची रासायनिक संस्था" या विभागात चाचणी आणि चाचणीची तयारी सुरू ठेवा.

धडा 21

I. प्रश्नांवर तोंडी चाचणी घेणे

1. सेलची प्राथमिक रचना.

2. ऑर्गोजेनिक घटकांची वैशिष्ट्ये.

3. पाण्याच्या रेणूची रचना. हायड्रोजन बाँड आणि जीवनाच्या "रसायनशास्त्र" मध्ये त्याचे महत्त्व.

4. पाण्याचे गुणधर्म आणि जैविक कार्ये.

5. हायड्रोफिलिक आणि हायड्रोफोबिक पदार्थ.

6. केशन्स आणि त्यांचे जैविक महत्त्व.

7. अॅनियन्स आणि त्यांचे जैविक महत्त्व.

8. पॉलिमर. जैविक पॉलिमर. नियतकालिक आणि गैर-नियतकालिक पॉलिमरमधील फरक.

9. लिपिडचे गुणधर्म, त्यांची जैविक कार्ये.

10. संरचनात्मक वैशिष्ट्यांद्वारे ओळखले जाणारे कार्बोहायड्रेट्सचे गट.

11. कार्बोहायड्रेट्सचे जैविक कार्य.

12. प्रथिनांची प्राथमिक रचना. अमिनो आम्ल. पेप्टाइड्सची निर्मिती.

13. प्रथिनांची प्राथमिक, दुय्यम, तृतीयक आणि चतुर्थांश रचना.

14. प्रथिनांचे जैविक कार्य.

15. एंजाइम आणि गैर-जैविक उत्प्रेरक यांच्यातील फरक.

16. एंजाइमची रचना. कोएन्झाइम्स.

17. एंजाइमच्या कृतीची यंत्रणा.

18. न्यूक्लिक अॅसिड. न्यूक्लियोटाइड्स आणि त्यांची रचना. पॉलीन्यूक्लियोटाइड्सची निर्मिती.

19. E.Chargaff चे नियम. पूरकतेचे तत्त्व.

20. दुहेरी अडकलेल्या डीएनए रेणूची निर्मिती आणि त्याचे सर्पिलीकरण.

21. सेल्युलर आरएनएचे वर्ग आणि त्यांची कार्ये.

22. डीएनए आणि आरएनए मधील फरक.

23. डीएनए प्रतिकृती. लिप्यंतरण.

24. एटीपीची रचना आणि जैविक भूमिका.

25. सेलमध्ये एटीपीची निर्मिती.

II. गृहपाठ

"जीवनाची रासायनिक संस्था" या विभागात चाचणीची तयारी सुरू ठेवा.

धडा 22

I. लेखी परीक्षा आयोजित करणे

पर्याय 1

1. एमिनो अॅसिडचे तीन प्रकार आहेत - A, B, C. पाच अमीनो अॅसिड्स असलेल्या पॉलीपेप्टाइड चेनचे किती प्रकार तयार केले जाऊ शकतात. हे पर्याय निर्दिष्ट करा. या पॉलीपेप्टाइड्समध्ये समान गुणधर्म असतील का? का?

2. सर्व सजीवांमध्ये प्रामुख्याने कार्बन संयुगे असतात आणि सिलिकॉन, कार्बनचे अॅनालॉग, ज्याची सामग्री पृथ्वीच्या कवचामध्ये कार्बनपेक्षा 300 पट जास्त असते, फक्त फारच कमी जीवांमध्ये आढळते. ही वस्तुस्थिती या घटकांच्या अणूंच्या रचना आणि गुणधर्मांच्या संदर्भात स्पष्ट करा.

3. शेवटी किरणोत्सर्गी 32P ने लेबल केलेले ATP रेणू, तिसरे फॉस्फोरिक ऍसिड अवशेष एका सेलमध्ये आणले गेले आणि 32P ने लेबल केलेले ATP रेणू राइबोजच्या सर्वात जवळ असलेल्या पहिल्या अवशेषांवर दुसर्या सेलमध्ये आणले गेले. 5 मिनिटांनंतर, दोन्ही पेशींमध्ये 32P लेबल असलेल्या अजैविक फॉस्फेट आयनची सामग्री मोजली गेली. ते लक्षणीय उच्च कुठे असेल?

4. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की या mRNA च्या एकूण न्यूक्लियोटाइड्सपैकी 34% ग्वानिन, 18% युरासिल, 28% सायटोसिन आणि 20% अॅडेनिन आहे. दुहेरी-असरलेल्या DNA च्या नायट्रोजनयुक्त तळांची टक्केवारी रचना निश्चित करा, ज्यापैकी निर्दिष्ट mRNA हा एक साचा आहे.

पर्याय २

1. उर्जा चयापचय मध्ये चरबी "प्रथम राखीव" बनवतात आणि कर्बोदकांमधे राखीव संपुष्टात आल्यावर वापरले जातात. तथापि, कंकाल स्नायूंमध्ये, ग्लुकोज आणि फॅटी ऍसिडच्या उपस्थितीत, नंतरचे जास्त प्रमाणात वापरले जातात. उर्जेचा स्त्रोत म्हणून प्रथिने नेहमीच शेवटचा उपाय म्हणून वापरली जातात, जेव्हा शरीर उपाशी असते. या तथ्ये स्पष्ट करा.

2. जड धातूंचे आयन (पारा, शिसे इ.) आणि आर्सेनिक प्रथिनांच्या सल्फाइड गटांद्वारे सहजपणे बांधले जातात. या धातूंच्या सल्फाइड्सचे गुणधर्म जाणून घेऊन, या धातूंना एकत्र केल्यावर प्रथिनांचे काय होते ते स्पष्ट करा. जड धातू शरीरासाठी विषारी का असतात?

3. पदार्थ A च्या पदार्थ B मध्ये ऑक्सिडेशन अभिक्रियामध्ये, 60 kJ ऊर्जा सोडली जाते. या अभिक्रियामध्ये किती ATP रेणू जास्तीत जास्त संश्लेषित केले जाऊ शकतात? उर्वरित ऊर्जा कशी वापरली जाईल?

4. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की या mRNA च्या एकूण न्यूक्लियोटाइड्सपैकी 27% ग्वानिन, 15% युरेसिल, 18% सायटोसिन आणि 40% अॅडेनिन आहे. दुहेरी-असरलेल्या DNA च्या नायट्रोजनयुक्त तळांची टक्केवारी रचना निश्चित करा, ज्यापैकी निर्दिष्ट mRNA हा एक साचा आहे.

पुढे चालू

सजीवांच्या पेशींमध्ये सर्वात महत्त्वाचा पदार्थ म्हणजे एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेट किंवा अॅडेनोसिन ट्रायफॉस्फेट. जर आपण या नावाचे संक्षेप प्रविष्ट केले तर आपल्याला ATP (eng. ATP) मिळेल. हा पदार्थ न्यूक्लिओसाइड ट्रायफॉस्फेट्सच्या गटाशी संबंधित आहे आणि जिवंत पेशींमध्ये चयापचय प्रक्रियांमध्ये अग्रगण्य भूमिका बजावते, त्यांच्यासाठी उर्जेचा एक अपरिहार्य स्त्रोत आहे.

च्या संपर्कात आहे

एटीपीचे शोधक हार्वर्ड स्कूल ऑफ ट्रॉपिकल मेडिसिनचे बायोकेमिस्ट होते - येल्लाप्रगडा सुब्बाराव, कार्ल लोमन आणि सायरस फिस्के. हा शोध 1929 मध्ये लागला आणि जिवंत प्रणालींच्या जीवशास्त्रातील एक प्रमुख मैलाचा दगड ठरला. नंतर, 1941 मध्ये, जर्मन बायोकेमिस्ट फ्रिट्झ लिपमन यांना आढळले की पेशींमधील एटीपी मुख्य ऊर्जा वाहक आहे.

एटीपीची रचना

या रेणूचे एक पद्धतशीर नाव आहे, जे खालीलप्रमाणे लिहिले आहे: 9-β-D-ribofuranosyladenine-5'-triphosphate, किंवा 9-β-D-ribofuranosyl-6-amino-purine-5'-triphosphate. एटीपीमध्ये कोणती संयुगे असतात? रासायनिकदृष्ट्या, हे एडेनोसिनचे ट्रायफॉस्फेट एस्टर आहे - अॅडेनाइन आणि राइबोजचे व्युत्पन्न. हा पदार्थ β-N-glycosidic बॉण्ड वापरून ribose च्या 1'-कार्बनसह प्युरिन नायट्रोजनयुक्त बेस असलेल्या अॅडेनाइनच्या जोडणीने तयार होतो. फॉस्फोरिक ऍसिडचे α-, β-, आणि γ-रेणू नंतर राइबोजच्या 5'-कार्बनशी क्रमाने जोडले जातात.

