Związki makroergiczne. ATP jest uniwersalną baterią i źródłem energii w organizmie. Cykl ATP-ADP. Ładunek energetyczny ogniwa. Akumulatory energii w organizmie

Wymiana energii. Łańcuch transportu protonów i elektronów – 5 kompleksów enzymatycznych. Fosforylacja oksydacyjna. Procesy oksydacyjne niezwiązane z magazynowaniem energii - utlenianie mikrosomalne, utlenianie wolnorodnikowe, reaktywne formy tlenu. System antyoksydacyjny

Wprowadzenie do bioenergii

Bioenergia, Lub termodynamika biochemiczna, bada przemiany energetyczne towarzyszące reakcjom biochemicznym.

Zmiana energii swobodnej (∆G) jest tą częścią zmiany energia wewnętrzna system, który może zamienić się w pracę. Innymi słowy, jest to energia użyteczna i jest wyrażona równaniem

∆G = ∆H - T∆S,

gdzie ∆H – zmiana entalpii (ciepła), T – temperatura absolutna, ∆S – zmiana entropii. Entropia służy jako miara nieuporządkowania i chaotycznego charakteru układu i wzrasta podczas procesów spontanicznych.

Jeżeli wartość ∆G jest ujemna, wówczas reakcja przebiega samoistnie i towarzyszy jej spadek energii swobodnej. Takie reakcje nazywane są egzergoniczny. Jeżeli wartość ∆G będzie dodatnia, wówczas reakcja nastąpi dopiero po dostarczeniu darmowej energii z zewnątrz; ta reakcja nazywa się endergoniczny. Gdy ∆G jest równe zero, układ znajduje się w równowadze. Wartość ∆G w standardowych warunkach przepływu Reakcja chemiczna(stężenie uczestniczących substancji 1,0 M, temperatura 25 ºС, pH 7,0) jest oznaczone DG 0 ¢ i nazywane jest standardową swobodną energią reakcji.

Procesy życiowe w organizmie - reakcje syntezy, skurcz mięśni, przewodzenie impuls nerwowy, transport przez membrany - pozyskują energię poprzez chemiczne sprzęganie z reakcjami utleniania, w wyniku czego uwalniana jest energia. Te. reakcje endergoniczne w organizmie są powiązane z reakcjami egzergonicznymi (ryc. 1).

	Reakcje egzoergiczne

Ryc.1. Sprzężenie procesów egzoergicznych z endergonicznymi.

Aby powiązać reakcje endergoniczne z egzoenergetycznymi, w organizmie potrzebne są akumulatory energii, w których magazynowane jest około 50% energii.

Akumulatory energii w organizmie

1. Wewnętrzna błona mitochondriów- Jest to pośredni akumulator energii do produkcji ATP. Pod wpływem energii utleniania substancji protony są „wypychane” z matrix do przestrzeni międzybłonowej mitochondriów. W rezultacie na wewnętrznej błonie mitochondrialnej powstaje potencjał elektrochemiczny (ECP). Po rozładowaniu membrany energia potencjału elektrochemicznego zostaje przekształcona w energię ATP: tlenku E. ® E exp ® E ATP. Aby wdrożyć ten mechanizm, wewnętrzna błona mitochondrialna zawiera enzymatyczny łańcuch transportu elektronów dla syntazy tlenu i ATP (syntaza ATP zależna od protonów).

2. ATP i inne związki wysokoenergetyczne. Materialny nośnik darmowej energii w materia organiczna ah to wiązania chemiczne między atomami. Zwykły poziom energii powstawanie lub rozpad wiązania chemicznego wynosi ~ 12,5 kJ/mol. Istnieje jednak wiele cząsteczek, których wiązania ulegają hydrolizie, uwalniając więcej niż 21 kJ/mol energii (Tabela 1). Należą do nich związki z wysokoenergetycznym wiązaniem fosfobezwodnikowym (ATP), a także fosforany acylu (fosforan acetylu, 1,3-bisfosfoglicerynian), fosforany enolu (fosfoenolopirogronian) i fosfoguanidyny (fosfokreatyna, fosfoarginina).

Tabela 1.

Standardowa energia swobodna hydrolizy niektórych związków fosforylowanych

Głównym związkiem wysokoenergetycznym w organizmie człowieka jest ATP.

