Макроергічні з’єднання
Будь-який організм постійно здійснює роботу: синтез молекул, які входять до складу його клітин, поглинання ззовні необхідних йому речовин і викид різних шлаків.
Більшість організми здатні до переміщення в просторі, активного сприйняття зовнішнього світу і впливу на нього.
Для здійснення будь-якої роботи потрібна енергія. Спосіб отримання енергії пов’язаний з типом харчування, за яким групи організмів ділять на:
- Автотрофи; Гетеротрофи.
При всіх типах енергетичного обміну енергія запасається в живій клітині у вигляді макроергічних сполук. Це органічні сполуки, які містять багаті енергією (макроергічні) хімічні зв’язки. До них належать, наприклад, речовини, при гідролізі яких вивільняється енергії в 2-4 рази більше, ніж при гідролізі інших речовин.
До макроергічних сполук відносяться:
- Аденозинтрифосфорна кислота (АТФ); Аденозиндифосфорна кислота (АДФ); Пірофосфат (H4P2O7); Поліфосфати (полімери метафосфорной кислоти – (НРО3)N * Н2О) Ряд інших з’єднань.
Найважливіше макроергічні з’єднання – АТФ.
Використовуючи енергію, укладену в макроергічних зв’язках АТФ, при дії ферментів, які переносять фосфатні групи, можна отримати інші макроергічні сполуки, наприклад:
- ГТФ (гуанозинтрифосфорна кислота); ФЕП (фосфоенолпіровиноградна кислота) та ін.
Утворюється АТФ у процесах біологічного окислення і при фотосинтезі.
Енергія макроергічних зв’язків використовується для вчинення будь-якої роботи:
- Активації сполук (наприклад, глюкози, щоб міг початися ланцюг її окисних перетворень); Синтезу біополімерів (нуклеїнових кислот, білків, полісахаридів); Виборчого поглинання речовин з навколишнього середовища клітини і викиду з клітини непотрібних продуктів; М’язового скорочення; Відновлення активного стану організму і т. д.
Запас цих сполук дозволяє організму швидко реагувати на зміну зовнішніх умов і здійснювати фізичну роботу. При спортивному тренуванні вміст макроергічних сполук у м’язах і швидкість їх утворення зростають.
Є й інші форми запасання енергії.
- По-перше – це різниця електричних потенціалів на біологічних мембранах, яка може бути використана для синтезу макроергічних сполук і на підтримку клітини, якій доводиться витрачати енергію. По-друге, оскільки будь-який організм здатний окислювати вуглеводи і жири з утворенням макроергічних сполук, то можна вважати, що жирові краплі, зерна крохмалю, частки глікогену – це не тільки запаси пластичного (“будівельного”) матеріалу, а й запаси енергії, тільки в більш інертній і менш доступній для швидкого використання формі, ніж макроергічні сполуки.
Енергетичний обмін в організмі вивчає розділ біохімії – Біоенергетика.
Related posts:
- Окислення органічних речовин Основний реакцією, що дозволяє вивільняти енергію, що використовується для життєдіяльності, є окислення органічних речовин, що надходять з їжею. В основі реакції окислення лежить передача електронів з однієї молекули на іншу, яка при цьому відновлюється. Існує кілька механізмів окислення. Найбільш часто використовується в клітці дегидрирование – відщеплення двох електронів разом з протонами. Окислювальні процеси в клітці […]...
- Асиміляція і дисиміляція – біологія Процес перетворення зовнішніх речовин в енергію і сукупність реакцій, в результаті яких утворюються складні органічні речовини, необхідні для життєдіяльності організму, називається метаболізмом або обміном речовин. Основні процеси метаболізму – асиміляція і дисиміляція, тісно взаємопов’язані між собою. Метаболізм Обмін речовин відбувається на клітинному рівні, але починається з процесу: Травлення; Дихання. В обміні речовин беруть участь органічні […]...
- Обмін речовин і перетворення енергії – основа життєдіяльності клітини Обов’язковою умовою існування будь-якого організму є постійний приплив поживних речовин і постійне виділення кінцевих продуктів хімічних реакцій, що відбуваються в клітинах. Живильні речовини використовуються організмами в якості джерела атомів хімічних елементів (перш за все атомів вуглецю), з яких будуються або оновлюються всі структури. В організм, крім поживних речовин, надходять також вода, кисень, мінеральні солі. Надійшли […]...
- Обмін речовин і перетворення енергії в клітині Основою життєдіяльності клітини і організму є обмін речовин і перетворення енергії. Обмін її вин і перетворення енергії – сукупність всіх реакцій розпаду і синтезу, що протікають в клітині або у всьому організмі, пов’язаних з виділенням або поглинанням енергії. Обмін речовин і перетворення енергії складається з двох взаємопов’язаних, але протилежних процесів – асиміляції і дисиміляції (рис. […]...
