"Уургийн биосинтез. Нүүрс усны биосинтез - фотосинтез" сэдвээр биологийн тест (9-р анги)

23 өгүүлбэр бүхий түүх зохиож бичээрэй
НАР
Хлорофилл
УУР мандалд
АМЬДРАЛ
ФОТОСИНТЕЗ

НҮҮРС СУСНЫ БИОСИНТЕЗ - ФОТОСИНТЕЗ

Ян Баптист Ван Хелмонт

М.В. Ломоносов

Жозеф Пристли

Жан Батист Бусинго

Климентий Аркадьевич Тимирязев

Фотосинтезийн нөхцөл

Фотосинтез хэрхэн явагддаг вэ?

Навчны фотосинтезд дасан зохицох

Хлоропласт бүтэц

Хлорофилл молекулын бүтэц

Аливаа амьд эс нь уураг нийлэгжүүлэх чадвартай бөгөөд энэ чадвар нь түүний хамгийн чухал, онцлог шинж чанаруудын нэг юм. Уургийн биосинтез нь эсийн өсөлт, хөгжлийн үед тусгай эрчим хүчээр явагддаг. Энэ үед уураг идэвхтэй нийлэгжиж, эсийн органелл, мембраныг бий болгодог. Фермент ба уураг нийлэгждэг. Уургийн биосинтез нь олон насанд хүрэгсдэд эрчимтэй явагддаг, тухайлбал эсийн өсөлт хөгжилтийг дуусгасан эсүүд, жишээлбэл, ферментийн уураг (пепсин, трипсин) нийлэгжүүлдэг хоол боловсруулах булчирхайн эсүүд эсвэл дотоод шүүрлийн булчирхайн эсүүдэд эрчимтэй явагддаг. гормоны уураг (инсулин, тироксин) нийлэгжүүлэх. Уургийг нийлэгжүүлэх чадвар нь зөвхөн өсөн нэмэгдэж буй эсүүд эсвэл шүүрлийн эсүүдэд байдаг: аливаа эс амьдралынхаа туршид уураг нийлэгжүүлдэг, учир нь хэвийн амьдралын явцад уургийн молекулууд аажмаар элэгдэж, бүтэц, үйл ажиллагаа нь тасалддаг. Хэрэглэх боломжгүй болсон ийм уургийн молекулуудыг эсээс гаргаж авдаг. Үүний хариуд шинэ бүрэн хэмжээний молекулууд нийлэгжиж, эсийн бүтэц, үйл ажиллагаа алдагддаггүй.

Аливаа эс нь гадаад төрх, шинж чанараараа эх эстэй төстэй байдаг. Эсийн шинж чанар нь түүний уургуудаас хамаардаг тул эс нь эх эсийн нийлэгжүүлсэн уургийг нийлэгжүүлэх чадвартай байдаг нь тодорхой юм. Үүний үр дүнд уураг нийлэгжүүлэх чадвар нь эсээс эсэд удамшдаг бөгөөд амьдралын туршид хадгалагддаг.

Ийм том, нарийн төвөгтэй уургийн молекул хэрхэн нийлэгждэг, шаардлагатай амин хүчлүүдийг хэрхэн сонгон авч, зохион байгуулж, тодорхой, хатуу дарааллаар нэгтгэдэг тухай асуултууд харьцангуй саяхан болтол уусашгүй нууцлаг байсаар ирсэн. Эдгээр асуултууд одоо нэлээд тодорхой болсон бөгөөд тэдгээрийн шийдэл нь 20-р зууны биологи, биохимийн хамгийн том ололт юм.

Уургийн бүтцийг тодорхойлох гол үүрэг нь ДНХ-д хамаардаг. ДНХ-ийн молекулууд маш том гэдгийг бид аль хэдийн мэддэг болсон. Тэдний урт нь хамгийн том уургийн молекулуудын уртаас хэдэн арав, зуу дахин их байдаг: ДНХ-ийн гинжин хэлхээний дагуу арав, бүр хэдэн зуун уургийн молекулууд ар араасаа тавигдаж болно. Одоо ДНХ-ийн өөр өөр хэсгүүд нь өөр өөр уургийн нийлэгжилтийг тодорхойлдог болохыг тогтоожээ. Нэг ДНХ молекул нь хэдэн арван уургийн нийлэгжилтэнд оролцдог.

Нэг уургийн молекулын нийлэгжилтийг тодорхойлдог ДНХ-ийн хэсэг бүрийг ген гэж нэрлэдэг. Ген бүр нь тодорхой уургийн бүтцийн талаарх мэдээллийг агуулсан ДНХ-ийн давхар спираль хэсэг юм.

ДНХ-ийн бүтэц уургийн бүтцийг хэрхэн тодорхойлдогийг ойлгохын тулд жишээ хэлье. Дохио, цахилгаан дамжуулахад ашигладаг Морзын кодыг олон хүн мэддэг. Морзын кодонд цагаан толгойн бүх үсгийг богино ба урт дохионы хослолоор тэмдэглэсэн байдаг - цэг, зураас. А үсгийг *--, B - - гэх мэтээр тэмдэглэнэ. Тэмдгүүдийн цуглуулгыг код эсвэл шифр гэж нэрлэдэг. Морзын код бол жишээ код юм. Цэг, зураас бүхий соронзон хальсыг хүлээн авснаар Морзын код мэддэг хүн бичсэн зүйлийг амархан тайлж чаддаг.

Хэдэн мянган дараалсан дөрвөн төрлийн нуклеотидаас бүрдэх ДНХ-ийн макромолекул нь уургийн бүтцийг тодорхойлдог код юм. Морзын кодонд үсэг бүр нь тодорхой цэг, зураасны хослолтой тохирдог шиг ДНХ кодонд амин хүчил бүр нь дараалсан холбогдсон нуклеотидын тодорхой хослолтой тохирдог.

ДНХ код

ДНХ кодыг бараг бүрэн тайлсан. ДНХ кодын мөн чанар нь дараах байдалтай байна. Амин хүчил бүр нь гурван зэргэлдээх нуклеотидаас бүрдэх ДНХ-ийн гинжин хэлхээний хэсэгтэй тохирдог. Жишээлбэл, T--T--T хэсэг нь амин хүчлийн лизин, A--C--A--цистеин, C--A--A - валин гэх мэт хэсэгтэй тохирч байна.

Ген дэх нуклеотидууд дараах дарааллаар байна гэж бодъё.

A--C--A--T--T--T--A--A--C--C--A--A-- G-- Г.

Энэ цувралыг гурвалсан (гурвалсан) болгон хуваасны дараа бид уургийн молекулд ямар амин хүчлүүд, ямар дарааллаар илэрч байгааг шууд тайлж чадна.

A--C--A T--T--T A--A--C C--A--A G--G--G

Цистийн лизин лейцин валин пролин

Морзын код дээр хоёр л тэмдэгт байдаг. Бүх үсэг, бүх тоо, цэг таслалыг зааж өгөхийн тулд зарим үсэг эсвэл тоонд 5 хүртэлх тэмдэгт оруулах шаардлагатай. ДНХ код нь илүү энгийн. 4 өөр нуклеотид байдаг 3-ын 4 элементийн боломжит хослолын тоо 64. Иймээс бүх амин хүчлийг кодлоход хангалттай өөр өөр нуклеотидууд байдаг.

Транскрипци. ДНХ өөрөө уургийн нийлэгжилтэнд шууд оролцдоггүй, ДНХ нь эсийн цөмд байрладаг, уургийн нийлэгжилт нь цитоплазмд байрладаг хамгийн жижиг бүтэц болох рибосомуудад явагддаг нь тогтоогдсон. ДНХ нь зөвхөн уургийн бүтцийн талаарх мэдээллийг агуулж, хадгалдаг. Уургийн синтезийн хувьд энэ мэдээллийн яг хуулбарыг рибосом руу илгээдэг. Энэ нь ДНХ дээр нийлэгждэг РНХ-ийн тусламжтайгаар хийгддэг бөгөөд түүний бүтцийг үнэн зөв хуулбарладаг. РНХ нуклеотидын дараалал нь генийн гинжин хэлхээний аль нэг дэх нуклеотидын дарааллыг яг давтдаг. Тиймээс энэ генийн бүтцэд агуулагдах мэдээлэл нь РНХ-д дахин бичигдсэн байдаг. Энэ үйл явцыг транскрипци гэж нэрлэдэг ("хөрөнгө оруулах" - дахин бичих, лат.). Ген бүрээс ямар ч тооны РНХ-ийн хуулбарыг устгаж болно. Уургийн найрлагын талаарх мэдээллийг рибосом руу шилжүүлдэг эдгээр РНХ-ийг элч РНХ (i-RNA) гэж нэрлэдэг.

Ген дэх нуклеотидын найрлага, дарааллыг РНХ-д хэрхэн "дахин бичих" боломжтойг ойлгохын тулд давхар судалтай ДНХ молекулыг бий болгодог нэмэлт зарчмыг эргэн санацгаая. Нэг гинжин хэлхээний нуклеотидууд нь нөгөө гинжин хэлхээний эсрэг нуклеотидын шинж чанарыг тодорхойлдог. Хэрэв А нэг гинжин хэлхээнд байвал T нь нөгөө гинжин хэлхээний ижил түвшинд байх ба C нь үргэлж G-ийн эсрэг байдаг. Өөр нэгдэл байхгүй. Нэмэлт байдлын зарчим нь элч РНХ-ийн нийлэгжилтэнд мөн ажилладаг. ДНХ-ийн аль нэг гинжний нуклеотид бүрийн эсрэг талд элч РНХ-ийн нэмэлт нуклеотид байрладаг. Ийнхүү Гднкийн эсрэг Црнк Цднк - Грнк, Аднк - Урнк, Тднк - Арнкийн эсрэг зогсож байна. Үүний үр дүнд үүссэн РНХ-ийн гинж нь түүний нуклеотидын бүтэц, дарааллын хувьд ДНХ-ийн аль нэг гинжний нуклеотидын бүтэц, дарааллын яг хуулбар юм. Элч РНХ молекулуудыг уургийн нийлэгжилт явагддаг газар, өөрөөр хэлбэл рибосом руу илгээдэг. Цитоплазмаас уураг, өөрөөр хэлбэл амин хүчлүүд үүсдэг материалын урсгал бас байдаг. Эсийн цитоплазм нь хүнсний уургийн задралын үр дүнд үүссэн амин хүчлийг үргэлж агуулдаг.