W ATP łańcuch trzech reszt fosforanowych jest połączony z grupą 5'-OH adenozyny. Grupy fosforanowe (fosforylowe) oznaczono jako a, b i g. Dwie reszty kwasu fosforowego są połączone ze sobą wiązaniami fosfobezwodnikowymi, a reszta a kwasu fosforowego jest połączona wiązaniem fosfoestrowym. Hydroliza ATP w standardowych warunkach uwalnia -30,5 kJ/mol energii.

Na wartości fizjologiczne pH ATP niesie ze sobą cztery ładunki ujemne. Jedną z przyczyn względnej niestabilności wiązań fosfobezwodnikowych jest silne odpychanie ujemnie naładowanych atomów tlenu, które słabną po hydrolitycznej eliminacji końcowej grupy fosforanowej. Dlatego takie reakcje są wysoce egzergoniczne.

W komórkach ATP występuje w kompleksie z jonami Mg 2+ lub Mn 2+, skoordynowanym z fosforanami a i b, co zwiększa zmianę energii swobodnej podczas hydrolizy ATP do 52,5 kJ/mol.

Centralne miejsce w powyższej skali (tabela 8.3) zajmuje cykl ATP „ADP + pH”. Dzięki temu ATP może być zarówno uniwersalną baterią, jak i uniwersalnym źródłem energii dla organizmów żywych.

W komórkach stałocieplnych ATP występuje uniwersalna bateria energia występuje na dwa sposoby:

1) akumuluje energię związków bardziej energochłonnych, wyższych niż ATP w skali termodynamicznej bez udziału O 2 - fosforylacja substratu : S ~ P + ADP® S + ATP;

2) akumuluje energię potencjału elektrochemicznego podczas wyładowania wewnętrznej błony mitochondrialnej – fosforylacja oksydacyjna .

ATP jest uniwersalne Źródło energii do wykonywania głównych rodzajów pracy komórkowej (przekazywanie informacji dziedzicznych, skurcz mięśni, przezbłonowy transfer substancji, biosynteza): 1) ATP + H 2 O®ADP + Rn; 2) ATP + H 2 O ® AMP + PPn.

Podczas intensywnych ćwiczeń tempo wykorzystania ATP może osiągnąć 0,5 kg/min.

Jeśli reakcja enzymatyczna jest niekorzystne termodynamicznie, może wystąpić w połączeniu z reakcją hydrolizy ATP. Hydroliza cząsteczki ATP zmienia 10-8-krotnie stosunek równowagi substratów i produktów w reakcji sprzężonej.

Aby określić ilościowo stan energetyczny ogniwa, stosuje się następujący wskaźnik: ładunek energetyczny. Wiele reakcji metabolicznych jest kontrolowanych przez zaopatrzenie komórek w energię, która jest kontrolowana przez ładunek energetyczny komórki. Ładunek energii może wynosić od 0 (wszystkie AMP) do 1 (wszystkie ATP). Według D. Atkinsona szlaki kataboliczne wytwarzające ATP są hamowane przez wysoki ładunek energetyczny komórki, a szlaki anaboliczne wykorzystujące ATP są stymulowane przez wysoki ładunek energetyczny komórki. Obie ścieżki działają identycznie przy ładunku energetycznym bliskim 0,9 (punkt przecięcia na rysunku 8.3). W konsekwencji ładunek energetyczny, podobnie jak pH, jest buforowym regulatorem metabolizmu (stosunku katabolizmu do anabolizmu). W większości ogniw ładunek energii waha się w granicach 0,80-0,95.

Ładunek energetyczny =

Do związków wysokoenergetycznych zaliczają się także trifosforany nukleozydów, które dostarczają energii do szeregu biosyntez: UTP – węglowodany; CTP – lipidy; GTP – białka. Fosforan kreatyny odgrywa ważną rolę w bioenergetyce mięśni.

3. NADPH+H+– zredukowany fosforan dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego. Jest to specjalna bateria o wysokiej energii, która wykorzystywana jest w komórce (cytozolu) do biosyntezy. R-CH 3 + NADPH 2 + O 2 ® R-CH 2 OH + H 2 O + NADP + (tutaj pokazano utworzenie grupy OH w cząsteczce).

