ATP et autres composés organiques de la cellule. Notes de cours de biologie : ATP et autres substances organiques de la cellule"

Acide adénosine triphosphorique - ATP

Les nucléotides sont base structurelle pour un certain nombre de substances organiques importantes pour la vie, par exemple les composés à haute énergie.
L'ATP est la source universelle d'énergie de toutes les cellules. acide adénosine triphosphorique ou adénosine triphosphate.
L'ATP se trouve dans le cytoplasme, les mitochondries, les plastes et les noyaux cellulaires et constitue la source d'énergie la plus courante et la plus universelle pour la plupart des réactions biochimiques se produisant dans la cellule.
L'ATP fournit de l'énergie pour toutes les fonctions cellulaires : travail mécanique, biosynthèse de substances, division, etc. En moyenne, la teneur en ATP dans une cellule est d'environ 0,05 % de sa masse, mais dans les cellules où les coûts en ATP sont élevés (par exemple, dans les cellules du foie, les muscles striés), sa teneur peut atteindre jusqu'à 0,5 %.

Structure de l'ATP

L'ATP est un nucléotide constitué de base azotée- adénine, ribose glucidique et trois résidus d'acide phosphorique, dont deux sont stockés grand nombreénergie.

La liaison entre les résidus d'acide phosphorique est appelée macroergique(il est désigné par le symbole ~), car lorsqu'il se rompt, près de 4 fois plus d'énergie est libérée que lors de la rupture d'autres liaisons chimiques.

L'ATP est une structure instable et lorsqu'un résidu d'acide phosphorique est séparé, l'ATP se convertit en adénosine diphosphate (ADP) libérant 40 kJ d'énergie.

Autres dérivés nucléotidiques

Un groupe spécial de dérivés nucléotidiques sont les porteurs d'hydrogène. Moléculaire et hydrogène atomique a une grande activité chimique et est libéré ou absorbé au cours de divers processus biochimiques. L'un des transporteurs d'hydrogène les plus répandus est phosphate de dinucléotide de nicotinamide(NADP).

La molécule NADP est capable de lier deux atomes ou une molécule d'hydrogène libre, se transformant en une forme réduite NADP H2 . Sous cette forme, l’hydrogène peut être utilisé dans diverses réactions biochimiques.
Les nucléotides peuvent également participer à la régulation des processus oxydatifs dans la cellule.

Vitamines

Vitamines (de lat. vita- vie) - bio complexe composés organiques, absolument nécessaire en petites quantités au fonctionnement normal des organismes vivants. Les vitamines diffèrent des autres substances organiques en ce sens qu’elles ne sont pas utilisées comme source d’énergie ou comme matériau de construction. Les organismes peuvent synthétiser eux-mêmes certaines vitamines (par exemple, les bactéries sont capables de synthétiser presque toutes les vitamines qui pénètrent dans l'organisme avec les aliments) ;
Les vitamines sont généralement désignées par des lettres de l’alphabet latin. La base classement moderne Les vitamines sont basées sur leur capacité à se dissoudre dans l’eau et les graisses (elles sont divisées en deux groupes : soluble dans l'eau(B 1, B 2, B 5, B 6, B 12, PP, C) et liposoluble(A, D, E, K)).

Les vitamines sont impliquées dans presque tous les processus biochimiques et physiologiques qui composent le métabolisme. Une carence ou un excès de vitamines peuvent entraîner de graves troubles dans de nombreux fonctions physiologiques dans le corps.

1. Quoi matière organique Tu sais?

Substances organiques : protéines, acides nucléiques, glucides, graisses (lipides), vitamines.

2. Quelles vitamines connaissez-vous ? Quel est leur rôle ?

Il existe des vitamines hydrosolubles (C, B1, B2, B6, PP, B12 et B5), liposolubles (A, B, E et K).