РНХ шилжүүлэх

Амин хүчлүүд нь рибосом руу бие даан ордоггүй, харин амин хүчлийг рибосом руу зөөвөрлөхөд зориулагдсан тусгай РНХ молекулууд дагалддаг. Тэдгээрийг дамжуулах РНХ (tRNAs) гэж нэрлэдэг. Дамжуулах РНХ нь хэдхэн арван нуклеотидээс бүрдэх харьцангуй богино гинж юм. Тэдний молекулын нэг төгсгөлд амин хүчил наалддаг бүтэц байдаг. Шилжүүлсэн РНХ-ийн нөгөө төгсгөлд өгөгдсөн амин хүчлийн кодтой тохирч буй нуклеотидын гурвалсан хэсэг байдаг. Жишээлбэл, амин хүчлийн лизин дамжуулах РНХ молекул нь нэг төгсгөлд лизин "буух" "тавцан", нөгөө төгсгөлд нуклеотидын гурвалсан хэсэгтэй байдаг: U-U-U. Доод тал нь 20 өөр амин хүчил байдаг тул дор хаяж 20 өөр дамжуулагч РНХ байдаг нь ойлгомжтой. Амин хүчил бүр өөрийн дамжуулах РНХ-тэй байдаг.

Матрицын синтезийн урвал. Органик бус ба органик химийн чиглэлээр суралцсан хүмүүсийн хувьд бодисын молекулууд эмх замбараагүй хөдөлгөөнд оршдог уусмалд тохиолддог урвалыг мэддэг. Ийм систем дэх урвал нь молекулуудын санамсаргүй мөргөлдөөний үр дүнд үүсдэг. Бодисын концентраци өндөр байх тусам мөргөлдөх магадлал өндөр байх тусам урвалын хурд өндөр болно. Эсрэгээр, бодисын концентраци буурах үед молекулуудын уулзах магадлал бага, урвалын хурд бага байж болно.

Амьд системд бид дээр дурдсан ДНХ-ийн хуулбарлах урвал эсвэл РНХ-ийн синтезийн урвал гэх мэт шинэ төрлийн урвалтай тулгардаг. Амьгүй байгальд ийм хариу үйлдэл үзүүлэх нь мэдэгддэггүй. Эдгээрийг матрицын синтезийн урвал гэж нэрлэдэг.

Технологийн "матриц" гэсэн нэр томъёо нь зоос, медаль, хэвлэмэл фонтыг цутгахад ашигладаг хэвийг хэлдэг: хатууруулсан металл нь цутгахад ашигласан хэвний бүх нарийн ширийн зүйлийг яг таг гаргаж өгдөг. Матрицын синтез нь матриц дээр цутгахтай адил юм: шинэ молекулууд нь одоо байгаа молекулуудын бүтцэд заасан төлөвлөгөөний дагуу нийлэгждэг. Матрицын зарчим нь нуклейн хүчил, уургийн нийлэгжилт зэрэг эсийн хамгийн чухал нийлэг урвалын үндэс болдог. Эдгээр урвалууд нь нийлэгжсэн полимер дэх мономер нэгжүүдийн яг тодорхой, нарийн тодорхой дарааллыг баталгаажуулдаг. Энд мономеруудын чиглэсэн агшилт нь эсийн тодорхой газар - урвал явагддаг матрицын үүрэг гүйцэтгэдэг молекулууд дээр явагддаг. Хэрэв ийм урвал молекулуудын санамсаргүй мөргөлдөөнөөс үүссэн бол тэд хязгааргүй удаан үргэлжлэх болно. Загварын зарчим дээр суурилсан нарийн төвөгтэй молекулуудын нийлэгжилтийг хурдан бөгөөд үнэн зөв гүйцэтгэдэг.

Матрицын урвал дахь матрицын үүргийг нуклейн хүчлийн макромолекулууд - ДНХ эсвэл РНХ гүйцэтгэдэг. Полимер нийлэгждэг мономер молекулууд - нуклеотидууд эсвэл амин хүчлүүд нь нарийн тодорхойлогдсон, урьдчилан тодорхойлсон дарааллаар нэмэлт байх зарчмын дагуу матриц дээр байрладаг бөгөөд бэхлэгдсэн байдаг. Дараа нь мономер хэсгүүдийг полимер гинжин хэлхээнд "хөндлөн холбож", бэлэн полимер нь матрицаас гардаг. Үүний дараа матриц нь шинэ полимер молекулыг угсрахад бэлэн байна. Өгөгдсөн хэвэнд зөвхөн нэг зоос, медаль, нэг үсэг цутгаж болдог шиг өгөгдсөн матрицын молекул дээр зөвхөн нэг полимер “угсрах” нь ойлгомжтой.

Матрицын урвалын төрөл- амьд системийн химийн өвөрмөц онцлог. Эдгээр нь бүх амьд биетийн үндсэн өмч болох өөрийн төрөл зүйлийг нөхөн үржих чадварын үндэс юм.

Амьд эсээс гадна матрицын төрлийн урвалууд байгальд хаана ч олдоогүй байна.

Нэвтрүүлэг

Нуклеотидын дараалал хэлбэрээр i-РНХ-д бүртгэгдсэн уургийн бүтцийн талаарх мэдээлэл нь нийлэгжсэн полипептидийн гинжин хэлхээнд амин хүчлүүдийн дараалал хэлбэрээр цааш дамждаг. Энэ үйл явцыг орчуулга гэж нэрлэдэг ("орчуулга" - шилжүүлэх, орчуулга, лат.). Рибосомуудад орчуулга хэрхэн явагддагийг ойлгохын тулд, өөрөөр хэлбэл мэдээллийг нуклейн хүчлүүдийн хэлээс уургийн хэл рүү хөрвүүлдэг. Зураг дээр рибосомуудыг мРНХ агуулсан өндгөн биет хэлбэрээр үзүүлэв. Эхний рибосом зүүн үзүүрээс утаслаг мРНХ молекулд орж уургийн нийлэгжилтийг эхлүүлнэ. Уургийн молекулыг угсарч байх үед рибосом нь мРНХ-ийн дагуу мөлхдөг (зүүнээс баруун тийш зурагт). Рибосом 50-100 А урагшлах үед хоёр дахь рибосом нь ижил төгсгөлөөс мРНХ руу ордог бөгөөд энэ нь эхнийх шиг нийлэгжиж эхлээд эхний рибосомын дараа хөдөлдөг. Дараа нь гурав дахь рибосом нь i-РНХ-д ордог, дөрөв дэх нь гэх мэт. Тэд бүгд ижил үүрэг гүйцэтгэдэг: тус бүр нь энэ i-РНХ дээр програмчлагдсан ижил уургийг нэгтгэдэг. Рибосом нь мРНХ-ийн дагуу баруун тийшээ урагшлах тусам уургийн молекулын сегмент томрох тусам "угсардаг". Рибосом нь мРНХ-ийн баруун төгсгөлд хүрэхэд нийлэгжилт дуусч, рибосом нь "бүтээгдэхүүн"-ийн хамт хүрээлэн буй орчинд хаягддаг. Энд тэд хуваагддаг: рибосом - дурын мРНХ-д (ямар ч уураг нийлэгжүүлэх чадвартай; уургийн шинж чанар нь матрицаас хамаардаг), уургийн молекул - эндоплазмын тор руу шилжиж, эсийн тэр хэсэг рүү шилждэг. энэ төрлийн уураг шаардлагатай. Богино хугацааны дараа хоёр дахь рибосом, дараа нь гурав дахь гэх мэт ажлаа дуусгана. Мөн мРНХ-ийн зүүн төгсгөлөөс улам олон рибосомууд орж, уургийн нийлэгжилт тасралтгүй үргэлжилнэ. mRNA молекулд нэгэн зэрэг багтах рибосомын тоо нь мРНХ-ийн уртаас хамаарна. Жишээлбэл, гемоглобины уургийн нийлэгжилтийг программчилсан мРНХ молекул дээр урт нь 1500 А 0 орчим, 5 хүртэлх рибосом (рибосомын диаметр нь ойролцоогоор 230 А) байрладаг. Нэг мРНХ молекул дээр нэгэн зэрэг байрлах рибосомын бүлгийг полирибосом буюу товчоор полисом гэж нэрлэдэг.

Одоо рибосомын механизмыг нарийвчлан авч үзье. Рибосом нь мРНХ-ийн дагуух хөдөлгөөний явцад молекулынхаа багахан хэсэгтэй ямар ч үед харьцдаг. Энэ бүсийн хэмжээ нь зөвхөн нэг гурвалсан нуклеотид байх магадлалтай. Рибосом нь мРНХ-ийн дагуу жигд бус, харин үе үе, "алхам" -аар гурвалсан гурав дахин хөдөлдөг. Рибосомын мРНХ-тэй холбогдох газраас тодорхой зайд уургийн "угсрах" цэг байдаг: энд уургийн синтетаза ферментийг байрлуулж, ажиллаж, полипептидийн гинжийг үүсгэдэг, өөрөөр хэлбэл амин хүчлүүдийн хооронд пептидийн холбоо үүсгэдэг.

Рибосом дахь уургийн молекулыг "угсрах" механизмыг дараах байдлаар гүйцэтгэдэг. Полисомын нэг хэсэг болох рибосом бүрт, i.e. i-РНХ-ийн дагуу хөдөлж, тэдгээрт "өлгөгдсөн" амин хүчил бүхий т-РНХ молекулууд хүрээлэн буй орчноос тасралтгүй урсгалаар ирдэг. Тэд өнгөрч, кодоороо рибосомын мРНХ-тэй холбогдох газрыг төгсгөж, рибосомд байрлах мРНХ нуклеотидын гурвалсан хэсэгт хүрдэг. tRNA-ийн эсрэг талын төгсгөл (амин хүчлийг зөөвөрлөх) уургийн "угсрах" цэгийн ойролцоо харагдаж байна. Гэсэн хэдий ч т-РНХ кодын триплет нь мРНХ гурвалсан (одоогоор рибосомд байрладаг) нэмэлт болж хувирвал л т-РНХ-ээр дамжуулж буй амин хүчил нь уургийн молекулын нэг хэсэг болж, t-ээс тусгаарлагдана. -РНХ. Тэр даруй рибосом нь мРНХ-ийн дагуу нэг гурвалсан урагш "алхам" авч, чөлөөт тРНХ рибосомоос хүрээлэн буй орчинд ялгардаг. Энд тэрээр шинэ амин хүчлийн молекулыг барьж, түүнийг ажиллаж байгаа аль ч рибосом руу зөөвөрлөнө. Тиймээс аажмаар, гурвалсан гурвалсан, рибосом нь мРНХ-ийн дагуу хөдөлж, холбоосоор дамждаг - полипептидийн гинж. Рибосом ийм байдлаар ажилладаг - уургийн синтезийн "молекулын автомат" гэж нэрлэгддэг энэхүү гайхалтай эсийн органелл.

Саяхан химичүүдийн лабораторид хийсэн уургийн нийлэгжилтийн талаар бид аль хэдийн дурдсан. Энэхүү зохиомол синтез нь асар их хүчин чармайлт, маш их цаг хугацаа, мөнгө шаарддаг. Мөн амьд эсэд нэг уургийн молекулын нийлэгжилт 3-4 секундэд дуусдаг. Амьд эсийн нийлэг аппарат хэчнээн төгс ажиллаж байдгийн жишээ энд байна.