Ścieżki zużycia tlenu (utlenianie biologiczne)

Na czym polega utlenianie biologiczne procesy redoks determinowane transferem elektronów. Substancja utlenia się, tracąc elektrony lub jednocześnie elektrony i protony (atomy wodoru, odwodornienie) lub dodaje tlen (utlenianie). Transformacją przeciwną jest przywrócenie.

Zdolność cząsteczek do przekazywania elektronów innej cząsteczce jest określana przez: potencjał redoks(potencjał redoks, E 0 ¢ lub ORP). Potencjał redoks określa się poprzez pomiar siły elektromotorycznej w woltach. Potencjał redoks reakcji przy pH 7,0 przyjmuje się jako standard: H 2 « 2H + + 2е - równy -0,42 V. Im niższy potencjał układu redoks, tym łatwiej oddaje elektrony i tym więcej środek redukujący. Im wyższy potencjał układu, tym wyraźniejsze są jego właściwości utleniające, tj. zdolność do przyjmowania elektronów. Zasada ta leży u podstaw kolejności ułożenia pośrednich nośników elektronów od wodorów substratu do tlenu.

Badając procesy utleniania w komórkach, zaleca się przestrzeganie następującego schematu wykorzystania tlenu (Tabela 2).

Tabela 2

Główne sposoby wykorzystania tlenu w komórkach

Rozważa się tutaj trzy główne sposoby: 1) utlenianie substratu przez odwodornienie z przeniesieniem dwóch atomów wodoru na atom tlenu z utworzeniem H 2 O (energia utleniania gromadzi się w postaci ATP, ponad 90% tlenu jest zużywana w tym procesie) lub cząsteczka tlenu z utworzeniem H2O2; 2) dodanie atomu tlenu w celu utworzenia grupy hydroksylowej (zwiększenie rozpuszczalności substratu) lub cząsteczki tlenu (metabolizm i neutralizacja stabilnych cząsteczek aromatycznych); 3) powstawanie tlenu wolne rodniki, służąc zarówno do ochrony środowisko wewnętrzne organizmu przed obcymi makrocząsteczkami oraz za uszkodzenia błon w mechanizmach stresu oksydacyjnego.

W biochemii i biologii komórki pod oddychanie tkankowe (komórkowe). zrozumieć procesy molekularne, które powodują wchłanianie i uwalnianie tlenu przez komórkę dwutlenek węgla. Oddychania komórkowego obejmuje 3 etapy. W pierwszym etapie cząsteczki organiczne – glukoza, kwas tłuszczowy a niektóre aminokwasy utleniają się, tworząc acetylo-CoA. W drugim etapie acetylo-CoA wchodzi w cykl TCA, gdzie jego grupa acetylowa jest enzymatycznie utleniana do CO2 i uwalniany jest HS-CoA. Energia uwolniona podczas utleniania jest magazynowana w zredukowanych nośnikach elektronów NADH i FADH 2 . W trzecim etapie elektrony są przenoszone do O 2 jako końcowego akceptora poprzez łańcuch transportu elektronów zwany łańcuchem oddechowym lub łańcuchem transportu elektronów (ETC). Kiedy elektrony są przenoszone wzdłuż łańcucha oddechowego, są one uwalniane duża liczba energia wykorzystywana do syntezy ATP poprzez fosforylację oksydacyjną.

Proces oddychania tkanek ocenia się za pomocą współczynnika oddechowego:

RQ = liczba moli utworzonego CO2 / liczba moli zaabsorbowanego O2.

Wskaźnik ten pozwala ocenić rodzaj cząsteczek paliwa wykorzystywanych przez organizm: przy całkowitym utlenieniu węglowodanów współczynnik oddechowy wynosi 1, białka - 0,80, tłuszcze - 0,71; przy żywieniu mieszanym wartość RQ = 0,85. Do badania oddychania tkanek w skrawkach narządów stosuje się metodę gazometryczną Warburga: podczas utleniania substratów węglowodanowych współczynnik CO 2 /O 2 dąży do 1, a podczas utleniania substratów lipidowych – 04-07.

CPE jest osadzony w wewnętrznej błonie mitochondriów. Elektrony przemieszczają się wzdłuż łańcucha od składników bardziej elektroujemnych do tlenu bardziej elektrododatniego: od NADH (-0,32 V) do tlenu (+0,82 V).