अशा प्रकारे, एटीपी रेणूमध्ये अॅडेनाइन, राइबोज आणि तीन फॉस्फोरिक ऍसिडचे अवशेष असतात. एटीपी एक विशेष कंपाऊंड आहे ज्यामध्ये बॉण्ड्स असतात जे मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा सोडतात. अशा बंध आणि पदार्थांना macroergic म्हणतात. एटीपी रेणूच्या या बंधांच्या हायड्रोलिसिस दरम्यान, 40 ते 60 kJ/mol पर्यंत ऊर्जा सोडली जाते, तर या प्रक्रियेसह एक किंवा दोन फॉस्फोरिक ऍसिडचे अवशेष काढून टाकले जातात.

अशा प्रकारे या रासायनिक अभिक्रिया लिहिल्या जातात:

• एक). ATP + पाणी → ADP + फॉस्फोरिक ऍसिड + ऊर्जा;
• 2). ADP + पाणी → AMP + फॉस्फोरिक ऍसिड + ऊर्जा.

या प्रतिक्रियांदरम्यान सोडलेली ऊर्जा पुढील जैवरासायनिक प्रक्रियांमध्ये वापरली जाते ज्यासाठी विशिष्ट ऊर्जा इनपुट आवश्यक असतात.

सजीवांमध्ये एटीपीची भूमिका. त्याची कार्ये

ATP चे कार्य काय आहे?सर्व प्रथम, ऊर्जा. वर नमूद केल्याप्रमाणे, एडेनोसाइन ट्रायफॉस्फेटची मुख्य भूमिका सजीवांमध्ये जैवरासायनिक प्रक्रियांचा ऊर्जा पुरवठा आहे. ही भूमिका या वस्तुस्थितीमुळे आहे की, दोन उच्च-ऊर्जा बंधांच्या उपस्थितीमुळे, एटीपी अनेक शारीरिक आणि जैवरासायनिक प्रक्रियांसाठी ऊर्जा स्त्रोत म्हणून कार्य करते ज्यासाठी मोठ्या ऊर्जा खर्चाची आवश्यकता असते. अशा प्रक्रिया शरीरातील जटिल पदार्थांच्या संश्लेषणाच्या सर्व प्रतिक्रिया आहेत. हे सर्व प्रथम, सेल झिल्लीद्वारे रेणूंचे सक्रिय हस्तांतरण आहे, ज्यामध्ये इंटरमेम्ब्रेन इलेक्ट्रिकल क्षमता तयार करण्यात सहभाग आणि स्नायूंच्या आकुंचनची अंमलबजावणी समाविष्ट आहे.

वरील व्यतिरिक्त, आम्ही आणखी काही सूचीबद्ध करतो, एटीपीची कमी महत्त्वाची कार्ये नाहीत, जसे की:

शरीरात एटीपी कसा तयार होतो?

एडेनोसिन ट्रायफॉस्फोरिक ऍसिडचे संश्लेषण चालू आहे, कारण शरीराला नेहमी सामान्य जीवनासाठी ऊर्जेची गरज असते. कोणत्याही क्षणी, हा पदार्थ फारच कमी असतो - सुमारे 250 ग्रॅम, जो "पावसाळ्याच्या दिवसासाठी" "आपत्कालीन राखीव" असतो. आजारपणादरम्यान, या ऍसिडचे गहन संश्लेषण होते, कारण रोगप्रतिकारक आणि उत्सर्जित प्रणाली तसेच शरीराच्या थर्मोरेग्युलेशन सिस्टमच्या कार्यासाठी भरपूर ऊर्जा आवश्यक असते, जी रोगाच्या प्रारंभास प्रभावीपणे लढण्यासाठी आवश्यक असते.

कोणत्या सेलमध्ये सर्वात जास्त ATP आहे? हे स्नायू आणि चिंताग्रस्त ऊतकांच्या पेशी आहेत, कारण त्यांच्यामध्ये ऊर्जा विनिमय प्रक्रिया सर्वात गहन असतात. आणि हे स्पष्ट आहे, कारण स्नायू चळवळीत गुंतलेले असतात, ज्यासाठी स्नायू तंतूंचे आकुंचन आवश्यक असते आणि न्यूरॉन्स विद्युत आवेग प्रसारित करतात, त्याशिवाय शरीराच्या सर्व प्रणालींचे कार्य अशक्य आहे. म्हणून, सेलसाठी अॅडेनोसिन ट्रायफॉस्फेटची स्थिर आणि उच्च पातळी राखणे खूप महत्वाचे आहे.

