Makroergijska jedinjenja. ATP je univerzalna baterija i izvor energije u tijelu. ATP-ADP ciklus. Energetski naboj ćelije. Akumulatori energije u tijelu

Energetski metabolizam. Lanac transporta protona i elektrona – 5 enzimskih kompleksa. Oksidativna fosforilacija. Oksidativni procesi koji nisu povezani sa skladištenjem energije - mikrosomalna oksidacija, oksidacija slobodnih radikala, reaktivne vrste kiseonika. Antioksidativni sistem

Uvod u bioenergiju

Bioenergija, ili biohemijska termodinamika, proučava energetske transformacije koje prate biohemijske reakcije.

Promjena slobodne energije (∆G) je taj dio promjene unutrašnja energija sistem koji se može pretvoriti u rad. Drugim riječima, ovo je korisna energija i izražava se jednadžbom

∆G = ∆H - T∆S,

gdje je ∆H – promjena entalpije (toplote), T – apsolutna temperatura, ∆S – promjena entropije. Entropija služi kao mjera nereda i haotičnosti sistema i povećava se tokom spontanih procesa.

Ako je vrijednost ∆G negativna, tada se reakcija odvija spontano i praćena je smanjenjem slobodne energije. Takve reakcije se nazivaju exergonic. Ako je vrijednost ∆G pozitivna, tada će se reakcija dogoditi samo kada se slobodna energija dovodi izvana; ova reakcija se zove endergonic. Kada je ∆G jednak nuli, sistem je u ravnoteži. ∆G vrijednost u standardnim uvjetima protoka hemijska reakcija(koncentracija supstanci koje učestvuju 1,0 M, temperatura 25 ºS, pH 7,0) označena je kao DG 0 ¢ i naziva se standardnom slobodnom energijom reakcije.

Vitalni procesi u tijelu - reakcije sinteze, kontrakcija mišića, provodljivost nervnog impulsa, transport kroz membrane - dobijanje energije hemijskim spajanjem sa oksidativnim reakcijama, usled kojih se energija oslobađa. One. endergonske reakcije u organizmu su povezane sa eksergonskim (slika 1).

	Eksergonijske reakcije

Fig.1. Konjugacija eksergonijskih procesa sa endergonijskim.

Za spajanje endergoničkih reakcija sa eksergoničkim, u tijelu su potrebni energetski akumulatori u kojima se pohranjuje otprilike 50% energije.

Akumulatori energije u tijelu

1. Unutrašnja membrana mitohondrija- Ovo je srednji akumulator energije za proizvodnju ATP-a. Zbog energije oksidacije tvari, protoni se „izbacuju“ iz matriksa u intermembranski prostor mitohondrija. Kao rezultat, na unutrašnjoj mitohondrijalnoj membrani stvara se elektrohemijski potencijal (ECP). Kada se membrana isprazni, energija elektrohemijskog potencijala se pretvara u energiju ATP: E oksida. ® E exp ® E ATP. Za implementaciju ovog mehanizma, unutrašnja mitohondrijalna membrana sadrži enzimski lanac transporta elektrona za kisik i ATP sintazu (proton-zavisna ATP sintaza).

2. ATP i druga visokoenergetska jedinjenja. Materijalni nosilac slobodne energije u organska materija ah su hemijske veze između atoma. Obicno nivo energije formiranje ili raspadanje hemijske veze je ~ 12,5 kJ/mol. Međutim, postoji određeni broj molekula čije se veze hidroliziraju kako bi se oslobodilo više od 21 kJ/mol energije (Tabela 1). To uključuje spojeve sa visokoenergetskom fosfoanhidridnom vezom (ATP), kao i acil fosfate (acetil fosfat, 1,3-bisfosfoglicerat), enol fosfate (fosfoenolpiruvat) i fosfogvanidin (fosfofosfosfosfat).

Tabela 1.

Standardna slobodna energija hidrolize nekih fosforiliranih spojeva

Glavni visokoenergetski spoj u ljudskom tijelu je ATP.