CPE to uniwersalny przenośnik do przenoszenia elektronów z substratów utleniania do tlenu, zbudowany zgodnie z gradientem potencjału redoks. Główne składniki łańcucha oddechowego ułożone są według rosnącego potencjału redoks. W procesie przenoszenia elektronów wzdłuż gradientu potencjału redoks uwalniana jest energia swobodna.

Struktura mitochondriów

Mitochondria to organelle komórkowe.Błona zewnętrzna jest przepuszczalna dla wielu małych cząsteczek i jonów, ponieważ zawiera wiele mitochondrialnych porin – białek o masie cząsteczkowej 30-35 kDa (zwanych również VDAC). Zależne elektrycznie kanały anionowe VDAC regulują przepływ anionów (fosforanów, chlorków, anionów organicznych i nukleotydów adenylowych) przez membranę. Wewnętrzna błona mitochondriów jest nieprzepuszczalna dla większości jonów i cząsteczek polarnych. Przez wewnętrzną błonę mitochondrialną znajduje się wiele wyspecjalizowanych transporterów ATP, pirogronianu i cytrynianu. W wewnętrznej błonie mitochondriów znajduje się powierzchnia matrycy (N) i powierzchnia cytozolu (P).

Mitochondria zawierają własny kolisty DNA, który koduje syntezę wielu RNA i białek. Ludzkie mitochondrialne DNA zawiera 16 569 par zasad i koduje 13 białek łańcucha transportu elektronów. Mitochondria zawierają również wiele białek kodowanych przez jądrowy DNA.

Lekcja praktyczna nr 15.

Zadanie na lekcję nr 15.

Temat: WYMIANA ENERGII.

Trafność tematu.

Utlenianie biologiczne– zespół procesów enzymatycznych zachodzących w każdej komórce, w wyniku których cząsteczki węglowodanów, tłuszczów i aminokwasów ulegają ostatecznemu rozkładowi na dwutlenek węgla i wodę, a uwolniona energia jest magazynowana przez komórkę w postaci kwasu adenozynotrójfosforowego (ATP), a następnie wykorzystywane w życiu organizmu (biosynteza cząsteczek, proces podziału komórek, skurcz mięśni, transport aktywny, wytwarzanie ciepła itp.). Lekarz powinien mieć świadomość istnienia stanów hipoenergetycznych, w których dochodzi do zmniejszenia syntezy ATP. W tym przypadku cierpią wszystkie procesy życiowe zachodzące przy wykorzystaniu energii zmagazynowanej w postaci wiązań makroergicznych ATP. Najczęstszą przyczyną stanów hipoenergetycznych jest niedotlenienie tkanek związane ze spadkiem stężenia tlenu w powietrzu, zaburzeniami pracy układu sercowo-naczyniowego i układy oddechowe, niedokrwistość różnego pochodzenia. Ponadto stany hipoenergetyczne mogą być spowodowane hipowitaminoza związane z naruszeniem strukturalnych i stan funkcjonalny układy enzymatyczne biorące udział w procesie biologicznego utleniania, a także głód, co prowadzi do braku substratów do oddychania tkankowego. Dodatkowo w procesie biologicznego utleniania powstają reaktywne formy tlenu, które uruchamiają te procesy peroksydacja lipidy błon biologicznych. Konieczne jest poznanie mechanizmów obronnych organizmu przed tymi formami (enzymy, leki, które mają działanie stabilizujące błonę - przeciwutleniacze).

Cele edukacyjne i edukacyjne:

Ogólny cel lekcji: zaszczepienie wiedzy na temat przebiegu utleniania biologicznego, w wyniku którego powstaje do 70-8% energii w postaci ATP, a także powstawania reaktywnych form tlenu i ich szkodliwego działania na ciele.

Cele prywatne: umiejętność oznaczania peroksydazy w chrzanie i ziemniakach; aktywność dehydrogenazy bursztynianowej mięśni.

1. Kontrola wiedzy przychodzącej:

1.1. Testy.

1.2. Ankieta ustna.

2. Główne pytania tematu:

2.1. Pojęcie metabolizmu. Procesy anaboliczne i kataboliczne oraz ich wzajemne powiązania.

2.2. Związki makroergiczne. ATP jest uniwersalną baterią i źródłem energii w organizmie. Cykl ATP-ADP. Ładunek energetyczny ogniwa.