शरीरात एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेटचे रेणू कसे तयार होऊ शकतात? ते तथाकथित द्वारे तयार केले जातात ADP चे फॉस्फोरिलेशन (एडिनोसिन डायफॉस्फेट). या रासायनिक प्रतिक्रियापुढीलप्रमाणे:

ADP + फॉस्फोरिक ऍसिड + ऊर्जा→ATP + पाणी.

एडीपीचे फॉस्फोरिलेशन एंजाइम आणि प्रकाश सारख्या उत्प्रेरकांच्या सहभागाने होते आणि तीनपैकी एका प्रकारे केले जाते:

ऑक्सिडेटिव्ह आणि सब्सट्रेट फॉस्फोरिलेशन दोन्ही अशा संश्लेषणाच्या वेळी ऑक्सिडाइझ केलेल्या पदार्थांची ऊर्जा वापरतात.

निष्कर्ष

एडेनोसिन ट्रायफॉस्फोरिक ऍसिडशरीरातील सर्वात वारंवार अद्यतनित केलेला पदार्थ आहे. एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेट रेणू सरासरी किती काळ जगतो? मानवी शरीरात, उदाहरणार्थ, त्याचे आयुष्य एक मिनिटापेक्षा कमी आहे, म्हणून अशा पदार्थाचा एक रेणू दिवसातून 3000 वेळा जन्माला येतो आणि क्षय होतो. आश्चर्यकारक पण दिवसा मानवी शरीरसुमारे 40 किलो या पदार्थाचे संश्लेषण करते! आपल्यासाठी या "अंतर्गत ऊर्जेची" खूप गरज आहे!

संश्लेषणाचे संपूर्ण चक्र आणि सजीवांच्या शरीरात चयापचय प्रक्रियेसाठी ऊर्जा इंधन म्हणून एटीपीचा पुढील वापर हे या जीवातील ऊर्जा चयापचयचे सार आहे. अशा प्रकारे, एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेट ही एक प्रकारची "बॅटरी" आहे जी सजीवांच्या सर्व पेशींचे सामान्य कार्य सुनिश्चित करते.

जीवशास्त्रात, एटीपी हा उर्जेचा स्रोत आणि जीवनाचा आधार आहे. एटीपी - एडेनोसाइन ट्रायफॉस्फेट - चयापचय प्रक्रियांमध्ये गुंतलेले आहे आणि शरीरातील जैवरासायनिक प्रतिक्रियांचे नियमन करते.

हे काय आहे?

एटीपी म्हणजे काय हे समजून घेण्यासाठी, रसायनशास्त्र मदत करेल. ATP रेणूचे रासायनिक सूत्र C10H16N5O13P3 आहे. पूर्ण नाव लक्षात ठेवणे सोपे आहे जर तुम्ही ते त्याच्या घटक भागांमध्ये विभागले. एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेट किंवा एडेनोसिन ट्रायफॉस्फोरिक ऍसिड हे तीन भाग असलेले न्यूक्लियोटाइड आहे:

• अॅडेनाइन - प्युरिन नायट्रोजन बेस;
• ribose - पेंटोसेसशी संबंधित मोनोसेकराइड;
• फॉस्फोरिक ऍसिडचे तीन अवशेष.

तांदूळ. 1. एटीपी रेणूची रचना.

एटीपीचे अधिक तपशीलवार ब्रेकडाउन टेबलमध्ये सादर केले आहे.

हार्वर्ड बायोकेमिस्ट सुब्बाराव, लोमन आणि फिस्के यांनी 1929 मध्ये एटीपीचा शोध लावला. 1941 मध्ये, जर्मन बायोकेमिस्ट फ्रिट्झ लिपमन यांनी स्थापित केले की एटीपी हा सजीवांचा उर्जा स्त्रोत आहे.

ऊर्जा निर्मिती

फॉस्फेट गट उच्च-ऊर्जा बंधांद्वारे एकमेकांशी जोडलेले असतात जे सहजपणे नष्ट होतात. हायड्रोलिसिस (पाण्याशी परस्परसंवाद) दरम्यान, फॉस्फेट गटाचे बंध तुटतात, मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा सोडते आणि एटीपी एडीपी (एडेनोसिन डायफॉस्फोरिक ऍसिड) मध्ये रूपांतरित होते.