U ATP-u, lanac od tri fosfatna ostatka je vezan za 5'-OH grupu adenozina. Fosfatne (fosforilne) grupe su označene kao a, b i g. Dva ostatka fosforne kiseline su međusobno povezana fosfoanhidridnim vezama, a a-ostatak fosforne kiseline povezan je fosfornom vezom. Hidrolizom ATP-a u standardnim uslovima oslobađa se -30,5 kJ/mol energije.

At fiziološke vrijednosti pH ATP nosi četiri negativna naboja. Jedan od razloga relativne nestabilnosti fosfoanhidridnih veza je snažno odbijanje negativno nabijenih atoma kisika, koje slabi hidrolitičkom eliminacijom terminalne fosfatne grupe. Stoga su takve reakcije vrlo eksergonične.

U ćelijama, ATP je u kompleksu sa Mg 2+ ili Mn 2+ jonima, koordiniran sa a- i b-fosfatom, što povećava promenu slobodne energije tokom hidrolize ATP-a na 52,5 kJ/mol.

Centralno mjesto u gornjoj skali (tabela 8.3) zauzima ATP ciklus “ADP + pH”. Ovo omogućava ATP-u da bude i univerzalna baterija i univerzalni izvor energije za žive organizme.

U toplokrvnim ćelijama ATP je univerzalna baterija energija se javlja na dva načina:

1) akumulira energiju energetski intenzivnijih jedinjenja koja su veća od ATP-a na termodinamičkoj skali bez učešća O 2 - fosforilacija supstrata : S ~ P + ADP ® S + ATP;

2) akumulira energiju elektrohemijskog potencijala tokom pražnjenja unutrašnje mitohondrijalne membrane – oksidativna fosforilacija .

ATP je univerzalan izvor energije za obavljanje glavnih vrsta rada ćelija (prenos naslednih informacija, mišićna kontrakcija, transmembranski prenos supstanci, biosinteza): 1) ATP + H 2 O®ADP + Rn; 2) ATP + H 2 O ® AMP + PPn.

Tokom intenzivnog vježbanja, stopa korištenja ATP-a može doseći 0,5 kg/min.

Ako enzimska reakcija je termodinamički nepovoljan, može se javiti u kombinaciji s reakcijom hidrolize ATP-a. Hidroliza molekula ATP mijenja ravnotežni omjer supstrata i proizvoda u spregnutoj reakciji za 10 8 puta.

Za kvantificiranje energetskog stanja ćelije koristi se sljedeći indikator: energetski naboj. Mnoge metaboličke reakcije su kontrolirane snabdijevanjem ćelija energijom, što je kontrolirano energetskim nabojem stanice. Energetski naboj može biti u rasponu od 0 (svi AMP) do 1 (svi ATP). Prema D. Atkinsonu, katabolički putevi koji proizvode ATP su inhibirani visokim energetskim nabojem ćelije, a anabolički putevi koji koriste ATP stimulirani su visokim energetskim nabojem ćelije. Oba puta funkcionišu identično pri energetskom naboju blizu 0,9 (tačka ukrštanja na slici 8.3). Posljedično, energetski naboj, kao i pH, je pufer regulator metabolizma (omjer katabolizma i anabolizma). U većini ćelija, energetski naboj varira između 0,80-0,95.

Energetski naboj =

Visokoenergetska jedinjenja takođe uključuju nukleozid trifosfate, koji obezbeđuju energiju za brojne biosinteze: UTP – ugljeni hidrati; CTP - lipidi; GTP - proteini. Kreatin fosfat igra važnu ulogu u bioenergetici mišića.

3. NADPH+H +– smanjeni nikotinamid adenin dinukleotid fosfat. Ovo je posebna visokoenergetska baterija koja se koristi u ćeliji (citosol) za biosintezu. R-CH 3 + NADPH 2 + O 2 ® R-CH 2 OH + H 2 O + NADP + (ovdje je prikazano stvaranje OH grupe u molekulu).