2.3. Etapy metaboliczne. Utlenianie biologiczne (oddychanie tkanek). Cechy utleniania biologicznego.

2.4. Pierwotne akceptory protonów i elektronów wodoru.

2.5. Organizacja łańcucha oddechowego. Nośniki w łańcuchu oddechowym (CRE).

2.6. Fosforylacja oksydacyjna ADP. Mechanizm sprzęgania utleniania i fosforylacji. Stosunek fosforylacji oksydacyjnej (P/O).

2.7. Kontrola oddechowa. Oddzielenie oddychania (utlenianie) i fosforylacji (wolne utlenianie).

2.8. Tworzenie toksycznych form tlenu w CPE i neutralizacja nadtlenku wodoru przez enzym peroksydazę.

Praca laboratoryjna i praktyczna.

3.1. Metoda oznaczania peroksydazy w chrzanie.

3.2. Metoda oznaczania peroksydazy w ziemniakach.

3.3. Oznaczanie aktywności dehydrogenazy bursztynianowej w mięśniach i konkurencyjne hamowanie jej aktywności.

Kontrola wyjścia.

4.1. Testy.

4.2. Zadania sytuacyjne.

5. Literatura:

5.1. Materiały do ​​wykładów.

5.2. Nikołajew A.Ya. Chemia biologiczna.-M.: Szkoła Podyplomowa, 1989., s. 199-212, 223-228.

5.3. Berezow T.T., Korovkin B.F. Chemia biologiczna. - M.: Medycyna, 1990.P.224-225.

5.4. Kushmanova O.D., Ivchenko G.M. Przewodnik po zajęcia praktyczne biochemii - M.: Medycyna, 1983, praca. 38.

2. Główne pytania tematu.

2.1. Pojęcie metabolizmu. Procesy anaboliczne i kataboliczne oraz ich wzajemne powiązania.

Organizmy żywe są w stałym i nierozerwalnym związku ze środowiskiem.

Połączenie to odbywa się w procesie metabolizmu.

Metabolizm (metabolizm) – ogół wszystkich reakcji zachodzących w organizmie.

Metabolizm pośredni (metabolizm wewnątrzkomórkowy) - obejmuje 2 rodzaje reakcji: katabolizm i anabolizm.

Katabolizm– proces rozkładu substancji organicznych na produkty końcowe(CO2, H2O i mocznik). Proces ten obejmuje metabolity powstające zarówno podczas trawienia, jak i podczas rozkładu strukturalnych i funkcjonalnych składników komórek.

Procesom katabolizmu w komórkach organizmu towarzyszy zużycie tlenu niezbędnego do reakcji utleniania. W wyniku reakcji katabolicznych uwalniana jest energia (reakcje egzergoniczne), która jest niezbędna do funkcjonowania organizmu.

Anabolizm– synteza substancje złożone od prostych. Procesy anaboliczne wykorzystują energię uwalnianą podczas katabolizmu (reakcje endergoniczne).

Źródłami energii dla organizmu są białka, tłuszcze i węglowodany. Energia zawarta w wiązania chemiczne Związki te zostały przekształcone z energii słonecznej w procesie fotosyntezy.

Związki makroergiczne. ATP jest uniwersalną baterią i źródłem energii w organizmie. Cykl ATP-ADP. Ładunek energetyczny ogniwa.

ATP– jest związkiem wysokoenergetycznym zawierającym wiązania wysokoenergetyczne; hydroliza końcowego wiązania fosforanowego uwalnia około 20 kJ/mol energii.

Do związków wysokoenergetycznych zaliczają się GTP, CTP, UTP, fosforan kreatyny, fosforan karbamoilu itp. Wykorzystywane są w organizmie do syntezy ATP. Na przykład GTP + ADP do PKB + ATP

Proces ten nazywa się fosforylacja substratu– reakcje egzogeniczne. Z kolei wszystkie te wysokoenergetyczne związki powstają w wyniku wykorzystania darmowej energii terminalnej grupy fosforanowej ATP. Wreszcie do działania wykorzystywana jest energia ATP różne rodzaje działa w organizmie:

Mechaniczne (skurcz mięśni);

Elektryczne (przewodzenie impulsów nerwowych);

Chemiczny (synteza substancji);

Osmotyczny (aktywny transport substancji przez błonę) – reakcje endergoniczne.

Zatem ATP jest głównym, bezpośrednio wykorzystywanym dawcą energii w organizmie. ATP zajmuje centralną pozycję pomiędzy reakcjami endergonicznymi i egzergonicznymi.