3. Quels types d’énergie connaissez-vous ?

Magnétique, thermique, lumineux, chimique, électrique, mécanique, nucléaire…

4. Pourquoi l'énergie est-elle nécessaire à la vie de tout organisme ?

L'énergie est nécessaire à la synthèse de toutes les substances spécifiques du corps, au maintien de son organisation hautement ordonnée, transports actifs substances à l'intérieur des cellules, d'une cellule à une autre, d'une partie du corps à une autre, pour la transmission influx nerveux, mouvement des organismes, maintenance température constante corps et à d’autres fins.

Questions

1. Quelle est la structure de la molécule d’ATP ?

L'adénosine triphosphate (ATP) est un nucléotide constitué de la base azotée adénine, du glucide ribose et de trois résidus d'acide phosphorique.

2. Quelle fonction remplit l’ATP ?

L'ATP est une source d'énergie universelle pour toutes les réactions se produisant dans la cellule.

3. Quelles connexions sont appelées macroergiques ?

La liaison entre les résidus d'acide phosphorique est dite macroergique (elle est désignée par le symbole ~), puisque sa rupture libère près de quatre fois plus d'énergie que le clivage d'autres liaisons chimiques.

4. Quel rôle jouent les vitamines dans l’organisme ?

Les vitamines sont des composés organiques complexes nécessaires en petites quantités au fonctionnement normal des organismes. Contrairement à d’autres substances organiques, les vitamines ne sont pas utilisées comme source d’énergie ou comme matériau de construction.

L'effet biologique des vitamines sur le corps humain réside dans la participation active de ces substances aux processus métaboliques. Les vitamines participent au métabolisme des protéines, des graisses et des glucides, soit directement, soit dans le cadre de systèmes enzymatiques complexes. Les vitamines participent à processus oxydatifs, à la suite de quoi de nombreuses substances sont formées à partir de glucides et de graisses, utilisées par le corps comme énergie et matière plastique. Les vitamines contribuent à la croissance cellulaire normale et au développement de tout le corps. Les vitamines jouent un rôle important dans le maintien des réponses immunitaires de l’organisme, assurant ainsi sa résistance aux facteurs indésirables. environnement.

Quêtes

Après avoir résumé vos connaissances existantes, préparez un message sur le rôle des vitamines dans le fonctionnement normal du corps humain. Discutez de la question avec vos camarades de classe : comment une personne peut-elle fournir à son corps la quantité nécessaire de vitamines ?

Réception ponctuelle et équilibrée quantité requise les vitamines contribuent à la vie humaine normale. La majeure partie d'entre eux pénètre dans l'organisme avec la nourriture, il est donc important de bien manger (pour que la nourriture contienne des vitamines en quantité requise, elle doit être variée et équilibrée).

Le rôle des vitamines dans le corps humain

Vitamines - vitales substances importantes, nécessaire à notre corps pour maintenir bon nombre de ses fonctions. Par conséquent, un apport suffisant et constant de vitamines à l’organisme par l’alimentation est extrêmement important.

L'effet biologique des vitamines sur le corps humain réside dans la participation active de ces substances aux processus métaboliques. Les vitamines participent au métabolisme des protéines, des graisses et des glucides, soit directement, soit dans le cadre de systèmes enzymatiques complexes. Les vitamines sont impliquées dans les processus oxydatifs, à la suite desquels de nombreuses substances sont formées à partir de glucides et de graisses, utilisées par l'organisme comme énergie et matière plastique. Les vitamines contribuent à la croissance cellulaire normale et au développement de tout le corps. Les vitamines jouent un rôle important dans le maintien des réponses immunitaires de l’organisme, garantissant ainsi sa résistance aux facteurs environnementaux défavorables. Ceci est essentiel dans la prévention des maladies infectieuses.

Les vitamines atténuent ou éliminent les effets néfastes sur le corps humain de nombreux médicaments. Le manque de vitamines affecte l'état des organes et des tissus individuels, ainsi que fonctions essentielles: croissance, procréation, développement intellectuel et capacités physiques, fonctions de protection corps. Un manque prolongé de vitamines entraîne d'abord une diminution de la capacité de travail, puis une détérioration de la santé et, dans les cas les plus extrêmes et les plus graves, peut entraîner la mort.