Putevi potrošnje kiseonika (biološka oksidacija)

Biološka oksidacija se zasniva na redoks procesi određeni prenosom elektrona. Supstanca oksidira kada izgubi elektrone ili istovremeno elektrona i protona (atomi vodika, dehidrogenacija) ili dodaje kisik (oksigenacija). Suprotna transformacija je restauracija.

Sposobnost molekula da doniraju elektrone drugom molekulu je određena redoks potencijal(redox potencijal, E 0 ¢, ili ORP). Redox potencijal se određuje mjerenjem elektromotorne sile u voltima. Za standard se uzima redoks potencijal reakcije pri pH 7,0: H 2 « 2H + + 2e - jednak -0,42 V. Što je manji potencijal redoks sistema, lakše se odustaje od elektrona i to je više. redukciono sredstvo. Što je veći potencijal sistema, to su njegova oksidaciona svojstva izraženija, tj. sposobnost prihvatanja elektrona. Ovo pravilo je u osnovi redosleda rasporeda srednjih nosača elektrona od vodonika supstrata do kiseonika.

Prilikom proučavanja oksidativnih procesa u ćelijama, preporučljivo je pridržavati se sljedeće sheme za korištenje kisika (Tablica 2).

tabela 2

Glavni načini na koji se kisik koristi u stanicama

Ovdje se razmatraju tri glavna načina: 1) oksidacija supstrata dehidrogenacijom s prijenosom dva atoma vodika na atom kisika uz nastanak H 2 O (energija oksidacije se akumulira u obliku ATP-a, više od 90% kisika se troši u ovom procesu) ili molekula kiseonika sa stvaranjem H 2 O 2 ; 2) dodavanje atoma kiseonika za formiranje hidroksilne grupe (povećanje rastvorljivosti supstrata) ili molekula kiseonika (metabolizam i neutralizacija stabilnih aromatičnih molekula); 3) formiranje kiseonika slobodni radikali, služe i za zaštitu unutrašnje okruženje tijela od stranih makromolekula, te za oštećenje membrane u mehanizmima oksidativnog stresa.

U biohemiji i ćelijskoj biologiji pod tkivno (ćelijsko) disanje razumiju molekularne procese koji rezultiraju apsorpcijom kisika u ćeliji i oslobađanjem ugljen-dioksid. Ćelijsko disanje uključuje 3 faze. U prvoj fazi, organski molekuli - glukoza, masna kiselina a neke aminokiseline se oksidiraju u acetil-CoA. U drugoj fazi, acetil-CoA ulazi u TCA ciklus, gdje se njegova acetilna grupa enzimski oksidira u CO 2 i oslobađa se HS-CoA. Energija oslobođena tokom oksidacije pohranjuje se u redukovanim nosačima elektrona NADH i FADH 2 . U trećoj fazi, elektroni se prenose na O 2 kao konačni akceptor kroz lanac transporta elektrona koji se naziva respiratorni lanac ili lanac transporta elektrona (ETC). Kada se elektroni prenose duž respiratornog lanca, on se oslobađa veliki broj energija koja se koristi za sintezu ATP-a kroz oksidativnu fosforilaciju.

Proces tkivnog disanja procjenjuje se pomoću respiratornog koeficijenta:

RQ = broj nastalih molova CO 2 / broj apsorbovanih molova O 2 .

Ovaj indikator vam omogućava da procijenite vrstu molekula goriva koje tijelo koristi: uz potpunu oksidaciju ugljikohidrata, respiratorni koeficijent je 1, proteini - 0,80, masti - 0,71; sa mješovitom ishranom, vrijednost RQ = 0,85. Varburgova gasometrijska metoda se koristi za proučavanje respiracije tkiva u presjecima organa: pri oksidaciji ugljikohidratnih supstrata koeficijent CO 2 /O 2 teži 1, a pri oksidaciji lipidnih supstrata – 04-07.

CPE je ugrađen u unutrašnju membranu mitohondrija. Elektroni se kreću duž lanca od elektronegativnijih komponenti do elektropozitivnijeg kiseonika: od NADH (-0,32 V) do kiseonika (+0,82 V).