Organizm ludzki wytwarza ilość ATP równą masie ciała i co 24 godziny cała ta energia ulega zniszczeniu. 1 cząsteczka ATP „żyje” w komórce przez około minutę.

Wykorzystanie ATP jako źródła energii jest możliwe jedynie pod warunkiem ciągłej syntezy ATP z ADP w wyniku energii utleniania związki organiczne. Cykl ATP-ADP jest głównym mechanizmem wymiany energii w organizmie systemy biologiczne, a ATP jest uniwersalną „walutą energetyczną”.

Każda komórka ma ładunek elektryczny, co jest równe

[ATP] + ½[ADP]

[ATP] + [ADP] + [AMP]

Jeżeli ładunek komórki wynosi 0,8-0,9, wówczas cały fundusz adenylowy w komórce prezentowany jest w postaci ATP (komórka jest nasycona energią i nie zachodzi proces syntezy ATP).

W miarę zużywania energii ATP jest przekształcany w ADP, ładunek ogniwa spada do 0 i automatycznie rozpoczyna się synteza ATP.

Uniwersalny biologiczny akumulator energii. Energia świetlna Słońca oraz energia zawarta w spożywanym pożywieniu magazynowana jest w cząsteczkach ATP. Zapas ATP w komórce jest niewielki. Tak więc rezerwa ATP w mięśniu wystarcza na 20-30 skurczów. Przy intensywnej, ale krótkotrwałej pracy mięśnie pracują wyłącznie dzięki rozkładowi zawartego w nich ATP. Po skończonej pracy człowiek ciężko oddycha – w tym okresie następuje rozkład węglowodanów i innych substancji (akumuluje się energia) i przywracany jest dopływ ATP do komórek.

18. KLATKA

EUKARYOTES (eukarioty) (z greckiego eu - dobry, całkowicie i karion - rdzeń), organizmy (wszystkie z wyjątkiem bakterii, w tym cyjanobakterii), które w przeciwieństwie do prokariotów mają utworzone jądro komórkowe, oddzielone od cytoplazmy otoczką jądrową. Materiał genetyczny zawarty jest w chromosomach. Komórki eukariotyczne mają mitochondria, plastydy i inne organelle. Proces seksualny jest charakterystyczny.

19. KLATKA, elementarne żywy system, podstawa budowy i życia wszystkich zwierząt i roślin. Komórki istnieją jako niezależne organizmy (na przykład pierwotniaki, bakterie) oraz jako część organizmów wielokomórkowych, w których znajdują się komórki rozrodcze służące do rozmnażania oraz komórki ciała (somatyczne), różniące się budową i funkcją (na przykład nerwy, kości , mięśnie, wydzielina). Rozmiary komórek wahają się od 0,1-0,25 mikrona (niektóre bakterie) do 155 mm (strusie jajo w skorupce).

U człowieka w organizmie noworodka ok. 2·1012. Każda komórka składa się z dwóch głównych części: jądra i cytoplazmy, która zawiera organelle i inkluzje. Komórki roślinne są zwykle pokryte twardą błoną. Nauką o komórkach jest cytologia.

PROKARYOTY (od łac. pro - naprzód, zamiast i greckiego karion - jądro), organizmy, które w przeciwieństwie do eukariontów nie mają utworzonego jądra komórkowego. Materiał genetyczny w postaci kolistego łańcucha DNA leży swobodnie w nukleotydzie i nie tworzy prawdziwych chromosomów. Nie ma typowego procesu seksualnego. Do prokariotów zaliczają się bakterie, w tym sinice (niebiesko-zielone algi). W systemie świata organicznego prokarioty stanowią superkrólestwo.

20. MEMBRANA PLAZMOWA (Błona komórkowa, plazmalemma), błona biologiczna, otaczający protoplazmę komórek roślinnych i zwierzęcych. Uczestniczy w regulacji metabolizmu pomiędzy komórką a jej otoczeniem.

21. WŁĄCZENIA KOMÓRKOWE- nagromadzenie zapasów składniki odżywcze: białka, tłuszcze i węglowodany.

22. CZĘŚĆ GOLGIEGO(kompleks Golgiego) (nazwany na cześć K. Golgiego), organellum komórkowe zaangażowane w tworzenie produktów przemiany materii (różne wydzieliny, kolagen, glikogen, lipidy itp.) oraz w syntezę glikoprotein.