- Обмін речовин в організмі – конспект Обмін речовин в організмі являє собою сукупність всіх хімічних реакцій, що відбуваються в ньому. Хімічні реакції, пов’язані з перетворенням речовин, відносять до двох процесів – пластичного і енергетичного обміну. Пластичний обмін – це сукупність реакцій синтезу органічних речовин в клітині з використанням енергії. Енергетичний обмін – це розпад отриманих з їжею поживних речовин до простих […]...
- Як харчуються організми-гетеротрофи Під час харчування гетеротрофов відбуваються суцільні процеси дисиміляції (руйнування (розщеплення речовин)) і виділення енергії. У травному тракті ферменти розщеплюють високомолекулярні органічні сполуки до низькомолекулярних (наприклад, білки до амінокислот, з яких вже можна щось побудувати в організмі). В процесі розщеплення активно бере участь вода. При цьому процесі виділяється тепло: Білки + H₂O (вода) → амінокислоти + […]...
- Нейтральний жир Ліпіди – клас органічних сполук, погано розчинних у воді і є ефірами жирних кислот. Їх можна розділити на прості (наприклад, відомий всім нейтральний жир, що складається з гліцерину і жирних кислот) і складні (наприклад, найпоширеніший ліпід клітинних мембран – лецитин). Їх погана розчинність в воді пов’язана з гідрофобним характером жирних кислот. Обмін речовин і енергії, […]...
- Проблема харчування Для перших клітин харчування не було серйозною проблемою: справді, первинний океан містив величезну кількість різних простих органічних речовин, які проникали в клітини шляхом дифузії і під впливом клітинних ферментів перетворювалися в складові частини протоплазми. Надалі, однак, виникла серйозна проблема. Поступово всі запаси органічних сполук в первинному океані вичерпалися, а умови на Землі змінилися таким чином, […]...
- Неорганічні речовини клітини До складу клітини входить близько 70 елементів періодичної системи елементів Менделєєва, а 24 з них присутні у всіх типах клітин. Всі присутні в клітці елементи діляться, в залежності від їх вмісту в клітині, на групи: Макроелементи – H, O, N, C, Mg, Na, Ca, Fe, K, P, Cl, S; мікроелементи – В, Ni, Cu, Co, […]...
- Обмін речовин в організмах живих істот Метаболізм або обмін речовин – це повний комплекс хімічних реакцій і процесів, які протікають в живій клітині, що забезпечують її життєдіяльність, ріст, поділ і взаємодію із зовнішнім середовищем. Саме правильний обмін речовин забезпечує розщеплення і засвоєння молекул речовин, з яких складаються клітини або необхідних для функціонування, руйнування, відновлення клітин і міжклітинної речовини. Завдяки правильному метаболізму […]...
- Хто такі автотрофи Автотрофи – це організми, які синтезують органічні речовини з неорганічних сполук. Всі речовини, необхідні для розвитку і життєдіяльності, вони здатні отримати з навколишнього середовища. Найважливіший елемент, що входить до складу клітин будь-якої форми життя – вуглець і його сполуки. Для організмів, що використовують автотрофний тип харчування, його джерелом є вуглекислий газ. Характеристика автотрофів Для протікання […]...
- Енергетичні потреби живих організмів Енергія абсолютно необхідна для будь-яких проявів життєдіяльності. Енергія потрібна для процесів хімічного синтезу; вона необхідна для всіх видів руху. Будь-який рух тіла супроводжується витрачанням енергії. Енергія витрачається також і на процес активного перенесення речовин через плазматичну мембрану, причому на цей процес витрачається дуже значна частина енергетичних ресурсів клітини. Енергія потрібна також для утворення тепла. Людина […]...
- Автотрофні і гетеротрофні організми За способом отримання енергії всі організми діляться на дві групи: Автотрофні; Гетеротрофні. Автотрофні організми (автотрофи) – це організми, які синтезують з неорганічних сполук органічні речовини з використанням енергії Сонця (фототрофи) або енергії, що звільняється при хімічних реакціях (хемотрофи). До автотрофних організмів відносяться: Наземні зелені рослини; Водорості; Фототрофні бактерії, джерелом енергії для яких є світло; Деякі […]...
- Забезпечення клітин енергією за рахунок окислення органічних речовин Біологічне окислення і горіння. Живі організми, нездатні використовувати світлову енергію, повинні отримувати її за рахунок окислення органічних сполук, що надходять ззовні з їжею. Чому при окислюванні органічних речовин вивільняється енергія? Частина електронів у складі молекул органічних сполук знаходиться на високих енергетичних рівнях. Енергія вивільняється при переміщенні електронів з орбіт високої енергії на низькі енергетичні рівні […]...
- Дія ферменту каталази на пероксид водню Щоб побачити, як працює фермент, візьміть трохи пероксиду водню. Перелийте його в хімічний стакан або в майонезну банку і приступіть до досліду. Ви бачите прозору безбарвну рідину. Наріжте бульбу картоплі якомога дрібніше або натріть його на тертці. Покладіть шматочки картоплі в посудину з пероксидом водню – відразу ж почнеться реакція. Рідина спіниться за рахунок кисню, […]...