Уургийн биосинтез дэх ферментийн үүрэг

Уургийн нийлэгжилтийн үйл явцын нэг ч алхам ферментийн оролцоогүйгээр явагддаггүй гэдгийг мартаж болохгүй. Уургийн нийлэгжилтийн бүх урвалыг тусгай ферментээр катализатор хийдэг. Элч РНХ-ийн нийлэгжилтийг генийн эхнээс төгсгөл хүртэл ДНХ молекулын дагуу "мөлхөж" дууссан элч РНХ молекулыг үлдээдэг фермент гүйцэтгэдэг. Энэ үйл явц дахь ген нь зөвхөн синтезийн програмыг хангадаг бөгөөд процесс өөрөө ферментээр явагддаг. Ферментийн оролцоогүйгээр амин хүчлүүд нь дамжуулагч РНХ-тэй холбогддоггүй.

Амин хүчлүүдийг тэдгээрийн дамжуулагч РНХ-тай холбож, холбож өгдөг тусгай ферментүүд байдаг. Эцэст нь рибосомд уураг угсрах явцад амин хүчлийг хооронд нь холбодог фермент ажилладаг.

Уургийн биосинтезийн энерги

Уургийн биосинтезийн өөр нэг чухал тал бол түүний энерги юм. Аливаа нийлэг үйл явц нь эндотермик урвал бөгөөд эрчим хүчний зарцуулалтыг шаарддаг гэдгийг бид аль хэдийн дурдсан. Уургийн биосинтез нь нийлэг урвалын гинжин хэлхээг илэрхийлдэг: 1) мРНХ-ийн нийлэгжилт, 2) амин хүчлүүдийг тРНХ-тэй хослуулах, 3) уургийн "угсрах". Эдгээр бүх урвал нь эрчим хүч шаарддаг. Уургийн нийлэгжилтийн эрчим хүчийг ATP-ийн задралын урвалаар хангадаг. Биосинтезийн холбоос бүр нь 2 ATP-ийн задралтай үргэлж холбоотой байдаг.

Эс нь хүрээлэн буй орчинтой байнга бодис, энерги солилцдог. Бодисын солилцоо (бодисын солилцоо)- амьд организмын гол өмч. Эсийн түвшинд метаболизм нь ассимиляци (анаболизм) ба диссимиляци (катаболизм) гэсэн хоёр процессыг агуулдаг. Эдгээр үйл явц нь эсэд нэгэн зэрэг явагддаг.

Ассимиляци(хуванцар солилцоо) - биологийн синтезийн урвалын багц. Эсэд гаднаас орж ирсэн энгийн бодисуудаас тухайн эсийн шинж чанартай бодисууд үүсдэг. Эс дэх бодисын нийлэгжилт нь ATP молекулуудад агуулагдах энергийг ашиглан явагддаг.

Дисимиляци (эрчим хүчний солилцоо)- бодис задрах урвалын багц. Өндөр молекулын нэгдлүүдийг задлахад биосинтезийн урвалд шаардагдах энерги ялгардаг.

Ассимиляцийн төрлөөс хамааран организмууд автотроф, гетеротроф, миксотроф байж болно.

Фотосинтез ба химосинтез- хуванцар солилцооны хоёр хэлбэр. Фотосинтез- фотосинтезийн пигментүүдийн оролцоотойгоор гэрэлд нүүрстөрөгчийн давхар исэл, уснаас органик бодис үүсэх үйл явц.

Химисинтез - CO2-аас органик бодисыг нийлэгжүүлэх энергийн эх үүсвэр нь органик бус нэгдлүүдийн исэлдэлтийн урвал болох автотроф хоол тэжээлийн арга

Ерөнхийдөө органик бус бодисоос органик бодисыг нэгтгэх чадвартай бүх организмууд, өөрөөр хэлбэл. Фотосинтез ба химосинтез хийх чадвартай организмуудыг автотроф гэж ангилдаг. Автотрофууд нь уламжлал ёсоор ургамал, зарим бичил биетүүдийг агуулдаг.

Фотосинтезийн олон үе шаттай үйл явцад оролцдог гол бодис бол хлорофилл юм. Энэ нь нарны энергийг химийн энерги болгон хувиргадаг.

Фотосинтезийн гэрлийн үе шат:

(тилакоидын мембран дээр хийгддэг)

Хлорофилл молекулыг цохиж буй гэрэл нь түүнийг шингээж, сэтгэл хөдлөм байдалд оруулдаг - молекулын нэг хэсэг болох электрон нь гэрлийн энергийг шингээж, илүү өндөр энергийн түвшинд шилжиж, синтезийн үйл явцад оролцдог;

Гэрлийн нөлөөн дор усны хуваагдал (фотолиз) бас тохиолддог.

протоныг (электронуудын тусламжтайгаар) устөрөгчийн атом болгон хувиргаж, нүүрс усны нийлэгжилтэнд зарцуулдаг;

ATP (энерги) нийлэгждэг

Фотосинтезийн харанхуй үе шат(хлоропластын стромд тохиолддог)

глюкозын бодит нийлэгжилт, хүчилтөрөгч ялгаруулах

Анхаарна уу: Энэ үе шатыг харанхуй гэж нэрлэдэг, учир нь энэ нь шөнийн цагаар тохиолддоггүй - глюкозын нийлэгжилт нь ерөнхийдөө цагийн турш явагддаг боловч харанхуй үе шат нь гэрлийн энерги шаарддаггүй.

20. Эсийн доторх бодисын солилцоо. Дисимиляцийн үйл явц. Эрчим хүчний солилцооны үндсэн үе шатууд.

Амьд организмын бүх эсүүдэд бодисын солилцоо, энергийн үйл явц тасралтгүй явагддаг - энэ бол бодисын солилцоо.Хэрэв бид энэ үйл явцыг илүү нарийвчлан авч үзвэл эдгээр нь байнгын үйл явц юм үүсэх ба ялзралбодис ба шингээлт ба ялгаралтэрчим хүч.

Эсийн доторх бодисын солилцоо:

Бодисын нийлэгжих процесс = хуванцар бодисын солилцоо = шингээх = анаболизм

Аливаа зүйлийг бүтээхийн тулд та эрчим хүч зарцуулах хэрэгтэй - энэ үйл явц нь энерги шингээх үед тохиолддог.

Хагалах үйл явц = эрчим хүчний солилцоо= ялгах=катаболизм

Энэ нь нарийн төвөгтэй бодисыг энгийн бодис болгон задалж, энерги ялгаруулдаг процесс юм.

Үндсэндээ эдгээр нь исэлдэлтийн урвалууд бөгөөд тэдгээр нь митохондрид тохиолддог, хамгийн энгийн жишээ юм амьсгал. Амьсгалын явцад нарийн төвөгтэй органик бодисууд нь энгийн бодисуудад задарч, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, энерги ялгаруулдаг. Ерөнхийдөө эдгээр хоёр үйл явц нь хоорондоо холбоотой бөгөөд бие биедээ хувирдаг. Нийтдээ бодисын солилцооны тэгшитгэл - эс дэх бодисын солилцоог дараах байдлаар бичиж болно.
катаболизм + анаболизм = эс дэх бодисын солилцоо = бодисын солилцоо.

Бүтээлийн үйл явц нь эс дотор байнга явагддаг. Энгийн бодисоос илүү нарийн төвөгтэй бодисууд, бага молекултай бодисуудаас өндөр молекул жинтэй бодисууд үүсдэг. Уураг, нийлмэл нүүрс ус, өөх тос, нуклейн хүчлүүд нийлэгждэг. Синтезийн бодисууд нь эсийн янз бүрийн хэсгүүд, түүний эрхтэн, шүүрэл, фермент, нөөц бодисыг бий болгоход ашиглагддаг. Өсөн нэмэгдэж буй эсэд нийлэг урвалууд эрчимтэй явагддаг; гэмтсэн үед дуусдаг эсвэл устдаг молекулуудыг орлуулах бодисууд байнга нийлэгждэг. Устгасан уураг эсвэл бусад бодисын молекул бүр шинэ молекулаар солигдоно. Ийм байдлаар эс нь амьдралын үйл явцад тасралтгүй өөрчлөгдөж байдаг ч хэлбэр, химийн найрлагаа тогтвортой байлгадаг.

Эсэд тохиолддог бодисын нийлэгжилтийг гэж нэрлэдэг биологийн синтезэсвэл товчоор биосинтез. Бүх биосинтезийн урвалууд нь энерги шингээх үйл явцыг хамардаг. Биосинтетик урвалын багц гэж нэрлэдэг хуванцар солилцоо эсвэл шингээх(Латин "симилис" - ижил төстэй). Энэ үйл явцын утга нь эсийн бодисоос эрс ялгаатай гадаад орчноос эсэд нэвтэрч буй хүнсний бодисууд химийн өөрчлөлтийн үр дүнд эсийн бодис болдог.

Хагарлын урвалууд. Нарийн төвөгтэй бодисууд нь энгийн бодисууд, өндөр молекулууд нь бага молекулууд болон задардаг. Уураг нь амин хүчлүүд, цардуул нь глюкоз болж задардаг. Эдгээр бодисууд нь бүр бага молекул жинтэй нэгдлүүд болж задардаг бөгөөд эцэст нь маш энгийн, эрчим хүч багатай бодисууд үүсдэг - CO 2 ба H 2 O. Хагалах урвал нь ихэнх тохиолдолд энерги ялгарах дагалддаг.

Эдгээр урвалын биологийн ач холбогдол нь эсийг эрчим хүчээр хангах явдал юм. Аливаа төрлийн үйл ажиллагаа - хөдөлгөөн, шүүрэл, биосинтез гэх мэт - эрчим хүчний зарцуулалтыг шаарддаг. Хагалах урвалын багцыг нэрлэдэг эсийн энергийн солилцоо эсвэл диссимиляци.Дисимиляци нь шингээлтийн яг эсрэг зүйл юм: задралын үр дүнд бодисууд эсийн бодисуудтай төстэй байдлаа алддаг.

Хуванцар ба энергийн солилцоо (ассимиляци ба диссимиляци) нь салшгүй холбоотой. Нэг талаас, биосинтезийн урвал нь задралын урвалаас гаргаж авсан энергийн зарцуулалтыг шаарддаг. Нөгөөтэйгүүр, энергийн солилцооны урвалыг явуулахын тулд эдгээр урвалд үйлчилдэг ферментийн биосинтезийг тогтмол хийх шаардлагатай байдаг, учир нь үйл ажиллагааны явцад тэдгээр нь элэгдэж, устдаг. Хуванцар болон эрчим хүчний солилцооны үйл явцыг бүрдүүлдэг нарийн төвөгтэй урвалын системүүд нь зөвхөн бие биетэйгээ төдийгүй гадаад орчинтой нягт холбоотой байдаг.