Ce n'est que dans certains cas que notre corps peut synthétiser petites quantités vitamines individuelles. Par exemple, l’acide aminé tryptophane peut être transformé dans l’organisme en acide nicotinique. Les vitamines sont nécessaires à la synthèse des hormones - spécialement biologiquement substances actives, qui régulent diverses fonctions corporelles.

Il s'avère que les vitamines sont des substances liées aux facteurs essentiels de la nutrition humaine et ont grande importance pour la vie du corps. Ils sont nécessaires au système hormonal et au système enzymatique de notre corps. Ils régulent également notre métabolisme, rendant le corps humain sain, vigoureux et beau.

La majeure partie d'entre eux pénètre dans l'organisme avec la nourriture, et seulement une partie est synthétisée dans l'intestin par les micro-organismes bénéfiques qui y vivent, mais dans ce cas, ils ne suffisent pas toujours. De nombreuses vitamines sont rapidement détruites et ne s'accumulent pas dans le corps dans les quantités requises, une personne a donc besoin d'un approvisionnement constant en nourriture.

L'utilisation de vitamines à des fins médicinales (vitaminothérapie) était initialement entièrement associée à l'effet sur diverses formes leur insuffisance. Depuis le milieu du 20e siècle, les vitamines ont été largement utilisées pour enrichir les aliments, ainsi que pour l'alimentation du bétail.

Un certain nombre de vitamines ne sont pas représentées par une seule, mais par plusieurs composés apparentés. Connaissance structure chimique les vitamines ont permis de les obtenir par synthèse chimique; avec la synthèse microbiologique, c'est la principale méthode de production de vitamines à l'échelle industrielle.

La principale source de vitamines sont les plantes dans lesquelles les vitamines s’accumulent. Les vitamines pénètrent dans l’organisme principalement par l’alimentation. Certains d'entre eux sont synthétisés dans les intestins sous l'influence de l'activité vitale des micro-organismes, mais les quantités de vitamines qui en résultent ne satisfont pas toujours pleinement les besoins de l'organisme.

Conclusion : les vitamines affectent l'absorption nutriments, favorisent la croissance cellulaire normale et le développement de tout l’organisme. Être partie intégrante les enzymes et les vitamines déterminent leur fonction et leur activité normales. Une carence, et surtout l’absence de toute vitamine dans l’organisme entraîne des troubles métaboliques. En cas de manque d’aliments, les performances d’une personne, la résistance du corps aux maladies et les effets de facteurs environnementaux défavorables diminuent. En raison d'une carence ou d'un manque de vitamines, une carence en vitamines se développe.

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"Leçons de chimie organique" - Factuel qualitatif et quantitatif. Le terme « substances organiques » a été introduit dans la science par J.Ya Berzelius en 1807. Phosphore. M. Berthelot synthétise les graisses (1854). Classification des substances organiques. A.M. Butlerov synthétise une substance sucrée (1861). Questions. A. Kolbe synthétise acide acétique(1845).

« Evolution du monde organique » - Coccyx humain. Le Hoatzin est un oiseau moderne, similaire par certaines caractéristiques à l'Archéoptéryx. Sources Internet. Évolution. Échidné. Le casoar est une autruche australienne. Ornithorynque. Après avoir étudié le matériel sur le thème « Preuve de l'évolution monde organique» Vous devez être capable de : Preuve de l'évolution du monde organique. Pruthviraj Patil, onze ans, du village de Sangliwadi à État indien Maharashtra.

« Substances organiques des cellules » - Merci de votre attention. Quelles sont les fonctions des glucides et des lipides ? Substances organiques qui composent une cellule. Conclusion. Lipides. Énumérez les fonctions des protéines. Consolidation. Tirez une conclusion. Répéter devoirs Explorer nouveau sujet. Les glucides sont constitués d’atomes de carbone et de molécules d’eau. Quelles substances organiques composent les cellules ?