पारंपारिकपणे, रासायनिक प्रतिक्रिया असे दिसते:

शीर्ष 4 लेखजे यासह वाचले

ATP + H2O → ADP + H3PO4 + ऊर्जा

तांदूळ. 2. एटीपीचे हायड्रोलिसिस.

प्रकाशीत ऊर्जेचा काही भाग (सुमारे 40 kJ / mol) अॅनाबोलिझममध्ये गुंतलेला असतो (एकीकरण, प्लास्टिक चयापचय), शरीराचे तापमान राखण्यासाठी भाग उष्णतेच्या स्वरूपात विसर्जित केला जातो. ADP च्या पुढील हायड्रोलिसिससह, उर्जा सोडणे आणि AMP (एडेनोसाइन मोनोफॉस्फेट) च्या निर्मितीसह आणखी एक फॉस्फेट गट बंद केला जातो. एएमपीचे हायड्रोलिसिस होत नाही.

एटीपी संश्लेषण

एटीपी सायटोप्लाझम, न्यूक्लियस, क्लोरोप्लास्ट आणि माइटोकॉन्ड्रियामध्ये स्थित आहे. प्राण्यांच्या पेशीमध्ये एटीपी संश्लेषण मायटोकॉन्ड्रियामध्ये आणि वनस्पती पेशींमध्ये - माइटोकॉन्ड्रिया आणि क्लोरोप्लास्टमध्ये होते.

ATP उर्जेच्या खर्चासह ADP आणि फॉस्फेटपासून तयार होतो. या प्रक्रियेला फॉस्फोरिलेशन म्हणतात:

ADP + H3PO4 + ऊर्जा → ATP + H2O

तांदूळ. 3. ADP मधून ATP ची निर्मिती.

वनस्पती पेशींमध्ये, प्रकाशसंश्लेषणादरम्यान फॉस्फोरिलेशन होते आणि त्याला फोटोफॉस्फोरिलेशन म्हणतात. प्राण्यांमध्ये, ही प्रक्रिया श्वासोच्छवासाच्या दरम्यान होते आणि तिला ऑक्सिडेटिव्ह फॉस्फोरिलेशन म्हणतात.

प्राण्यांच्या पेशींमध्ये, एटीपी संश्लेषण प्रथिने, चरबी, कर्बोदकांमधे विघटन दरम्यान अपचय (विसर्जन, ऊर्जा चयापचय) प्रक्रियेत होते.

कार्ये

एटीपीच्या व्याख्येवरून हे स्पष्ट होते की हा रेणू ऊर्जा प्रदान करण्यास सक्षम आहे. ऊर्जा व्यतिरिक्त, एडेनोसिन ट्रायफॉस्फोरिक ऍसिड कार्य करते इतर वैशिष्ट्ये:

• न्यूक्लिक अॅसिडच्या संश्लेषणासाठी एक सामग्री आहे;
• एंझाइमचा भाग आहे आणि रासायनिक प्रक्रियांचे नियमन करते, त्यांचा मार्ग वेग वाढवते किंवा कमी करते;
• मध्यस्थ आहे - सिनॅप्सेस (दोन सेल झिल्लीच्या संपर्काचे बिंदू) सिग्नल प्रसारित करते.

आम्ही काय शिकलो?

10 व्या वर्गातील जीवशास्त्र धड्यातून, आम्ही ATP - एडेनोसिन ट्रायफॉस्फोरिक ऍसिडची रचना आणि कार्ये शिकलो. एटीपी हे अॅडेनाइन, राइबोज आणि तीन फॉस्फोरिक ऍसिडच्या अवशेषांपासून बनलेले असते. हायड्रोलिसिस दरम्यान, फॉस्फेट बंध नष्ट होतात, जे जीवांच्या जीवनासाठी आवश्यक ऊर्जा सोडतात.

विषय क्विझ

अहवाल मूल्यांकन

सरासरी रेटिंग: ४.६. एकूण मिळालेले रेटिंग: 621.

आपल्या शरीराच्या कोणत्याही पेशीमध्ये लाखो जैवरासायनिक प्रतिक्रिया घडतात. ते विविध प्रकारच्या एन्झाइम्सद्वारे उत्प्रेरित केले जातात ज्यांना बर्‍याचदा उर्जेची आवश्यकता असते. सेल कुठे घेतो? ऊर्जेच्या मुख्य स्त्रोतांपैकी एक - एटीपी रेणूची रचना विचारात घेतल्यास या प्रश्नाचे उत्तर दिले जाऊ शकते.