Гадаад орчноос хүнсний бодисууд эсэд орж, хуванцар солилцооны урвалын материал болж, хуваагдах урвалын үед эсийн үйл ажиллагаанд шаардлагатай энерги нь тэдгээрээс ялгардаг. Эсийн хувьд цаашид ашиглах боломжгүй бодисууд нь бие биетэйгээ болон гадаад орчинтой холбоотой эсийн бүх ферментийн урвалын нийлбэр, өөрөөр хэлбэл хуванцар ба энергийн солилцооны нийлбэр (ассимиляци ба диссимиляци) юм. орчин гэж нэрлэдэг бодисын солилцоо, энерги.Энэ үйл явц нь эсийн амьдралыг хадгалах үндсэн нөхцөл, түүний өсөлт, хөгжил, үйл ажиллагааны эх үүсвэр юм.

Эрчим хүчний солилцоо. Бие махбодид ажиллахын тулд эрчим хүч хэрэгтэй. Ургамал фотосинтезийн явцад нарны энергийг органик бодист хуримтлуулдаг. Эрчим хүчний солилцооны явцад органик бодисууд задарч, химийн бондын энерги ялгардаг. Энэ нь дулаан хэлбэрээр хэсэгчлэн задарч, хэсэгчлэн ATP молекулуудад хадгалагддаг. Амьтанд энергийн солилцоо гурван үе шаттайгаар явагддаг.

Эхний шат нь бэлтгэл ажил юм.Хүнс нь амьтан, хүний ​​биед нарийн төвөгтэй өндөр молекулын нэгдлүүд хэлбэрээр ордог. Эс, эд эсэд орохын өмнө эдгээр бодисууд нь эсийн шингээлтэд илүү хүртээмжтэй бага молекулт бодис болгон задрах ёстой. Эхний шатанд органик бодисын гидролизийн задрал үүсдэг бөгөөд энэ нь усны оролцоотойгоор явагддаг. Энэ нь олон эст амьтдын хоол боловсруулах зам, нэг эст амьтны хоол боловсруулах вакуоль, эсийн түвшинд лизосом дахь ферментийн нөлөөн дор үүсдэг. Бэлтгэл үе шатны урвалууд:

уураг + H 2 0 -> амин хүчил + Q;

өөх тос + H 2 0 -> глицерин + өндөр тосны хүчил + Q;

полисахарид -> глюкоз + А.

Хөхтөн амьтад болон хүний ​​хувьд уураг нь ферментийн нөлөөн дор ходоод, арван хоёр нугасны дотор амин хүчлүүд болж задардаг - пептидийн гидролаз (пепсин, трипсин, химотрипсин). Полисахаридын задрал нь птялин ферментийн нөлөөн дор амны хөндийд эхэлж, амилазагийн нөлөөгөөр арван хоёр нугалам гэдэс дотор үргэлжилдэг. Мөн өөх тос нь липазын нөлөөгөөр задардаг. Энэ тохиолдолд ялгарсан бүх энерги дулаан хэлбэрээр тархдаг. Үүний үр дүнд бага молекултай бодисууд цус руу орж, бүх эрхтэн, эсүүдэд хүрдэг. Эсэд тэд лизосом эсвэл шууд цитоплазм руу ордог. Хэрэв лизосом дахь эсийн түвшинд хуваагдал үүсвэл бодис тэр даруй цитоплазм руу ордог. Энэ үе шатанд бодисыг эсийн доторх задралд бэлтгэдэг.

Хоёр дахь шат- хүчилтөрөгчгүй исэлдэлт.Хоёр дахь шат нь хүчилтөрөгч байхгүй үед эсийн түвшинд явагддаг. Энэ нь эсийн цитоплазмд тохиолддог. Глюкозын задралыг эсийн бодисын солилцооны гол бодисуудын нэг гэж үзье. Бусад бүх органик бодисууд (өөхний хүчил, глицерин, амин хүчил) нь янз бүрийн үе шатанд хувирах процесст татагддаг. Глюкозын хүчилтөрөгчгүй задралыг нэрлэдэг гликолиз.Глюкоз нь хэд хэдэн дараалсан өөрчлөлтөд ордог (Зураг 16). Нэгдүгээрт, энэ нь фруктоз болж хувирч, фосфоржсон - хоёр ATP молекулаар идэвхжиж, фруктоз дифосфат болгон хувиргадаг. Дараа нь зургаан нүүрстөрөгчийн нүүрсустөрөгчийн молекул нь хоёр гурван нүүрстөрөгчийн нэгдэлд задардаг - глицерофосфатын хоёр молекул (триоз). Хэд хэдэн урвалын дараа тэдгээр нь исэлдэж, тус бүр нь хоёр устөрөгчийн атомыг алдаж, пирувийн хүчил (PVA) хоёр молекул болж хувирдаг. Эдгээр урвалын үр дүнд дөрвөн ATP молекул нийлэгждэг. Хоёр ATP молекулыг глюкозыг идэвхжүүлэхэд зарцуулсан тул нийт үр дүн нь 2 ATP байна. Тиймээс глюкозын задралын үед ялгарсан энерги нь хоёр ATP молекулд хэсэгчлэн хадгалагдаж, хэсэгчлэн дулаан хэлбэрээр зарцуулагддаг. Глицерофосфатын исэлдэлтийн явцад устсан дөрвөн устөрөгчийн атом нь устөрөгчийн тээвэрлэгч NAD+ (никотинамид динуклеотид фосфат)-тай нийлдэг. Энэ нь NADP +-тэй ижил устөрөгчийн тээвэрлэгч боловч эрчим хүчний солилцооны урвалд оролцдог.

Гликолизийн урвалын ерөнхий схем:

C 6 H 12 0 6 + 2NAD + - > 2C 3 H 4 0 3 + 2NAD 2H

2ADF - > 2ATP

Багассан NAD2H молекулууд нь митохондрид орж исэлдэж, устөрөгчийг ялгаруулж, хүчилтөрөгчгүй орчинд байгаа пирувийн хүчил нь сүүн хүчил, этилийн спирт, бутирик хүчил эсвэл бусад органик бодисууд болж хувирдаг. бодисууд. Агааргүй организмд эдгээр процессыг нэрлэдэг исгэх.

Сүүн хүчлийн исгэх:

C 6 H 12 0 6 + 2NAD + -> 2C 3 H 4 0 3 + 2NAD 2H<=>2C 3 H 6 0 3 + 2NAD +

Глюкозын PVC сүүн хүчил

Архины исгэх:

C 6 H 12 0 6 + 2NAD + -> 2C 3 H 4 0 3 + 2NAD 2H<=>2C 2 H 5 OH + 2C0 2 + 2NAD +

Глюкозын PVC этилийн спирт

Гурав дахь шат нь биологийн исэлдэлт буюу амьсгал юм.Энэ үе шат нь зөвхөн хүчилтөрөгчийн дэргэд тохиолддог бөгөөд өөрөөр нэрлэдэг хүчилтөрөгч.Энэ нь митохондрид тохиолддог. Цитоплазмаас гарсан пирувийн хүчил нь митохондрид орж, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн молекулыг алдаж, цууны хүчил болж хувирч, идэвхжүүлэгч, тээвэрлэгч коэнзим-А-тай нийлдэг. Үүний дараа үүссэн ацетил-КоА нь хэд хэдэн циклийн урвалд ордог. Хүчилтөрөгчгүй задралын бүтээгдэхүүн болох сүүн хүчил, этилийн спирт нь цаашлаад хүчилтөрөгчөөр исэлдэж, өөрчлөгддөг. Амьтны эд эсэд хүчилтөрөгч дутагдсанаас үүссэн сүүн хүчил нь пирувийн хүчил болж хувирдаг. Этилийн спирт нь цууны хүчилд исэлдэж, CoA-тай холбогддог. Цууны хүчлийг хувиргах цикл урвалыг нэрлэдэг ди- ба трикарбоксилын хүчлүүдийн мөчлөг,эсвэл Кребсын мөчлөг,Эдгээр урвалыг анх тодорхойлсон эрдэмтний нэрээр нэрлэгдсэн. Дараалсан хэд хэдэн урвалын үр дүнд декарбоксиляци үүсдэг - нүүрстөрөгчийн давхар ислийг зайлуулах ба исэлдэлт - үүссэн бодисоос устөрөгчийг зайлуулах. PVC-ийн декарбоксилжилт болон Кребсийн мөчлөгт үүссэн нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь митохондриас, дараа нь амьсгалын үед эс, биеэс ялгардаг. Тиймээс нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь органик бодисын декарбоксилжилтын үед шууд үүсдэг. Завсрын бодисоос ялгарсан бүх устөрөгч нь NAD + тээвэрлэгчтэй нэгдэж, NAD 2H үүсдэг. Фотосинтезийн явцад нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь завсрын бодисуудтай нэгдэж, устөрөгчтэй хамт буурдаг. Энд үйл явц эсрэгээрээ байна.

PVC-ийн декарбоксилжилт ба исэлдэлтийн ерөнхий тэгшитгэл нь:

2C 3 H 4 0 3 + 6H 2 0 + 10NAD + -> 6C0 2 + 10NAD N.

Одоо NAD 2H молекулуудын замыг хайцгаая. Тэд амьсгалын замын ферментийн гинжин хэлхээ байрладаг митохондрийн кристалд хүрдэг. Энэ гинжин хэлхээнд устөрөгчийг электронуудыг нэгэн зэрэг зайлуулах замаар тээвэрлэгчээс гаргаж авдаг. Буурсан NAD 2H молекул бүр нь хоёр устөрөгч, хоёр электроныг өгдөг. Устгасан электронуудын энерги маш өндөр байдаг. Тэд уураг - цитохромоос бүрддэг ферментийн амьсгалын замын гинжин хэлхээнд ордог. Энэ системээр дамжуулан каскад шилжихэд электрон энерги алддаг. Энэ энергийн улмаас ATP молекулууд ATPase ферментийн оролцоотойгоор нийлэгждэг. Эдгээр процессуудтай зэрэгцэн устөрөгчийн ионууд мембранаар дамжин түүний гадна тал руу шахагдана. Гликолизийн үед (2 молекул) үүссэн NAD-2H-ийн 12 молекулын исэлдэлтийн явцад болон Кребсийн мөчлөгийн (10 молекул) урвалын үр дүнд 36 ATP молекул нийлэгждэг. Устөрөгчийн исэлдэлтийн процесстой холбоотой ATP молекулуудын нийлэгжилтийг нэрлэдэг исэлдэлтийн фосфоржилт.Эцсийн электрон хүлээн авагч нь амьсгалах үед митохондрид ордог хүчилтөрөгчийн молекул юм. Мембраны гадна талын хүчилтөрөгчийн атомууд электрон хүлээн авч сөрөг цэнэгтэй болдог. Эерэг устөрөгчийн ионууд нь сөрөг цэнэгтэй хүчилтөрөгчтэй нийлж усны молекул үүсгэдэг. Усны молекулуудын фотолизийн явцад фотосинтезийн үр дүнд агаар мандлын хүчилтөрөгч үүсдэг бөгөөд устөрөгчийг нүүрстөрөгчийн давхар ислийг багасгахад ашигладаг гэдгийг санацгаая. Эрчим хүчний солилцооны явцад устөрөгч ба хүчилтөрөгч дахин нэгдэж, ус болж хувирдаг.