CPE je univerzalni transporter za prijenos elektrona sa oksidacijskih supstrata na kisik, izgrađen u skladu s gradijentom redoks potencijala. Glavne komponente respiratornog lanca raspoređene su u rastućem redoslijedu njihovog redoks potencijala. Tokom procesa prijenosa elektrona duž gradijenta redoks potencijala oslobađa se slobodna energija.

Struktura mitohondrija

Mitohondrije su ćelijske organele Vanjska membrana je propusna za mnoge male molekule i jone jer sadrži mnogo mitohondrijalnih porina - proteina molekulske težine od 30-35 kDa (također se naziva VDAC). Električni ovisni anjonski kanali VDAC regulišu protok anjona (fosfata, hlorida, organskih anjona i adenil nukleotida) kroz membranu. Unutrašnja membrana mitohondrija je nepropusna za većinu jona i polarnih molekula. Postoji niz specijalizovanih transportera za ATP, piruvat i citrat kroz unutrašnju mitohondrijalnu membranu. U unutrašnjoj membrani mitohondrija nalazi se površina matriksa (N) i citosolna (P) površina.

Mitohondrije sadrže vlastitu kružnu DNK, koja kodira sintezu niza RNK i proteina. Ljudska mitohondrijska DNK sadrži 16.569 parova baza i kodira 13 proteina lanca transporta elektrona. Mitohondrije također sadrže niz proteina koji su kodirani nuklearnom DNK.

Praktična lekcija br. 15.

Zadatak za čas br. 15.

Tema: RAZMJENA ENERGIJE.

Relevantnost teme.

Biološka oksidacija– skup enzimskih procesa koji se odvijaju u svakoj ćeliji, kao rezultat kojih se molekule ugljikohidrata, masti i aminokiselina na kraju razgrađuju na ugljični dioksid i vodu, a oslobođenu energiju stanica pohranjuje u obliku adenozin trifosforne kiseline (ATP) i zatim se koristi u životu organizma (biosinteza molekula, proces diobe stanica, kontrakcija mišića, aktivni transport, proizvodnja topline, itd.). Ljekar treba biti svjestan postojanja hipoenergetskih stanja, u kojima je smanjena sinteza ATP-a. U ovom slučaju pate svi vitalni procesi koji se odvijaju upotrebom energije pohranjene u obliku makroergijskih veza ATP-a. Najčešći uzrok hipoenergetskih stanja je hipoksija tkiva povezana sa smanjenjem koncentracije kisika u zraku, poremećajem kardiovaskularnog i respiratorni sistemi, anemija različitog porijekla. Osim toga, hipoenergetska stanja mogu biti uzrokovana hipovitaminoza povezano s kršenjem strukturnih i funkcionalno stanje enzimski sistemi uključeni u proces biološke oksidacije, kao i gladovanje, što dovodi do odsustva supstrata za tkivno disanje. Osim toga, tokom procesa biološke oksidacije nastaju reaktivne vrste kisika koje pokreću procese peroksidacija lipida bioloških membrana. Neophodno je poznavati odbrambene mehanizme organizma od ovih oblika (enzimi, lijekovi, koji imaju membranski stabilizirajući učinak - antioksidansi).

Vaspitno-obrazovni ciljevi:

Opšti cilj časa: usađivanje znanja o toku biološke oksidacije koja rezultira stvaranjem do 70-8% energije u obliku ATP-a, kao i stvaranjem reaktivnih vrsta kiseonika i njihovim štetnim dejstvom na tijelu.

Privatni ciljevi: znati odrediti peroksidazu u hrenu i krompiru; aktivnost mišićne sukcinat dehidrogenaze.

1. Dolazna kontrola znanja:

1.1. Testovi.

1.2. Usmena anketa.

2. Glavna pitanja teme:

2.1. Koncept metabolizma. Anabolički i katabolički procesi i njihov odnos.

2.2. Makroergijska jedinjenja. ATP je univerzalna baterija i izvor energije u tijelu. ATP-ADP ciklus. Energetski naboj ćelije.