एटीपी हा ऊर्जेचा सार्वत्रिक स्त्रोत आहे

ATP म्हणजे एडेनोसाइन ट्रायफॉस्फेट किंवा एडेनोसाइन ट्रायफॉस्फेट. पदार्थ हा कोणत्याही पेशीतील उर्जेच्या दोन सर्वात महत्वाच्या स्त्रोतांपैकी एक आहे. एटीपीची रचना आणि जैविक भूमिका यांचा जवळचा संबंध आहे. बहुतेक जैवरासायनिक प्रतिक्रिया केवळ पदार्थाच्या रेणूंच्या सहभागानेच घडू शकतात, विशेषत: हे लागू होते. तथापि, एटीपी क्वचितच थेट प्रतिक्रियेत सामील असते: कोणतीही प्रक्रिया होण्यासाठी, अॅडेनोसिन ट्रायफॉस्फेटमध्ये अचूकपणे समाविष्ट असलेल्या उर्जेची आवश्यकता असते.

पदार्थाच्या रेणूंची रचना अशी आहे की फॉस्फेट गटांमधील बंध मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा वाहून नेतात. म्हणून, अशा बंधांना मॅक्रोएर्जिक किंवा मॅक्रोएनर्जिक (मॅक्रो=अनेक, मोठ्या संख्येने) असेही म्हणतात. हा शब्द प्रथम शास्त्रज्ञ एफ. लिपमन यांनी सादर केला होता आणि त्यांनी त्यांना नियुक्त करण्यासाठी ̴ चिन्ह वापरण्याची सूचना देखील केली होती.

सेलसाठी अॅडेनोसिन ट्रायफॉस्फेटची स्थिर पातळी राखणे खूप महत्वाचे आहे. हे विशेषतः स्नायू पेशी आणि मज्जातंतू तंतूंसाठी खरे आहे, कारण ते सर्वात जास्त ऊर्जा-आश्रित आहेत आणि त्यांची कार्ये पार पाडण्यासाठी अॅडेनोसिन ट्रायफॉस्फेटची उच्च सामग्री आवश्यक आहे.

एटीपी रेणूची रचना

एडेनोसाइन ट्रायफॉस्फेट तीन घटकांनी बनलेले आहे: राईबोज, अॅडेनाइन आणि

रिबोज- एक कार्बोहायड्रेट जे पेंटोसेसच्या गटाशी संबंधित आहे. याचा अर्थ असा की राइबोजमध्ये 5 कार्बन अणू असतात, जे एका चक्रात बंद असतात. 1ल्या कार्बन अणूवर β-N-glycosidic बॉण्डद्वारे रिबोज एडिनाइनशी जोडलेले आहे. तसेच, 5व्या कार्बन अणूवरील फॉस्फोरिक ऍसिडचे अवशेष पेंटोजला जोडलेले असतात.

अॅडेनाइन हा नायट्रोजनयुक्त आधार आहे.रायबोजला कोणता नायट्रोजनयुक्त आधार जोडलेला आहे यावर अवलंबून, जीटीपी (ग्वानोसिन ट्रायफॉस्फेट), टीटीपी (थायमिडीन ट्रायफॉस्फेट), सीटीपी (सायटीडाइन ट्रायफॉस्फेट) आणि यूटीपी (युरिडाइन ट्रायफॉस्फेट) देखील वेगळे केले जातात. हे सर्व पदार्थ अॅडेनोसाइन ट्रायफॉस्फेटच्या संरचनेत सारखेच आहेत आणि अंदाजे समान कार्ये करतात, परंतु ते सेलमध्ये खूपच कमी सामान्य आहेत.

फॉस्फरिक ऍसिडचे अवशेष. जास्तीत जास्त तीन फॉस्फोरिक ऍसिडचे अवशेष राईबोजला जोडले जाऊ शकतात. जर त्यापैकी दोन किंवा फक्त एक असेल तर, अनुक्रमे, पदार्थाला एडीपी (डायफॉस्फेट) किंवा एएमपी (मोनोफॉस्फेट) म्हणतात. फॉस्फरसच्या अवशेषांच्या दरम्यानच मॅक्रोएनर्जेटिक बंध तयार होतात, ज्यातून 40 ते 60 kJ ऊर्जा बाहेर पडते. जर दोन बंध तुटले तर, 80, कमी वेळा - 120 kJ ऊर्जा सोडली जाते. जेव्हा राईबोज आणि फॉस्फरस अवशेषांमधील बंध तुटतो तेव्हा केवळ 13.8 kJ सोडले जाते, म्हणून, ट्रायफॉस्फेट रेणूमध्ये (P ̴ P ̴ P) फक्त दोन उच्च-ऊर्जा बंध असतात आणि एक ADP रेणूमध्ये (P ̴ पी).