Хүчилтөрөгчийн исэлдэлтийн үе шатны ерөнхий урвал:

2C 3 H 4 0 3 + 4H + 60 2 -> 6C0 2 + 6H 2 0;

36ADP -> 36ATP.

Тиймээс хүчилтөрөгчийн исэлдэлтийн үед ATP молекулуудын гарц нь хүчилтөрөгчгүй исэлдэлтийн үеийнхээс 18 дахин их байдаг.

Хоёр үе шаттайгаар глюкозын исэлдэлтийн ерөнхий тэгшитгэл:

С 6 Н 12 0 6 + 60 2 -> 6С0 2 + 6Н 2 0 + Э->Q(дулаан).

38ADP -> 38ATP

Ийнхүү глюкозыг хоёр үе шаттайгаар задлах явцад нийт 38 ATP молекул үүсдэг бөгөөд гол хэсэг нь - 36 молекул нь хүчилтөрөгчийн исэлдэлтийн үед үүсдэг. Энэхүү эрчим хүчний өсөлт нь агааргүй организмтай харьцуулахад аэробик организмын давуу хөгжлийг баталгаажуулсан.

21. Митоз эсийн мөчлөг. Үеийн шинж чанар. Митоз, түүний биологийн ач холбогдол. Амитоз.

Доод эсийн (амьдралын) мөчлөгэс хуваагдсаны үр дүнд үүссэн цагаас хойш дахин хуваагдах хүртэл эсвэл эс үхэх хүртэл байдаг гэдгийг ойлгох.

Түүнтэй ойролцоо ойлголт бол митозын мөчлөг юм.

Митозын мөчлөг- энэ бол хуваагдахаас дараагийн хуваагдал хүртэлх эсийн амин чухал үйл ажиллагаа юм.

Энэ нь эсийн хуваагдал, түүнчлэн түүний өмнөх ба дараа нь харилцан уялдаатай, уялдаа холбоотой үзэгдлүүдийн цогц юм. Митозын мөчлөг- энэ нь эсэд нэг хуваагдлаас нөгөөд шилжих үйл явцын багц бөгөөд дараагийн үеийн хоёр эс үүсэхэд дуусдаг. Нэмж дурдахад, амьдралын мөчлөгийн тухай ойлголт нь эсүүд үүргээ гүйцэтгэх хугацаа, амрах үеийг багтаадаг. Энэ үед эсийн цаашдын хувь заяа тодорхойгүй байна: эс нь хуваагдаж (митозд ордог) эсвэл тодорхой функцийг гүйцэтгэхэд бэлтгэж эхэлдэг.

Митозын үндсэн үе шатууд.

1. Эх эсийн удамшлын мэдээллийн репликаци (өөрийгөө хуулбарлах), охин эсийн хооронд жигд тархалт. Энэ нь хромосомын бүтэц, морфологийн өөрчлөлтүүд дагалддаг бөгөөд үүнд эукариот эсийн мэдээллийн 90 гаруй хувь нь төвлөрдөг.

2. Митозын мөчлөг нь дараалсан дөрвөн үеээс бүрдэнэ: нийлэгийн өмнөх (эсвэл постмитоз) G1, синтетик S, нийлэгийн дараах (эсвэл премитоз) G2 ба митоз өөрөө. Эдгээр нь автокаталитик интерфазыг (бэлтгэл үе) бүрдүүлдэг.

Эсийн мөчлөгийн үе шатууд:

1) пресинтетик (G1) (2n2c, энд n нь хромосомын тоо, c нь молекулын тоо). Эсийн хуваагдлын дараа шууд үүсдэг. ДНХ-ийн синтез хараахан болоогүй байна. Эсийн хэмжээ идэвхтэй нэмэгдэж, хуваагдахад шаардлагатай бодисуудыг хадгалдаг: уураг (гистонууд, бүтцийн уураг, ферментүүд), РНХ, ATP молекулууд. Митохондри ба хлоропластын хуваагдал (өөрөөр хэлбэл өөрийгөө нөхөн үржих чадвартай бүтэц) үүсдэг. Интерфазын эсийн зохион байгуулалтын онцлог нь өмнөх хуваагдлын дараа сэргээгддэг;

2) синтетик (S) (2n4c). Генетикийн материалыг ДНХ-ийн хуулбарлах замаар хуулбарладаг. Энэ нь ДНХ молекулын давхар спираль нь хоёр гинжин хэлхээнд хуваагдаж, тус бүр дээр нэмэлт гинж нийлэгжих үед хагас консерватив хэлбэрээр явагддаг.

Үүний үр дүнд хоёр ижил ДНХ-ийн хос мушгиа үүсдэг бөгөөд тус бүр нь нэг шинэ, нэг хуучин ДНХ-ийн хэлхээнээс бүрддэг. Удамшлын материалын хэмжээ хоёр дахин нэмэгддэг. Үүнээс гадна РНХ болон уургийн нийлэгжилт үргэлжилж байна. Мөн митохондрийн ДНХ-ийн багахан хэсэг нь репликацийг хийдэг (түүний гол хэсэг нь G2 үед хуулбарлагддаг);

3) постсинтетик (G2) (2n4c). ДНХ нийлэгжихээ больсон боловч S хугацаанд нийлэгжих явцад үүссэн согогийг засч залруулдаг (засдаг). Мөн эрчим хүч, шим тэжээл хуримтлагдаж, РНХ ба уургийн (гол төлөв цөмийн) нийлэгжилт үргэлжилж байна.

S ба G2 нь митозтой шууд холбоотой байдаг тул заримдаа тусдаа үе буюу урьдчилсан үе болгон тусгаарладаг.

Үүний дараа дөрвөн үе шатаас бүрдэх митоз зөв явагдана. Хуваах үйл явц нь хэд хэдэн дараалсан үе шатыг агуулдаг бөгөөд мөчлөг юм. Түүний үргэлжлэх хугацаа нь янз бүр бөгөөд ихэнх эсүүдэд 10-50 цагийн хооронд хэлбэлздэг бөгөөд хүний ​​биеийн эсийн митозын үргэлжлэх хугацаа өөрөө 1-1.5 цаг, G2 үе хоорондын үе 2-3 цаг, фазын S үе 6-10 байна. цаг.

Митозын үе шатууд.

Митозын процессыг ихэвчлэн дөрвөн үндсэн үе шатанд хуваадаг. профаза, метафаза, анафазаТэгээд телофаза. Энэ нь тасралтгүй үргэлжилдэг тул фазын өөрчлөлт нь жигд явагддаг - нэг нь нөгөөд үл мэдэгдэх байдлаар шилждэг.

Урьдчилан сэргийлэх шатандЦөмийн эзэлхүүн нэмэгдэж, хроматины спиральжилтын улмаас хромосом үүсдэг. Профазын төгсгөлд хромосом бүр хоёр хроматидаас бүрдэх нь тодорхой болно. Цөм, цөмийн мембран аажмаар уусч, хромосомууд нь эсийн цитоплазмд санамсаргүй байдлаар байрладаг. Центриолууд нь эсийн туйл руу шилждэг. Ахроматин хуваагдлын ээрэх нь үүсдэг бөгөөд тэдгээрийн зарим утас нь туйлаас туйл руу шилжиж, зарим нь хромосомын центромеруудтай холбогддог. Эс дэх генетикийн материалын агууламж өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна (2n4c).

Метафазадхромосомууд хамгийн их спиральжилтад хүрч, эсийн экваторт эмх цэгцтэй байрладаг тул энэ хугацаанд тэдгээрийг тоолж, судалдаг. Генетикийн материалын агууламж өөрчлөгддөггүй (2n4c).

Анафазадхромосом бүр хоёр хроматид болж "хуваагддаг" бөгөөд энэ үеэс эхлэн охин хромосом гэж нэрлэгддэг. Центромеруудтай холбогдсон булны утаснууд агшиж, хроматидуудыг (охин хромосомууд) эсийн эсрэг туйл руу татдаг. Туйл тус бүрийн эс дэх генетикийн материалын агууламж нь диплоид хромосомын багцаар илэрхийлэгддэг боловч хромосом бүр нэг хроматид (4n4c) агуулдаг.

ТелофазадТуйлуудад байрлах хромосомууд цөхрөнгөө барж, харагдахгүй болдог. Туйл тус бүрийн хромосомын эргэн тойронд цитоплазмын мембран бүтцээс цөмийн мембран, цөмд бөөм үүсдэг. Хагарах тэнхлэг нь эвдэрсэн. Үүний зэрэгцээ цитоплазм хуваагдаж байна. Охидын эсүүд нь диплоид хромосомын багцтай бөгөөд тус бүр нь нэг хроматидаас (2n2c) бүрддэг.

Хуванцар ба энергийн солилцооны үйл явц нь салшгүй холбоотой. Бүх синтетик (анаболик) процессууд нь диссимиляцийн урвалаар хангагдсан энергийг шаарддаг. Задрах урвалууд нь өөрөө (катаболизм) зөвхөн шингээх явцад нийлэгжсэн ферментийн оролцоотойгоор явагддаг.

Бодисын солилцоонд PTF-ийн үүрэг

Органик бодисын задралын үед ялгарсан энерги нь эсэд шууд ашиглагддаггүй, харин өндөр энергитэй нэгдлүүд, ихэвчлэн аденозин трифосфат (ATP) хэлбэрээр хадгалагддаг. Химийн шинж чанараараа ATP нь мононуклеотид юм.

ATP (аденозин трифосфорын хүчил)- аденин, рибоз, фосфорын хүчлийн гурван үлдэгдэлээс бүрдэх мононуклеотид нь өндөр энергийн холбоогоор холбогддог.

Эдгээр холбоо нь тасарсан үед ялгардаг энергийг хадгалдаг.
ATP + H 2 O → ADP + H 3 PO 4 + Q 1
ADP + H 2 O → AMP + H 3 PO 4 + Q 2
AMP + H 2 O → аденин + рибоз + H 3 PO 4 + Q 3,
энд ATP нь аденозин трифосфорын хүчил; ADP - аденозин дифосфорын хүчил; AMP - аденозин монофосфорын хүчил; Q 1 = Q 2 = 30.6 кЖ; Q 3 = 13.8 кЖ.
Эс дэх ATP-ийн нийлүүлэлт хязгаарлагдмал бөгөөд фосфоржилтын процессоор нөхөгддөг. Фосфоржилт- ADP-д фосфорын хүчлийн үлдэгдлийг нэмэх (ADP + P → ATP). Энэ нь амьсгалах, исгэх, фотосинтезийн үед янз бүрийн хурдаар явагддаг. ATP нь маш хурдан шинэчлэгддэг (хүний ​​хувьд нэг ATP молекулын амьдрах хугацаа 1 минутаас бага байдаг).
ATP молекулуудад хуримтлагдсан энергийг бие махбодид анаболик урвалд (биосинтезийн урвал) ашигладаг. ATP молекул нь бүх амьд биетүүдийн энергийн бүх нийтийн хадгалагч, тээвэрлэгч юм.