2.3. Metaboličke faze. Biološka oksidacija (tkivno disanje). Osobine biološke oksidacije.

2.4. Primarni akceptori vodonikovih protona i elektrona.

2.5. Organizacija respiratornog lanca. Nosioci u respiratornom lancu (CRE).

2.6. Oksidativna fosforilacija ADP. Mehanizam sprege oksidacije i fosforilacije. Odnos oksidativne fosforilacije (P/O).

2.7. Kontrola disanja. Razdvajanje disanja (oksidacija) i fosforilacije (slobodna oksidacija).

2.8. Formiranje toksičnih oblika kisika u CPE i neutralizacija vodikovog peroksida enzimom peroksidazom.

Laboratorijski i praktični rad.

3.1. Metoda za određivanje peroksidaze u hrenu.

3.2. Metoda za određivanje peroksidaze u krompiru.

3.3. Određivanje aktivnosti mišićne sukcinat dehidrogenaze i kompetitivne inhibicije njene aktivnosti.

Kontrola izlaza.

4.1. Testovi.

4.2. Situacioni zadaci.

5. Literatura:

5.1. Materijali za predavanja.

5.2. Nikolaev A.Ya. Biološka hemija.-M.: postdiplomske škole, 1989., str. 199-212, 223-228.

5.3. Berezov T.T., Korovkin B.F. Biološka hemija. - M.: Medicina, 1990.P.224-225.

5.4. Kushmanova O.D., Ivchenko G.M. Vodič za praktične vježbe u biohemiji - M.: Medicina, 1983, rad. 38.

2. Glavna pitanja teme.

2.1. Koncept metabolizma. Anabolički i katabolički procesi i njihov odnos.

Živi organizmi su u stalnoj i neraskidivoj vezi sa okolinom.

Ova veza se ostvaruje u procesu metabolizma.

Metabolizam (metabolizam) – ukupnost svih reakcija u tijelu.

Intermedijarni metabolizam (intracelularni metabolizam) - uključuje 2 vrste reakcija: katabolizam i anabolizam.

Katabolizam– proces razgradnje organskih materija na finalni proizvodi(CO 2 , H 2 O i urea). Ovaj proces uključuje metabolite koji nastaju kako tokom varenja, tako i tokom razgradnje strukturnih i funkcionalnih komponenti ćelija.

Procesi katabolizma u stanicama tijela praćeni su potrošnjom kisika, koji je neophodan za oksidacijske reakcije. Kao rezultat kataboličkih reakcija oslobađa se energija (eksergonske reakcije), koja je neophodna za funkcioniranje tijela.

Anabolizam– sinteza složene supstance od jednostavnih. Anabolički procesi koriste energiju koja se oslobađa tokom katabolizma (endergonske reakcije).

Izvori energije za tijelo su proteini, masti i ugljikohidrati. Energija sadržana u hemijske veze Ova jedinjenja su transformisana iz sunčeve energije tokom procesa fotosinteze.

Makroergijska jedinjenja. ATP je univerzalna baterija i izvor energije u tijelu. ATP-ADP ciklus. Energetski naboj ćelije.

ATP– je visokoenergetski spoj koji sadrži visokoenergetske veze; hidrolizom terminalne fosfatne veze oslobađa se oko 20 kJ/mol energije.

Visokoenergetska jedinjenja uključuju GTP, CTP, UTP, kreatin fosfat, karbamoil fosfat itd. Koriste se u organizmu za sintezu ATP-a. Na primjer, GTP + ADP à GDP + ATP

Ovaj proces se zove fosforilacija supstrata– egzorgonične reakcije. Zauzvrat, sva ova visokoenergetska jedinjenja nastaju upotrebom slobodne energije terminalne fosfatne grupe ATP-a. Konačno, ATP energija se koristi za izvođenje razne vrste djeluje u tijelu:

Mehanički (kontrakcija mišića);

Električni (provođenje nervnih impulsa);

Kemijska (sinteza tvari);

Osmotske (aktivni transport supstanci kroz membranu) – endergonske reakcije.

Dakle, ATP je glavni, direktno korišteni donor energije u tijelu. ATP zauzima centralnu poziciju između endergoničkih i eksergoničkih reakcija.