« Joints à doigts » - Les chevilles sont utilisées pour renforcer les joints. Un ciseau oblique pour finir le tournage est affûté des deux côtés. La partie active du foret a la forme d'une cale avec un angle de 35. Selon le type de colle, le produit est conservé à l'état comprimé jusqu'à 24 heures. Le ciseau est destiné au ciselage des orbites et des yeux. Les congés sont un élément caractéristique des pièces façonnées.

« Composés biologiquement actifs » - Production mondiale de graisses et d'huiles essentielles. Le latanoprost (Xalatan) est un agent antiglaucomateux (à base de prostaglandines synthétiques du groupe F2a). Cascade d'acide arachidonique. Les lipides simples sont des cires. Classement primaire lipides membranes biologiques. Composés biologiquement actifs d'organismes vivants.

1. Quels types d’énergie connaissez-vous ?

Répondre. Il existe de nombreux types d'énergie. En voici quelques-uns : Solaire (électromagnétique), thermique, énergétique combustion interne, mécanique, hydraulique, gravitationnelle, électromagnétique, nucléaire, thermique, bioénergie.

2. Pourquoi l'énergie est-elle nécessaire à la vie de tout organisme ?

Répondre. L'énergie est nécessaire à la synthèse de toutes les substances spécifiques du corps, au maintien de son organisation hautement ordonnée, au transport actif des substances à l'intérieur des cellules, d'une cellule à l'autre, d'une partie du corps à une autre, à la transmission de l'influx nerveux, à la mouvement des organismes, maintien d'une température corporelle constante et à d'autres fins.

3. Quelles vitamines connaissez-vous ? Quel est leur rôle ?

Répondre. Les vitamines sont un groupe de composés organiques de faible poids moléculaire qui sont relativement structure simple et diversifié nature chimique. C'est une équipe chimiquement, un groupe de substances organiques, unies sur la base de leur nécessité absolue pour un organisme hétérotrophe en tant que partie intégrante de l'alimentation. Les vitamines se trouvent dans les aliments en très petites quantités et sont donc classées parmi les micronutriments.

Vitamines - (du latin vita - « vie ») - substances dont le corps a besoin pour fonctionner normalement.

Les vitamines sont impliquées dans de nombreuses réactions biochimiques, fonction catalytique dans le cadre de centres actifs un grand nombre d'enzymes différentes ou agissant comme intermédiaires de régulation de l'information, remplissant des fonctions de signalisation des prohormones et des hormones exogènes.

Ils ne sont pas un fournisseur d'énergie pour le corps et n'ont pas de signification plastique significative. Or, les vitamines jouent un rôle essentiel dans le métabolisme.

Concentration de vitamines dans les tissus et besoin quotidien ils sont petits, mais avec un apport insuffisant de vitamines dans le corps, des changements pathologiques caractéristiques et dangereux se produisent.

La plupart des vitamines ne sont pas synthétisées dans le corps humain. Par conséquent, ils doivent être apportés régulièrement et en quantité suffisante à l'organisme avec de la nourriture ou sous forme de complexes vitamines-minéraux et additifs alimentaires. L'exception est la vitamine K, quantité suffisante qui est normalement synthétisé dans le gros intestin humain en raison de l’activité des bactéries.

Il existe 3 facteurs fondamentaux associés à une violation de l'apport de vitamines à l'organisme : conditions pathologiques: manque de vitamines - hypovitaminose, manque de vitamines - carence en vitamines et excès de vitamines - hypervitaminose.

Environ une douzaine de vitamines sont connues. En fonction de la solubilité, les vitamines sont divisées en vitamines liposolubles - A, D, E, F, K et hydrosolubles - toutes les autres. Les vitamines liposolubles s'accumulent dans l'organisme et leurs dépôts sont le tissu adipeux et le foie. Les vitamines hydrosolubles ne sont pas stockées en quantités significatives, mais sont excrétées en excès. D'une part, cela explique le fait que l'hypovitaminose des vitamines hydrosolubles est assez fréquente, et d'autre part, une hypervitaminose des vitamines liposolubles est parfois observée.