Эрчим хүчний солилцоо

Амьдралд шаардлагатай энергийг ихэнх организмууд органик бодисын исэлдэлтийн процесс, өөрөөр хэлбэл катаболик урвалын үр дүнд олж авдаг. Түлшний үүрэг гүйцэтгэдэг хамгийн чухал нэгдэл бол глюкоз юм.
Чөлөөт хүчилтөрөгчтэй холбоотойгоор организмыг гурван бүлэгт хуваадаг.

Чөлөөт хүчилтөрөгчтэй холбоотой организмын ангилал

Облигат аэроб ба факультатив анаэробуудад хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор катаболизм нь бэлтгэл, хүчилтөрөгчгүй, хүчилтөрөгч гэсэн гурван үе шаттайгаар явагддаг. Үүний үр дүнд органик бодисууд нь органик бус нэгдлүүд болж задардаг. Хүчилтөрөгчийн дутагдалд орсон тохиолдолд катаболизм нь бэлтгэл ба хүчилтөрөгчгүй гэсэн хоёр үе шатанд явагддаг. Үүний үр дүнд эрчим хүчээр баялаг завсрын органик нэгдлүүд үүсдэг.

Катаболизмын үе шатууд

1. Эхний шат нь бэлтгэл ажил юм- нарийн төвөгтэй органик нэгдлүүдийн ферментийн задралаас бүрддэг. Уургууд нь амин хүчлүүд, өөх тос нь глицерин, тосны хүчлүүд, полисахаридууд нь моносахаридууд, нуклейн хүчлүүд нь нуклеотидууд болон задардаг. Олон эсийн организмд энэ нь ходоод гэдэсний замд нэг эсийн организмд, гидролизийн ферментийн нөлөөгөөр лизосомд тохиолддог; Энэ процесст ялгарах энерги нь дулаан хэлбэрээр тархдаг. Үүссэн органик нэгдлүүд нь цаашдын исэлдэлтэнд ордог эсвэл эс өөрийн органик нэгдлүүдийг нийлэгжүүлэхэд ашигладаг.
2. Хоёр дахь шат - бүрэн бус исэлдэлт (хүчилтөрөгчгүй)- хүчилтөрөгчийн оролцоогүйгээр эсийн цитоплазмд явагддаг органик бодисын цаашдын задралаас бүрддэг. Эсийн энергийн гол эх үүсвэр нь глюкоз юм. Хүчилтөрөгчгүй, глюкозын бүрэн бус исэлдэлтийг гликолиз гэж нэрлэдэг. Нэг глюкозын молекулын гликолизийн үр дүнд пирувийн хүчил (PVA, пируват) CH 3 COCOOH, ATP ба усны хоёр молекул, түүнчлэн NAD + зөөгч молекултай холбогдож, хэлбэрээр хадгалагддаг устөрөгчийн атомууд үүсдэг. NADH-ийн.
Гликолизийн нийт томъёо дараах байдалтай байна.
C 6 H 12 O 6 + 2H 3 PO 4 + 2ADP + 2NAD+ → 2C 3 H 4 O 3 + 2H 2 O + 2ATP + 2NAD H.
Дараа нь хүрээлэн буй орчинд хүчилтөрөгч байхгүй үедГликолизийн бүтээгдэхүүнийг (PVC ба NADH) этилийн спирт болгон боловсруулдаг. архины исгэх(хүчилтөрөгчийн дутагдалтай үед мөөгөнцрийн болон ургамлын эсэд)
CH 3 COCOOH → CO 2 + CH 3 COH
CH 3 SON + 2NAD H → C 2 H 5 OH + 2NAD +,
эсвэл сүүн хүчил рүү - сүүн хүчлийн исгэх (хүчилтөрөгчийн дутагдалтай амьтны эсэд)
CH 3 COCOOH + 2NAD H → C 3 H 6 O 3 + 2NAD +.
Хүрээлэн буй орчинд хүчилтөрөгч байгаа тохиолдолдГликолизийн бүтээгдэхүүн нь эцсийн бүтээгдэхүүн болж задардаг.
3. Гурав дахь шат нь бүрэн исэлдэлт (амьсгал) юм.- хүчилтөрөгчийн заавал оролцоотойгоор митохондрид явагддаг PVC-ийг нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус руу исэлдүүлэхээс бүрдэнэ.
Энэ нь гурван үе шатаас бүрдэнэ:
A) ацетил коэнзим А үүсэх;
B) Кребсийн мөчлөгт ацетил коэнзим А-ийн исэлдэлт;
B) электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээнд исэлдэлтийн фосфоржилт.

A. Эхний үе шатанд PVC нь цитоплазмаас митохондри руу шилжиж, матрицын ферментүүдтэй харилцан үйлчилж, 1) эсээс ялгардаг нүүрстөрөгчийн давхар ислийг үүсгэдэг; 2) зөөвөрлөгч молекулуудаар митохондрийн дотоод мембранд хүргэдэг устөрөгчийн атомууд; 3) ацетил коэнзим А (ацетил-КоА).
B. Хоёр дахь шатанд ацетил коэнзим А нь Кребсийн мөчлөгт исэлддэг. Кребсийн мөчлөг (трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг, нимбэгийн хүчлийн мөчлөг) нь ацетил-КоА-ийн нэг молекул 1) нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хоёр молекул, 2) ATP молекул, 3) дөрвөн хос устөрөгчийн атомыг үүсгэдэг дараалсан урвалын гинжин хэлхээ юм. молекулууд - тээвэрлэгч - NAD ба FAD. Ийнхүү гликолиз ба Кребсийн мөчлөгийн үр дүнд глюкозын молекул CO 2 болж хуваагддаг бөгөөд энэ тохиолдолд ялгарсан энерги нь 4 ATP-ийн нийлэгжилтэд зарцуулагдаж, 10 NADH, 4 FADH 2-д хуримтлагддаг.
B. Гурав дахь шатанд NADH ба FADH 2-тай устөрөгчийн атомууд молекулын хүчилтөрөгч O2-ээр исэлдэж ус үүсгэдэг. Нэг NADH нь 3 ATP, нэг FADH нь 2-2 ATP үүсгэх чадвартай. Тиймээс энэ тохиолдолд ялгарсан энерги нь өөр 34 ATP хэлбэрээр хадгалагддаг.
Энэ процесс дараах байдлаар явагдана. Устөрөгчийн атомууд митохондрийн дотоод мембраны гадна талд төвлөрдөг. Тэд электрон тээвэрлэгч молекулуудын (цитохром) гинжин хэлхээгээр дамжуулж, дотоод мембраны дотоод хэсэгт хүчилтөрөгчийн молекулуудтай нийлдэг электроноо алддаг.
O 2 + e - → O 2 - .
Электрон зөөвөрлөх гинжин хэлхээнд ферментүүдийн үйл ажиллагааны үр дүнд дотоод митохондрийн мембран нь дотроос сөрөг (O 2 --ын улмаас), гадна талаас эерэг (H +-ийн улмаас) цэнэглэгддэг тул потенциалын зөрүү үүсдэг. түүний гадаргуугийн хооронд үүсдэг. Ионы сувагтай ATP синтетаза ферментийн молекулууд нь митохондрийн дотоод мембранд суурилагдсан байдаг. Мембран дээрх потенциалын зөрүү эгзэгтэй түвшинд хүрэхэд эерэг цэнэгтэй H + бөөмс нь цахилгаан талбайн хүчээр ATPase сувгаар шахагдаж, мембраны дотоод гадаргуу дээр нэг удаа хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчилж ус үүсгэдэг.
1/2O 2 - +2H + → H 2 O.
Дотоод митохондрийн мембраны ионы сувгаар дамждаг H + устөрөгчийн ионуудын энерги нь ADP-ийг ATP болгон фосфоржуулахад ашиглагддаг.
ADP + P → ATP.
Хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор митохондрид ATP үүсэхийг исэлдэлтийн фосфоржилт гэж нэрлэдэг.
Эсийн амьсгалын үед глюкозын задралын ерөнхий тэгшитгэл нь:
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 38H 3 PO 4 + 38ADP → 6CO 2 + 44H 2 O + 38ATP.
Тиймээс гликолизийн үед 2 ATP молекул, эсийн амьсгалын үед - өөр 36 ATP молекул, нийт глюкозын бүрэн исэлдэлтээр - 38 ATP молекул үүсдэг.

Хуванцар солилцоо

Хуванцар бодисын солилцоо буюу шингээлт нь энгийн бодисуудаас (фотосинтез, химосинтез, уургийн биосинтез гэх мэт) нарийн төвөгтэй органик нэгдлүүдийн нийлэгжилтийг хангах урвалын цогц юм.

Гетеротроф организмууд органик хүнсний бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс өөрсдийн органик бодисыг бий болгодог. Гетеротроф ассимиляци нь үндсэндээ молекулуудын дахин зохион байгуулалтад буурдаг.
хүнсний органик бодисууд (уураг, өөх тос, нүүрс ус) → энгийн органик молекулууд (амин хүчил, тосны хүчил, моносахаридууд) → биеийн макромолекулууд (уураг, өөх тос, нүүрс ус).
Автотроф организмууд нь гадны орчноос хэрэглэсэн органик бус молекулуудаас органик бодисыг бүрэн бие даан нийлэгжүүлэх чадвартай. Фото- ба химосинтезийн явцад энгийн органик нэгдлүүд үүсдэг бөгөөд үүнээс макромолекулууд дараа нь нийлэгждэг.
органик бус бодисууд (CO 2, H 2 O) → энгийн органик молекулууд (амин хүчил, тосны хүчил, моносахаридууд) → биеийн макромолекулууд (уураг, өөх тос, нүүрс ус).