एटीपीची संरचनात्मक वैशिष्ट्ये काय आहेत. फॉस्फोरिक ऍसिडच्या अवशेषांमध्ये मॅक्रोएनर्जेटिक बाँड तयार झाल्यामुळे, एटीपीची रचना आणि कार्ये एकमेकांशी जोडलेली आहेत.

एटीपीची रचना आणि रेणूची जैविक भूमिका. एडेनोसाइन ट्रायफॉस्फेटची अतिरिक्त कार्ये

ऊर्जेव्यतिरिक्त, एटीपी सेलमध्ये इतर अनेक कार्ये करू शकते. इतर न्यूक्लियोटाइड ट्रायफॉस्फेटसह, ट्रायफॉस्फेट न्यूक्लिक अॅसिडच्या निर्मितीमध्ये गुंतलेले आहे. या प्रकरणात, एटीपी, जीटीपी, टीटीपी, सीटीपी आणि यूटीपी हे नायट्रोजनयुक्त तळांचे पुरवठादार आहेत. ही मालमत्ता प्रक्रिया आणि ट्रान्सक्रिप्शनमध्ये वापरली जाते.

आयन वाहिन्यांच्या ऑपरेशनसाठी एटीपी देखील आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, Na-K चॅनेल सेलमधून सोडियमचे 3 रेणू पंप करते आणि पोटॅशियमचे 2 रेणू सेलमध्ये पंप करते. झिल्लीच्या बाह्य पृष्ठभागावर सकारात्मक चार्ज राखण्यासाठी अशा आयन प्रवाहाची आवश्यकता असते आणि केवळ एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेटच्या मदतीने वाहिनी कार्य करू शकते. हेच प्रोटॉन आणि कॅल्शियम चॅनेलवर लागू होते.

एटीपी हा दुसऱ्या मेसेंजर सीएएमपी (सायक्लिक एडेनोसाइन मोनोफॉस्फेट) चा अग्रदूत आहे - सीएएमपी केवळ सेल मेम्ब्रेन रिसेप्टर्सद्वारे प्राप्त होणारे सिग्नल प्रसारित करत नाही तर अॅलोस्टेरिक प्रभावक देखील आहे. अॅलोस्टेरिक इफेक्टर्स असे पदार्थ आहेत जे एन्झाइमॅटिक प्रतिक्रियांना गती देतात किंवा कमी करतात. तर, चक्रीय एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेट एका एन्झाइमचे संश्लेषण रोखते जे बॅक्टेरियाच्या पेशींमध्ये लैक्टोजचे विघटन उत्प्रेरित करते.

अॅडेनोसाइन ट्रायफॉस्फेट रेणू स्वतः देखील अॅलोस्टेरिक प्रभावक असू शकतो. शिवाय, अशा प्रक्रियांमध्ये, एडीपी एटीपी विरोधी म्हणून कार्य करते: जर ट्रायफॉस्फेट प्रतिक्रिया वाढवते, तर डायफॉस्फेट मंद होतो आणि उलट. ही एटीपीची कार्ये आणि रचना आहेत.

सेलमध्ये एटीपी कसा तयार होतो

एटीपीची कार्ये आणि रचना अशी आहे की पदार्थाचे रेणू त्वरीत वापरले जातात आणि नष्ट होतात. म्हणून, ट्रायफॉस्फेटचे संश्लेषण ही पेशीतील ऊर्जा निर्मितीची एक महत्त्वाची प्रक्रिया आहे.

एडेनोसाइन ट्रायफॉस्फेटचे संश्लेषण करण्याचे तीन सर्वात महत्वाचे मार्ग आहेत:

1. सब्सट्रेट फॉस्फोरिलेशन.

2. ऑक्सिडेटिव्ह फॉस्फोरिलेशन.

3. फोटोफॉस्फोरिलेशन.