Questions après §13

1. Quelle est la structure de la molécule d’ATP ?

Répondre. Les nucléotides constituent la base structurelle d'un certain nombre de substances organiques importantes pour la vie. Les plus répandus d'entre eux sont les composés à haute énergie (composés à haute énergie contenant des liaisons riches en énergie ou à haute énergie), et parmi ces derniers se trouve l'adénosine triphosphate (ATP).

L'ATP est constitué de la base azotée adénine, du glucide ribose et (contrairement aux nucléotides d'ADN et d'ARN) de trois résidus d'acide phosphorique.

2. Quelle fonction remplit l’ATP ?

Répondre. L'ATP est un réservoir universel et un transporteur d'énergie dans la cellule. Presque toutes les réactions biochimiques qui se produisent dans la cellule et qui nécessitent de l’énergie utilisent l’ATP comme source. Lorsqu'un résidu d'acide phosphorique est séparé, l'ATP se transforme en adénosine diphosphate (ADP), si un autre résidu d'acide phosphorique est séparé (ce qui est extrêmement rare), alors l'ADP se transforme en adénosine monophosphate (AMP).

3. Quelles connexions sont appelées macroergiques ?

Répondre. Lorsque les troisième et deuxième résidus d'acide phosphorique sont séparés, une grande quantité d'énergie est libérée (jusqu'à 40 kJ). Cette connexion est dite macroergique (elle est désignée par le symbole ~). La liaison entre le ribose et le premier résidu d'acide phosphorique n'est pas à haute énergie et son clivage ne libère qu'environ 14 kJ d'énergie.

ATP + H2O → ADP + H3PO4 + 40 kJ, ADP + H2O → AMP + H3PO4 + 40 kJ.

Des composés macroergiques peuvent également être formés à partir d’autres nucléotides. Par exemple, le guanosine triphosphate (GTP) joue rôle important dans un certain nombre de processus biochimiques, mais l'ATP est la source d'énergie la plus courante et la plus universelle pour la plupart des réactions biochimiques se produisant dans la cellule. L'ATP se trouve dans le cytoplasme, les mitochondries, les plastes et les noyaux.

4. Quel rôle jouent les vitamines dans l’organisme ?

Répondre. Les composés organiques biologiquement actifs - les vitamines (du latin vita - vie) sont absolument nécessaires en petites quantités au fonctionnement normal des organismes. Ils jouent un rôle important dans les processus métaboliques et font souvent partie intégrante des enzymes.

Les vitamines représentent en lettres latines, bien que chacun d'eux ait un nom. Par exemple, la vitamine C est l'acide ascorbique, la vitamine A est le rétinol, etc. Certaines vitamines sont solubles dans les graisses et sont dites liposolubles (A, D, E, K), d'autres sont solubles dans l'eau (C, B, PP, H ) et sont donc appelés solubles dans l’eau.

Une carence ou un excès de vitamines peuvent entraîner de graves perturbations dans de nombreuses fonctions physiologiques de l’organisme.

Comparez l'ATP à l'ADN et à l'ARN. Quelles sont leurs similitudes et leurs différences ?

Répondre. Similitudes : l’ATP, l’ADN et l’ARN sont constitués de nucléotides.

Différences : nucléotide ATP, polymères d'ADN et d'ARN, l'ATP ne contient qu'une seule base azotée - l'adénine, et l'ADN et l'ARN en sont quatre. L'ATP, contrairement à l'ADN et à l'ARN, contient trois résidus d'acide phosphorique.