Ljudsko tijelo proizvodi količinu ATP-a jednaku tjelesnoj težini, a svaka 24 sata sva ta energija se uništava. 1 molekul ATP-a "živi" u ćeliji oko minut.

Upotreba ATP-a kao izvora energije moguća je samo pod uslovom kontinuirane sinteze ATP-a iz ADP-a zbog energije oksidacije organska jedinjenja. ATP-ADP ciklus je glavni mehanizam razmjene energije u biološki sistemi, a ATP je univerzalna “energetska valuta”.

Svaka ćelija ima električni naboj, što je jednako

[ATP] + ½ [ADP]

[ATP] + [ADP] + [AMP]

Ako je ćelijski naboj 0,8-0,9, tada je cijeli adenilni fond u ćeliji predstavljen u obliku ATP-a (ćelija je zasićena energijom i ne dolazi do procesa sinteze ATP-a).

Kako se energija koristi, ATP se pretvara u ADP, ćelijski naboj postaje 0, a sinteza ATP-a automatski počinje.

Univerzalni akumulator biološke energije. Svjetlosna energija Sunca i energija sadržana u konzumiranoj hrani pohranjena je u molekulima ATP-a. Zalihe ATP-a u ćeliji su male. Dakle, ATP rezerva u mišićima je dovoljna za 20-30 kontrakcija. Kod intenzivnog, ali kratkotrajnog rada, mišići rade isključivo zbog razgradnje ATP-a koji se nalazi u njima. Nakon završetka posla, osoba teško diše - u tom periodu se razgrađuju ugljikohidrati i druge tvari (akumulira se energija) i obnavlja se opskrba ATP-om u stanicama.

18. CAGE

EUKARIOTI (eukarioti) (od grčkog eu - dobar, potpuno i karyon - jezgro), organizmi (svi osim bakterija, uključujući cijanobakterije), koji, za razliku od prokariota, imaju formirano jezgro ćelije, odvojeno od citoplazme nuklearnom ovojnicom. Genetski materijal sadržan je u hromozomima. Eukariotske ćelije imaju mitohondrije, plastide i druge organele. Seksualni proces je karakterističan.

19. CAGE, osnovno živi sistem, osnova građe i života svih životinja i biljaka. Ćelije postoje kao samostalni organizmi (npr. protozoe, bakterije) i kao dio višećelijskih organizama, u kojima se nalaze zametne stanice koje služe za reprodukciju, i tjelesne (somatske), različite po strukturi i funkciji (npr. živčane, koštane , mišićni, sekretorni). Veličina ćelija varira od 0,1-0,25 mikrona (neke bakterije) do 155 mm (nojevo jaje u ljusci).

Kod ljudi, u tijelu novorođenčeta, cca. 2·1012. Svaka ćelija ima dva glavna dijela: jezgro i citoplazmu, koja sadrži organele i inkluzije. Biljne ćelije su obično prekrivene tvrdom membranom. Nauka o ćelijama je citologija.

PROKARIOTI (od latinskog pro - naprijed, umjesto i grčkog karyon - jezgro), organizmi koji, za razliku od eukariota, nemaju formirano ćelijsko jezgro. Genetski materijal u obliku kružnog DNK lanca leži slobodan u nukleotidu i ne formira prave hromozome. Ne postoji tipičan seksualni proces. Prokarioti uključuju bakterije, uključujući cijanobakterije (plavo-zelene alge). U sistemu organskog svijeta, prokarioti čine nadkraljevstvo.

20. PLAZMA MEMBRANA (stanične membrane, plazmalema), biološka membrana, koja okružuje protoplazmu biljnih i životinjskih ćelija. Učestvuje u regulaciji metabolizma između ćelije i okoline.

21. ĆELIČNE INKLUZIJE- akumulacije rezervnih hranljive materije: proteini, masti i ugljeni hidrati.

22. GOLGI APART(Golgijev kompleks) (nazvan po K. Golgiju), ćelijska organela uključena u formiranje njenih metaboličkih proizvoda (razne sekrecije, kolagen, glikogen, lipidi itd.) i u sintezu glikoproteina.