23 LIZOSOMY(od lys. i greckiego soma - ciało), struktury komórkowe zawierające enzymy zdolne do rozkładania (lizy) białek, kwasy nukleinowe, polisacharydy. Uczestniczą w wewnątrzkomórkowym trawieniu substancji dostających się do komórki poprzez fagocytozę i pinocytozę.

24. MITOCHONDRIA otoczony zewnętrzną błoną, a zatem już przedziałem, oddzielonym od otaczającej cytoplazmy; Ponadto wewnętrzna przestrzeń mitochondriów jest również podzielona na dwa przedziały za pomocą wewnętrznej błony. Zewnętrzna błona mitochondriów ma bardzo podobny skład do błon retikulum endoplazmatycznego; wewnętrzna błona mitochondriów, która tworzy fałdy (cristae), jest bardzo bogata w białka - być może jest to jedno z najbardziej bogaty w białka błony w komórce; wśród nich znajdują się białka „łańcucha oddechowego” odpowiedzialne za przenoszenie elektronów; białka nośnikowe dla ADP, ATP, tlenu, CO w niektórych cząsteczkach organicznych i jonach. Produkty glikolizy dostające się do mitochondriów z cytoplazmy ulegają utlenieniu w wewnętrznym przedziale mitochondriów.

Białka odpowiedzialne za transfer elektronów zlokalizowane są w membranie tak, że podczas procesu przenoszenia elektronów protony są wyrzucane po jednej stronie membrany – przedostają się do przestrzeni pomiędzy membraną zewnętrzną i wewnętrzną i tam się gromadzą. Powoduje to potencjał elektrochemiczny (z powodu różnic w stężeniu i ładunkach). Ta różnica jest utrzymywana dzięki najważniejsza własność Wewnętrzna błona mitochondrium jest nieprzepuszczalna dla protonów. To jest, kiedy normalne warunki Same protony nie mogą przejść przez tę membranę. Ale zawiera specjalne białka, a raczej kompleksy białkowe, składające się z wielu białek i tworzące kanał dla protonów. Protony przechodzą przez ten kanał pod wpływem siły napędowej gradientu elektrochemicznego. Energię tego procesu wykorzystuje enzym zawarty w tych samych kompleksach białkowych i zdolny do przyłączenia grupy fosforanowej do difosforanu adenozyny (ADP), co prowadzi do syntezy ATP.

Mitochondria pełnią zatem rolę „stacji energetycznej” w komórce. Zasada tworzenia ATP w chloroplastach komórek roślinnych jest ogólnie taka sama - zastosowanie gradientu protonów i konwersja energii gradientu elektrochemicznego na energię wiązań chemicznych.

25. PLASTIDY(z greckiego plastos - modowany), organelle cytoplazmatyczne komórek roślinnych. Często zawierają pigmenty, które decydują o kolorze plastydu. U Wyższe rośliny zielone plastydy to chloroplasty, bezbarwne to leukoplasty, różnokolorowe to chromoplasty; U większości alg plastydy nazywane są chromatoforami.

26. RDZEŃ- najważniejsza część komórki. Jest pokryty podwójną błoną z porami, przez które niektóre substancje wnikają do jądra, inne zaś do cytoplazmy. Chromosomy są głównymi strukturami jądra, nośnikami dziedzicznej informacji o cechach organizmu. Przenoszona jest podczas podziału komórki macierzystej na komórki potomne, a wraz z komórkami rozrodczymi na organizmy potomne. Jądro jest miejscem syntezy DNA i mRNA. rRNA.

28. FAZY MITOZY(profaza, metafaza, anafaza, telofaza) - szereg kolejnych zmian w komórce: a) spiralizacja chromosomów, rozpuszczenie błony jądrowej i jąderka; b) utworzenie wrzeciona, położenie chromosomów w środku komórki, przyłączenie do nich nici wrzeciona, c) rozbieżność chromatyd do przeciwnych biegunów komórki (stają się chromosomami);

d) utworzenie przegrody komórkowej, podział cytoplazmy i jej organelli, utworzenie otoczki jądrowej, pojawienie się dwóch komórek z jednej z tym samym zestawem chromosomów (po 46 w ludzkich komórkach matki i córki).