Фотосинтез

Фотосинтез- гэрлийн энергийг ашиглан органик бусаас органик нэгдлүүдийг нийлэгжүүлэх. Фотосинтезийн ерөнхий тэгшитгэл нь:

Фотосинтез нь оролцоотойгоор явагддаг фотосинтезийн пигментүүд, нарны гэрлийн энергийг ATP хэлбэрээр химийн холбоо энерги болгон хувиргах онцгой шинж чанартай. Фотосинтезийн пигментүүд нь уурагтай төстэй бодис юм. Хамгийн чухал пигмент бол хлорофилл юм. Эукариотуудад фотосинтезийн пигментүүд нь прокариотуудын дотоод мембранд, цитоплазмын мембраны нэвчилтүүдэд суулгагдсан байдаг.
Хлоропластын бүтэц нь митохондрийн бүтэцтэй маш төстэй юм. Грана thylakoids-ийн дотоод мембран нь фотосинтезийн пигментүүд, мөн электрон зөөвөрлөх гинжин хэлхээний уураг, ATP синтетаза ферментийн молекулуудыг агуулдаг.
Фотосинтезийн үйл явц нь гэрэл ба харанхуй гэсэн хоёр үе шатаас бүрдэнэ.
1. Фотосинтезийн гэрлийн үе шатзөвхөн грана thylakoids мембран дахь гэрэлд тохиолддог.
Үүнд хлорофиллоор гэрлийн квант шингээх, ATP молекул үүсэх, усны фотолиз зэрэг орно.
Гэрлийн квант (hv) нөлөөн дор хлорофилл нь электроноо алдаж, өдөөгдсөн төлөвт шилждэг.

Эдгээр электронууд нь зөөгчөөр тилакоид мембраны гаднах гадаргуу руу шилждэг, өөрөөр хэлбэл матриц руу чиглэсэн, тэнд хуримтлагддаг.
Үүний зэрэгцээ, усны фотолиз нь thylakoids дотор явагддаг, өөрөөр хэлбэл гэрлийн нөлөөн дор задралд ордог.

Үүссэн электронууд нь зөөгчөөр хлорофилл молекулууд руу шилжиж, тэдгээрийг багасгадаг. Хлорофилл молекулууд тогтвортой байдалд буцаж ирдэг.
Усны фотолизийн явцад үүссэн устөрөгчийн протонууд thylakoid дотор хуримтлагдаж, H + нөөцийг үүсгэдэг. Үүний үр дүнд thylakoid мембраны дотоод гадаргуу эерэг (H + улмаас), гадна гадаргуу нь сөрөг (e - улмаас) цэнэглэгддэг. Эсрэг цэнэгтэй тоосонцор мембраны хоёр талд хуримтлагдах тусам потенциалын зөрүү нэмэгддэг. Боломжит ялгаа нь эгзэгтэй утгад хүрэхэд цахилгаан талбайн хүч нь ATP синтетазын сувгаар протонуудыг түлхэж эхэлдэг. Энэ тохиолдолд ялгарсан энерги нь ADP молекулуудыг фосфоржуулахад ашиглагддаг.
ADP + P → ATP.

Гэрлийн энергийн нөлөөн дор фотосинтезийн үед ATP үүсэхийг нэрлэдэг фотофосфоржилт.
Тилакоид мембраны гаднах гадаргуу дээр устөрөгчийн ионууд нэг удаа электронуудтай уулзаж, атомын устөрөгч үүсгэдэг бөгөөд энэ нь устөрөгчийн зөөгч молекул NADP (никотинамид аденин динуклеотид фосфат) -тай холбогддог.
2Н + + 4е – + NADP + → NADPH 2 .
Тиймээс фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд гурван процесс явагддаг: усны задралын улмаас хүчилтөрөгч үүсэх, ATP нийлэгжих, NADPH 2 хэлбэрээр устөрөгчийн атом үүсэх. Хүчилтөрөгч агаар мандалд тархаж, ATP ба NADPH 2 нь харанхуй фазын үйл явцад оролцдог.
2. Фотосинтезийн харанхуй үе шатЭнэ нь хлоропласт матрицад гэрэл ба харанхуйд хоёуланд нь тохиолддог бөгөөд Калвины мөчлөгт агаараас ирж буй CO 2-ын дараалсан хувиргалтыг илэрхийлдэг. Харанхуй фазын урвалууд нь ATP-ийн энергийг ашиглан явагддаг. Калвины мөчлөгт CO 2 нь NADPH 2-ийн устөрөгчтэй нэгдэж глюкоз үүсгэдэг.
Фотосинтезийн явцад моносахаридуудаас (глюкоз гэх мэт) гадна бусад органик нэгдлүүдийн мономерууд - амин хүчил, глицерин, өөх тосны хүчлүүд нийлэгждэг. Тиймээс фотосинтезийн ачаар ургамал өөрсдийгөө болон дэлхий дээрх бүх амьд биетүүдийг шаардлагатай органик бодис, хүчилтөрөгчөөр хангадаг.
Эукариотуудын фотосинтез ба амьсгалын харьцуулсан шинж чанарыг хүснэгтэд үзүүлэв.

Эукариотуудын фотосинтез ба амьсгалын харьцуулсан шинж чанар

Бүх организмын генетикийн мэдээлэл нь ДНХ-ийн нуклеотидын тодорхой дараалал (эсвэл РНХ вирусын РНХ) хэлбэрээр хадгалагддаг. Прокариотууд нь нэг ДНХ молекул хэлбэрээр генетикийн мэдээллийг агуулдаг. Эукариот эсүүдэд удамшлын материал нь хромосом болгон зохион байгуулагдсан хэд хэдэн ДНХ молекулуудад тархдаг.
ДНХ нь кодлогч болон кодчилдоггүй хэсгүүдээс бүрдэнэ. Кодлох бүсүүд РНХ-ийг кодчилдог. ДНХ-ийн кодчилдоггүй бүсүүд гүйцэтгэдэг бүтцийнфункц, генетикийн материалын хэсгүүдийг тодорхой аргаар савлах боломжийг олгодог, эсвэл зохицуулалтуургийн нийлэгжилтийг удирдан чиглүүлдэг генийг оруулахад оролцдог.
ДНХ-ийн кодлох бүсүүд нь ген юм. Ген - нэг мРНХ (мөн үүний дагуу полипептид), рРНХ эсвэл тРНХ-ийн нийлэгжилтийг кодлодог ДНХ молекулын хэсэг.
Ген байрладаг хромосомын бүсийг нэрлэдэг байршил . Эсийн цөм дэх генийн багц нь генотип , хромосомын гаплоид багцын генийн багц - геном , цөмийн гаднах ДНХ генийн багц (митохондри, пластид, цитоплазм) - пласмон .
Уургийн нийлэгжилтээр дамжуулан генд бүртгэгдсэн мэдээллийн хэрэгжилтийг нэрлэдэг илэрхийлэл генийн (илэрхийлэл). Генетик мэдээлэл нь ДНХ-ийн нуклеотидын тодорхой дараалал хэлбэрээр хадгалагддаг бөгөөд уураг дахь амин хүчлүүдийн дараалал хэлбэрээр явагддаг. РНХ нь мэдээллийн зуучлагч, тээвэрлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Өөрөөр хэлбэл, генетикийн мэдээллийн хэрэгжилт дараах байдлаар явагдана.
ДНХ → РНХ → уураг.
Энэ үйл явц нь хоёр үе шаттайгаар явагдана:
1) транскрипц;
2) нэвтрүүлэг.

Транскрипци(лат. хуулбар- дахин бичих) - ДНХ-ийг загвар болгон ашиглан РНХ-ийн синтез. Үүний үр дүнд мРНХ, тРНХ, рРНХ үүсдэг. Транскрипцийн процесс нь ATP хэлбэрээр маш их энерги шаарддаг бөгөөд РНХ полимераза ферментээр явагддаг.

Үүний зэрэгцээ ДНХ-ийн молекулыг бүхэлд нь хуулбарлахгүй, харин зөвхөн түүний бие даасан сегментүүдийг хуулбарладаг. Ийм сегмент ( транскрипт) эхэлдэг сурталчлагч- ДНХ-ийн РНХ полимеразыг хавсаргаж, транскрипци эхэлж, дуусдаг хэсэг терминатор- транскрипцийн төгсгөлийн дохиог агуулсан ДНХ-ийн хэсэг. Транскриптон бол молекул биологийн үүднээс авч үзвэл ген юм.
Транскрипци нь репликацийн нэгэн адил нуклеотидын азотын суурийн нэмэлтээр холбогдох чадварт суурилдаг. Транскрипцийн үед ДНХ-ийн давхар хэлхээ тасарч, нэг ДНХ-ийн хэлхээний дагуу РНХ-ийн нийлэгжилт явагдана.

Транскрипцийн явцад ДНХ-ийн нуклеотидын дарааллыг нийлэгжүүлсэн мРНХ молекул руу хуулж авдаг бөгөөд энэ нь уургийн биосинтезийн процесст загвар болж ажилладаг.
Прокариот генүүд нь зөвхөн кодлох нуклеотидын дарааллаас бүрдэнэ.

Эукариот генүүд нь ээлжлэн кодлохоос бүрдэнэ. экзон) болон кодчилолгүй ( интрон) талбайнууд.

Транскрипц хийсний дараа интронтой харгалзах мРНХ-ийн хэсгүүдийг залгах явцад устгадаг бөгөөд энэ нь боловсруулалтын салшгүй хэсэг юм.

Боловсруулж байна- түүний урьдал мРНХ-ээс боловсорсон мРНХ үүсэх үйл явц. Үүнд хоёр үндсэн үйл явдал багтдаг. 1. МРНХ-ийн төгсгөлд нуклеотидын богино дарааллыг хавсаргах нь орчуулгын эхлэл ба төгсгөлийг илтгэнэ. Холбох- ДНХ-ийн интронтой харгалзах мэдээлэлгүй мРНХ дарааллыг арилгах. Слэйсингийн үр дүнд мРНХ-ийн молекулын жин 10 дахин буурдаг. Нэвтрүүлэг(лат. орчуулга- орчуулга) - мРНХ-г загвар болгон ашиглан полипептидийн гинжин хэлхээний синтез.

Бүх гурван төрлийн РНХ орчуулгад оролцдог: мРНХ нь мэдээллийн матриц; тРНХ нь амин хүчлийг дамжуулж, кодоныг таних; рРНХ нь уурагтай хамт мРНХ, тРНХ, уураг агуулсан рибосомыг үүсгэдэг бөгөөд полипептидийн гинжин хэлхээний нийлэгжилтийг гүйцэтгэдэг.

Нэвтрүүлгийн үе шатууд

Матрицын синтезийн урвалууд.Матрицын синтезийн урвалууд орно

• ДНХ-ийн өөрийгөө хуулбарлах (репликаци);
• ДНХ-ийн молекул дээр мРНХ, тРНХ, рРНХ үүсэх (транскрипт);
• мРНХ руу уургийн биосинтез (орчуулга).