23 LIZOSOMI(od lys. i grčkog soma - tijelo), ćelijske strukture koje sadrže enzime sposobne da razgrađuju (liziraju) proteine, nukleinske kiseline, polisaharidi. Sudjeluju u unutarćelijskoj probavi tvari koje ulaze u ćeliju putem fagocitoze i pinocitoze.

24. MITOHONDRIJE okruženo vanjskom membranom i stoga već odjeljkom, odvojeno od okolne citoplazme; Osim toga, unutrašnji prostor mitohondrija je također podijeljen na dva odjeljka pomoću unutrašnje membrane. Vanjska membrana mitohondrija je po sastavu vrlo slična membranama endoplazmatskog retikuluma; unutrašnja membrana mitohondrija, koja formira nabore (kriste), vrlo je bogata proteinima - možda je ovo jedna od bogata proteinima membrane u ćeliji; među njima su proteini "respiratornog lanca" odgovorni za prijenos elektrona; proteini nosači za ADP, ATP, kiseonik, CO u nekim organskim molekulima i jonima. Proizvodi glikolize koji ulaze u mitohondrije iz citoplazme oksidiraju se u unutrašnjem odjeljku mitohondrija.

Proteini odgovorni za prijenos elektrona nalaze se u membrani tako da se u procesu prijenosa elektrona protoni izbacuju s jedne strane membrane – ulaze u prostor između vanjske i unutrašnje membrane i tamo se akumuliraju. Ovo rezultira elektrohemijskim potencijalom (zbog razlika u koncentraciji i naelektrisanju). Ova razlika se održava zahvaljujući najvažnija imovina Unutrašnja membrana mitohondrija je nepropusna za protone. To jest, kada normalnim uslovima Protoni sami po sebi ne mogu proći kroz ovu membranu. Ali sadrži posebne proteine, odnosno proteinske komplekse, koji se sastoje od mnogih proteina i formiraju kanal za protone. Protoni prolaze kroz ovaj kanal pod pokretačkom silom elektrohemijskog gradijenta. Energiju ovog procesa koristi enzim sadržan u istim proteinskim kompleksima i sposoban da veže fosfatnu grupu na adenozin difosfat (ADP), što dovodi do sinteze ATP-a.

Mitohondrije tako igraju ulogu “energetske stanice” u ćeliji. Princip formiranja ATP-a u hloroplastima biljnih ćelija je generalno isti – upotreba protonskog gradijenta i pretvaranje energije elektrohemijskog gradijenta u energiju hemijskih veza.

25. PLASTIDI(od grčkog plastos - oblikovan), citoplazmatske organele biljnih ćelija. Često sadrže pigmente koji određuju boju plastida. U viših biljaka zeleni plastidi su hloroplasti, bezbojni su leukoplasti, različito obojeni su hromoplasti; U većini algi plastidi se nazivaju hromatofori.

26. CORE- najvažniji deo ćelije. Prekriven je dvostrukom membranom s porama, kroz koje neke tvari prodiru u jezgro, dok druge ulaze u citoplazmu. Hromozomi su glavne strukture jezgra, nosioci nasljednih informacija o karakteristikama organizma. Prenosi se tokom diobe matične ćelije na ćerke ćelije, a sa zametnim ćelijama na ćerke organizme. Jezgro je mjesto sinteze DNK i mRNA. rRNA.

28. FAZE MITOZE(profaza, meta-faza, anafaza, telofaza) - niz uzastopnih promjena u ćeliji: a) spiralizacija hromozoma, otapanje nuklearne membrane i nukleola; b) formiranje vretena, položaj hromozoma u centru ćelije, vezanje niti vretena za njih c) divergencija hromatida na suprotnim polovima ćelije (postaju hromozomi);

d) formiranje ćelijskog septuma, podjela citoplazme i njenih organela, formiranje jezgrenog omotača, pojava dvije ćelije iz jedne sa istim skupom hromozoma (po 46 u majčinoj i ćerki ljudskim ćelijama).