Question 1. Quelle est la structure de la molécule d'ATP ?
L'ATP est l'adénosine triphosphate, un nucléotide appartenant au groupe des acides nucléiques. La concentration d'ATP dans la cellule est faible (0,04 % ; en muscles squelettiques 0,5 %). La molécule d'acide adénosine triphosphorique (ATP) dans sa structure ressemble à l'un des nucléotides de la molécule d'ARN. L'ATP comprend trois composants : l'adénine, le sucre ribose à cinq carbones et trois résidus d'acide phosphorique, interconnectés par des liaisons spéciales à haute énergie.

Question 2. Quelle est la fonction de l'ATP ?
L'ATP est une source d'énergie universelle pour toutes les réactions se produisant dans la cellule. L'énergie est libérée lorsque les résidus d'acide phosphorique sont séparés de la molécule d'ATP lorsque les liaisons à haute énergie sont rompues. La liaison entre les résidus d'acide phosphorique est à haute énergie ; son clivage libère environ 4 fois plus d'énergie que le clivage d'autres liaisons. Si un résidu d'acide phosphorique est séparé, l'ATP se transforme en ADP (acide adénosine diphosphorique). Cela libère 40 kJ d’énergie. Lorsque le deuxième résidu d'acide phosphorique est séparé, 40 kJ supplémentaires d'énergie sont libérés et l'ADP est converti en AMP (adénosine monophosphate). L'énergie libérée est utilisée par la cellule. Énergie Cellule ATP utilisé dans les processus de biosynthèse, lors du mouvement, lors de la production de chaleur, lors de la conduction de l'influx nerveux, dans le processus de photosynthèse, etc. L'ATP est un accumulateur d'énergie universel dans les organismes vivants.
Lors de l'hydrolyse d'un résidu d'acide phosphorique, de l'énergie est libérée :
ATP + H 2 O = ADP + H 3 PO 4 + 40 kJ/mol

Question 3. Quelles connexions sont appelées macroergiques ?
Les liaisons entre les résidus d'acide phosphorique sont dites macroergiques, car leur rupture libère une grande quantité d'énergie (quatre fois plus que le clivage d'autres liaisons chimiques).

Question 4. Quel rôle jouent les vitamines dans l'organisme ?
Le métabolisme est impossible sans la participation de vitamines. Les vitamines sont des substances organiques de faible poids moléculaire, vitales pour l'existence du corps humain. Les vitamines ne sont pas produites du tout dans corps humain, ou sont produits en quantités insuffisantes. Étant donné que le plus souvent les vitamines sont la partie non protéique des molécules enzymatiques (coenzymes) et déterminent l'intensité de nombreux processus physiologiques dans le corps humain, leur apport constant dans l'organisme est nécessaire. Les exceptions sont dans une certaine mesure les vitamines B et A, qui peuvent s'accumuler en petites quantités dans le foie. De plus, certaines vitamines (B 1 B 2, K, E) sont synthétisées par des bactéries vivant dans le gros intestin, d'où elles sont absorbées dans le sang humain. En cas de manque de vitamines dans les aliments ou de maladie tractus gastro-intestinal l'apport de vitamines dans le sang diminue et des maladies surviennent nom commun hypovitaminose. À absence totale Si une vitamine est consommée, un trouble plus grave survient, appelé carence en vitamines. Par exemple, la vitamine D régule les échanges de calcium et de phosphore dans le corps humain, la vitamine K participe à la synthèse de la prothrombine et favorise une coagulation sanguine normale.
Les vitamines sont divisées en vitamines hydrosolubles (vitamines C, PP, B) et liposolubles (A, D, E, etc.). Les vitamines hydrosolubles sont absorbées solution aqueuse, et lorsqu’ils sont en excès dans l’organisme, ils sont facilement excrétés dans les urines. Les vitamines liposolubles sont absorbées avec les graisses, de sorte qu'une mauvaise digestion et absorption des graisses s'accompagne d'un manque de vitamines (A, O, K). Une augmentation significative de la teneur en vitamines liposolubles dans les aliments peut provoquer un certain nombre de troubles métaboliques, car ces vitamines sont mal excrétées par l'organisme. Actuellement, il existe au moins deux douzaines de substances liées aux vitamines.



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