सब्सट्रेट फॉस्फोरिलेशन सेलच्या सायटोप्लाझममध्ये होणाऱ्या अनेक प्रतिक्रियांवर आधारित आहे. या प्रतिक्रियांना ग्लायकोलिसिस म्हणतात - अॅनारोबिक स्टेज. 1 ग्लायकोलिसिस सायकलच्या परिणामी, 1 ग्लुकोज रेणूपासून दोन रेणू संश्लेषित केले जातात, जे पुढे ऊर्जा उत्पादनासाठी वापरले जातात आणि दोन एटीपी देखील संश्लेषित केले जातात.

• C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Fn --> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H.

सेल श्वसन

ऑक्सिडेटिव्ह फॉस्फोरिलेशन म्हणजे झिल्लीच्या इलेक्ट्रॉन वाहतूक साखळीसह इलेक्ट्रॉनच्या हस्तांतरणाद्वारे एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेटची निर्मिती. या हस्तांतरणाच्या परिणामी, पडद्याच्या एका बाजूवर प्रोटॉन ग्रेडियंट तयार होतो आणि एटीपी सिंथेसच्या प्रोटीन इंटिग्रल सेटच्या मदतीने रेणू तयार केले जातात. प्रक्रिया माइटोकॉन्ड्रियल झिल्लीवर होते.

मायटोकॉन्ड्रियामधील ग्लायकोलिसिस आणि ऑक्सिडेटिव्ह फॉस्फोरिलेशनच्या चरणांचा क्रम श्वसन नावाची एकंदर प्रक्रिया बनवतो. पूर्ण चक्रानंतर, सेलमधील 1 ग्लुकोज रेणूपासून 36 एटीपी रेणू तयार होतात.

फोटोफॉस्फोरिलेशन

फोटोफॉस्फोरिलेशनची प्रक्रिया समान ऑक्सिडेटिव्ह फॉस्फोरिलेशन असते ज्यामध्ये फक्त एक फरक असतो: प्रकाशाच्या क्रियेखाली सेलच्या क्लोरोप्लास्टमध्ये फोटोफॉस्फोरिलेशन प्रतिक्रिया घडतात. ATP प्रकाशसंश्लेषणाच्या प्रकाश अवस्थेत तयार होते, हिरव्या वनस्पती, एकपेशीय वनस्पती आणि काही जीवाणूंमध्ये मुख्य ऊर्जा-उत्पादक प्रक्रिया.

प्रकाशसंश्लेषणाच्या प्रक्रियेत, इलेक्ट्रॉन समान इलेक्ट्रॉन वाहतूक साखळीतून जातात, परिणामी प्रोटॉन ग्रेडियंट तयार होतो. झिल्लीच्या एका बाजूला प्रोटॉनची एकाग्रता एटीपी संश्लेषणाचा स्त्रोत आहे. रेणूंचे असेंब्ली एटीपी सिंथेस एंजाइमद्वारे केले जाते.

सरासरी पेशीमध्ये एकूण वस्तुमानाच्या 0.04% एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेट असते. तथापि, सर्वात महान महत्वस्नायू पेशींमध्ये साजरा केला जातो: 0.2-0.5%.

एका सेलमध्ये सुमारे 1 अब्ज एटीपी रेणू असतात.

प्रत्येक रेणू 1 मिनिटापेक्षा जास्त जगत नाही.

एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेटचा एक रेणू दिवसातून 2000-3000 वेळा नूतनीकरण केला जातो.

एकूण, मानवी शरीर दररोज 40 किलो एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेटचे संश्लेषण करते आणि प्रत्येक वेळी एटीपीचा पुरवठा 250 ग्रॅम असतो.

निष्कर्ष

एटीपीची रचना आणि त्याच्या रेणूंची जैविक भूमिका यांचा जवळचा संबंध आहे. हा पदार्थ जीवन प्रक्रियेत महत्त्वाची भूमिका बजावतो, कारण फॉस्फेटच्या अवशेषांमधील मॅक्रोर्जिक बंधांमध्ये मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा असते. अॅडेनोसिन ट्रायफॉस्फेट सेलमध्ये अनेक कार्ये करते आणि म्हणूनच पदार्थाची सतत एकाग्रता राखणे महत्वाचे आहे. क्षय आणि संश्लेषण उच्च वेगाने पुढे जाते, कारण बाँडची उर्जा सतत जैवरासायनिक अभिक्रियांमध्ये वापरली जाते. शरीराच्या कोणत्याही पेशीसाठी हा एक अपरिहार्य पदार्थ आहे. एटीपीच्या संरचनेबद्दल कदाचित इतकेच सांगितले जाऊ शकते.