Эдгээр бүх урвалын нийтлэг зүйл бол нэг тохиолдолд ДНХ молекул, нөгөө тохиолдолд мРНХ молекул нь ижил молекулууд үүсэх матрицын үүрэг гүйцэтгэдэг. Матрицын синтезийн урвалууд нь амьд организмын өөрийн төрлийг нөхөн үржих чадварын үндэс суурь болдог.
Генийн илэрхийлэлийн зохицуулалт. Олон эст организмын бие нь олон төрлийн эсээс бүрддэг. Тэдгээр нь бүтэц, үйл ажиллагааны хувьд ялгаатай, өөрөөр хэлбэл ялгаатай байдаг. Ялгаа нь биеийн аль ч эсэд шаардлагатай уургуудаас гадна төрөл бүрийн эсүүд тусгай уураг нийлэгжүүлдэгт илэрдэг: кератин нь эпидермисийн давхаргад үүсдэг, гемоглобин нь эритроцитод үүсдэг гэх мэт. Эсийн ялгарал нь дараахь шалтгааны улмаас үүсдэг. илэрхийлэгдсэн генийн багцын өөрчлөлт бөгөөд ДНХ-ийн дарааллын бүтцэд эргэлт буцалтгүй өөрчлөлтүүд дагалддаггүй.

Сонголт 1

1 . Уургийн биосинтезийн эхний үе шатыг юу гэж нэрлэдэг вэ?

1) орчуулга 2) транскрипц

3) мутаци4) кодчилол

2. Шууд поли үүсэх нь хаана тохиолддог вэ?уургийн гинжийг хэмжих вэ?

1) цөмд2) эсийн төвд

3) Голги цогцолборт4) рибосом дахь

3 Фотосинтезийн анхдагч бүтээгдэхүүний нэр юу вэ?
1) цардуул2) целлюлоз
3) глюкоз 4) сахароз

4. Фотолизийн процесс гэж юу вэ (фотооксидления)?

1) фотосинтезийн явцад усны молекул хуваагдах

2) фотосинтезийн үед усны молекулуудын нийлэгжилт

3) фотосинтезийн үед усны молекулыг ялгаруулах

4) фотосинтезийн үед усны молекулуудын шингээлт

5.
хлоропласт дотор. Дараах бодисуудын аль нь энэ диаграммын 2 дугаартай тохирч байна вэ?

1) глюкоз

2) ус

3) нүүрстөрөгчийн давхар исэл

4) хүчилтөрөгч

6 .Химийн урвалын бүдүүвч дэх хоосон зайд ямар бодисын томъёог бичих вэ?

ХАМТ 6 Н 12 ТУХАЙ 6 + 6O 2 = … + 6H 2 ТУХАЙ

1) нүүрстөрөгчийн дутуу исэл

2) нүүрстөрөгчийн давхар исэл

3) хүчилтөрөгч

4) хлорофилл

7.

Үйл явц

мРНХ

Рибосом руу мэдээлэл дамжуулах

1) тРНХ

2) ДНХ

3) ATP

4) EPS

8. Аль органик молекулыг ном хэвлэх матрицын аналог гэж үзэж болох вэ?

1) гемоглобины молекул

2) ATP

3) ДНХ

4) цардуулын молекул

9. Фотосинтезийн талаархи дараах мэдэгдлүүд зөв үү?

А. Фотосинтез нь зөвхөн ургамлын хувьд чухал юм.

Б. Фотосинтез нь бүх амьд организмын органик бодисын эх үүсвэр юм.

2) зөвхөн B зөв байна

3) хоёр дүгнэлт зөв байна

4) хоёр шийдвэр буруу байна

10 .Эс дэх уургийн биосинтезийн шинж тэмдэг юу вэ? Зургаан хариултаас гурван зөв хариултыг сонгож, тэдгээрийн доор заасан тоог бич.

1) Үйл явцыг явуулахын тулд гэрлийн энергийг ашигладаг.

2) Энэ процесс нь ферментийн оролцоотойгоор явагддаг.

3) Процессын гол үүрэг нь РНХ молекулуудад хамаардаг.

4) Уг процесс нь ATP-ийн нийлэгжилт дагалддаг.

5) Амин хүчил нь молекул үүсгэх мономерын үүрэг гүйцэтгэдэг.

6) Уургийн молекулууд лизосомд цуглардаг.

11. Санал болгож буй жагсаалтаас дутуу нэр томъёог тоон тэмдэглэгээг ашиглан "Фотосинтезийн гэрлийн үе шат" гэсэн бичвэрт оруулна уу. Сонгосон хариултуудын тоог бичвэрт бичээд, дараа нь гарсан тоонуудын дарааллыг (текстийн дагуу) доорх хүснэгтэд оруулна уу.

ФОТОСИНТЕЗИЙН Хөнгөн үе шат

Фотосинтез нь гэрэл ба __________ (A) гэсэн хоёр үе шаттайгаар явагддаг нь одоо тогтоогдсон. Гэрлийн үе шатанд нарны энергийн нөлөөгөөр __________ (В) молекулын өдөөлт, __________ (C) молекулын синтез явагдана. Энэ урвалтай зэрэгцэн ус гэрлийн нөлөөн дор задарч, чөлөөт __________ (G) ялгаруулдаг. Энэ процессыг фотолиз гэж нэрлэдэг.

ДНХ

2)

харанхуй

3)

хүчилтөрөгч

4)

ATP

5)

бүрэнхий

6)

гемоглобин

7)

хлорофилл

8)

нүүрстөрөгчийн давхар исэл

12. Мөөгийг хоол тэжээлийн төрлөөр нь тааруулна. Үүнийг хийхийн тулд эхний баганын элемент бүрийн хоёр дахь баганаас байрлалыг сонгоно. Сонгосон хариултуудын тоог хүснэгтэд оруулна уу.

B)

пенициллиум

IN)

мөөгөнцөр

G)

хүхрийн шар өнгийн мөөгөнцөр

D)

үр тарианы зэв мөөгөнцөр

E)

үхрийн нүд нунтаг хөгц

2)

13. Амьд организм дахь химийн урвалын хурд температураас хамаарах графикийг судлах (тэнхлэгийн дагуу).X биеийн температурыг (°С-ээр) болон тэнхлэгийн дагуу зурнацагт - химийн урвалын харьцангуй хурд (дурын нэгжээр)).

Дараах тайлбаруудын аль нь тогтоосон температурын хязгаарт энэ хамаарлыг хамгийн зөв тодорхойлдог вэ? Амьд организм дахь химийн урвалын хурд 39-43 хэмийн хооронд температурын өсөлт

2) бүхэл бүтэн интервалын туршид огцом буурдаг

3) ургаж, хамгийн дээд хэмжээндээ хүрнэ

4) дундаж утгуудын орчимд хэлбэлздэг

Амьд эс дэх уургийн биосинтез. Нүүрс усны биосинтез - фотосинтез

Сонголт 2

1. Удамшлын мэдээллийг хуулбарлах ажил хаана явагддаг вэ?ДНХ үүсэх үү?

1) цитоплазмд2) торны гадна талд

3) цөмд4) мембран дотор

2 . mRNA генетикээс унших үйл явцыг юу гэж нэрлэдэг вэ?химийн мэдээлэл?

1) транскрипт 2) орчуулга

3) синтез4) хуулбарлах

3 . Гэрлийн урвалд ямар энерги зарцуулагддаг вэ?синтез?

1) эсийн дотоод энерги

2) катаболизмын үед эсээс ялгарах энерги

3) агаарын энерги

4) нарны гэрлийн энерги

4. Мембран доторх орон зайг юу гэж нэрлэдэг вэ?Ропласт, желатин бодисоор дүүрсэн үү?
1) полисом 3) грана
2) строма 4) тилакоид

5. Химийн урвалын бүдүүвч дэх хоосон зайд ямар бодисын томъёог бичих ёстой вэ?

6СО 2 + 6 цаг 2 O =… + 6O 2

1) гемоглобин

2) ДНХ

3) глюкоз

4) хлорофилл

6. Фотосинтезийн үйл явцыг харуулсан диаграммыг судал
хлоропласт дотор. Дараах бодисуудын аль нь 3-ын тоотой тохирч байна вэ?
Энэ диаграм дээр?

2) нүүрстөрөгчийн давхар исэл

3) хүчилтөрөгч

4) глюкоз

7. Компьютерт холбогдсон принтерийг аль эсийн бүтцийн аналог гэж үзэж болох вэ?

2) рибосом

3) митохондри

4) Голги цогцолбор

8. Ургамлын амьдралын үйл явцын талаарх дараах дүгнэлтүүд зөв үү?

А. Фотосинтезийн гол үүрэг бол хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх явдал юм.

IN. Эсийн амьсгалын гол үүрэг бол хүчилтөрөгчийг шингээх явдал юм.

2) зөвхөн B зөв байна

3) хоёр мэдэгдэл үнэн

4) хоёр мэдэгдэл буруу байна

9. Доорх хүснэгтэд эхний болон хоёр дахь баганын байрлалуудын хоорондын хамаарал байна.

Үйл явц

тРНХ

Амин хүчлийг угсрах газар руу шилжүүлэх

мРНХ

Энэ хүснэгтийн хоосон хэсэгт ямар ойлголтыг оруулах ёстой вэ?

2) эсийг эрчим хүчээр хангах

3) эсэд рибосом үүсэх

4) эсийн өсөлт, хуваагдлын зохицуулалт

10. Фотосинтезийн явцад юу тохиолддог вэ? Зургаан хариултаас гурван зөв хариултыг сонгож, тэдгээрийн доор заасан тоог бич.

1) усны молекулуудын хуваагдал

2) глюкоз үүсэх

3) хлорофилийн молекулуудын гэрлийн энергийг шингээх

4) уураг үүсэх

5) хүчилтөрөгчийн шингээлт

6) нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулах

11. Санал болгож буй жагсаалтаас дутуу нэр томъёог тоон тэмдэглэгээг ашиглан "Уургийн биосинтез" гэсэн бичвэрт оруулна уу. Сонгосон хариултуудын тоог бичвэрт бичээд, дараа нь гарсан тоонуудын дарааллыг (текстийн дагуу) доорх хүснэгтэд оруулна уу.

5)

ген

6)

рибосом

7)

Голги цогцолбор

8)

фенотип

12. Ферментийн катализаторын урвалын хурд температураас (тэнхлэгийн дагуу) хамаарлыг харуулсан графикийг судал.X хүний ​​биеийн температурыг зурж, тэнхлэгтцагт - химийн урвалын хурд).

Хүний биеийн ямар температурт химийн урвалын хурд ердийн 20 нэгжтэй тэнцэх вэ?

1) 30 ° C

2) 33 ° C

3) 35 ° C

4)43 ° C

13. Энэ шинж чанарыг агуулсан бодисын солилцооны төрөл ба шинж чанарын хоорондын уялдаа холбоог тогтооно. Үүнийг хийхийн тулд эхний баганын элемент бүрийн хоёр дахь баганаас байрлалыг сонгоно. Сонгосон хариултуудын тоог хүснэгтэд оруулна уу.

B)

Урвалын үед энерги шингэдэг

IN)

Урвалын үед энерги ялгардаг

G)

Рибосомууд оролцдог

D)

урвал нь митохондрид явагддаг

E)

энерги нь ATP молекулуудад хадгалагддаг

2)

эрч хүчтэй