- Глікокалікс Глікокалікс – комплекс білків і вуглеводів, що розташовується на поверхні цитоплазматичної мембрани і необхідний для реалізації ряду функцій: рецепторною, адгезивной, а також є середовищем, де протікають процеси позаклітинного травлення. Екзоцитоз – процес надходження речовин всередину клітини. При надходженні всередину клітини великих часток речовини говорять про фагоцитоз, при поглинанні рідини – про пиноцитоз. Екзоцитоз – процес, […]...
- Транспорт речовин через мембрани Транспорт речовин через мембрани має важливе значення для нормальної життєдіяльності клітини. Клітка повинна поглинати поживні речовини і воду і виділяти назовні непотрібні сполуки. Клітини також секретують деякі речовини, необхідні для регуляції організму (гормони) і речовини, що беруть участь у процесах обміну речовин (травні ферменти). Мембранний транспорт можна розділити на три типи: дифузія, полегшена дифузія і […]...
- Механічна енергія Енергія є мірою руху і взаємодії будь-яких об’єктів в природі. Є різні форми енергії: механічна, теплова, електромагнітна, ядерна… Досвід показує, що енергія не з’являється нізвідки і не зникає безслідно, вона лише переходить з однієї форми в іншу. Це сама загальне формулювання закону збереження енергії. Кожен вид енергії являє собою деяке математичне вираження. Закон збереження енергії […]...
- Фотосинтез і хемосинтез – конспект Фотосинтез. Слово “фотосинтез” буквально означає з’єднання, створення під дією світла. Фотосинтез – це утворення клітинами вищих рослин, водоростей і деякими бактеріями органічних речовин з води і вуглекислого газу з участю енергії світла. За допомогою хлорофілу (або інших пігментів), що міститься в хлоропластах і хроматофорах, вони здійснюють перетворення світлової енергії в енергію хімічних зв’язків. Це складний, […]...
- Обмін речовин та енергії Що відрізняє живий організм від неживого. Чому з припиненням обміну речовин припиняється життя. Кожен знає, що без бензину автомобіль нікуди не поїде. Саме за рахунок згорання бензину утворюється енергія, яка необхідна для руху. Приблизно так само працюють всі живі організми. “Бензин”, тобто їжа, яку їдять люди, включається в ланцюг хімічних перетворень. В результаті утворюються енергія […]...
- Хімізм та енергетика м’язового скорочення Основа скорочення м’яза – біохімічні процеси, які відбуваються в 2 фази: перша, анаеробну (безкисневому), і другу, аеробну (кисневу). У кожній з цих фаз відбувається розщеплення речовин із звільненням енергії і їх відновлення (ресинтез). Тому м’яз, позбавлена кисню, може довго працювати за умови видалення залишкових продуктів обміну речовин. Слід врахувати, що виняткова роль в біохімічних процесах […]...
- Енергія зв’язку і дефект мас Нуклони всередині ядра утримуються ядерними силами. Їх утримує певна енергія. Виміряти цю енергію безпосередньо досить складно, однак можна зробити це побічно. Логічно припустити, що енергія, яка потрібна для розриву зв’язку нуклонів в ядрі, буде дорівнює чи більше тієї енергії, яка утримує нуклони разом. Енергія зв’язку та енергія ядра Цю прикладену енергію вже легше виміряти. Зрозуміло, […]...
- Карбіди З’єднання вуглецю з металами називаються карбіди. Їх склад не підкоряється простим правилам валентності, а хімічний зв’язок змінюється від іонної і ковалентного до чисто металевою. За типом хімічного зв’язку карбіди діляться на ковалентні, іонні, або солеобразующіе, і металеві. Іонні карбіди містять іони С4-, наприклад: карбід алюмінію Al3C4, карбід берилію Be2C, формально вони є продуктами заміщення водню […]...
- Процеси життя в різних температурних умовах Температурні межі життя неоднакові для різних видів організмів, періодів їх розвитку, фізіологічного стану, що передували температурних умов, статі (як правило, самці менш стійкі до високих і низьких температур). По відношенню до коливань температури розрізняють дві групи організмів: стенотермні – що живуть при невеликих коливаннях температури, наприклад мешканці тропічних морів, великих глибин, і евритермні – що […]...
- Відмінності в будові клітин еукаріот і прокаріот Які ознаки примітивності прокаріотів в порівнянні з еукаріотами ви можете назвати? У прокаріот відсутні ядро і хромосоми. Спадкова інформація прокаріотів представлена єдиною молекулою ДНК, яка замкнута у вигляді кільця і розташована в цитоплазмі. Рибосоми у прокаріотів дуже дрібні. Л органоїдів, оточених мембранами (ендоплазматична сітка, апарат Гольджі, мітохондрії, пластиди), прокаріоти і зовсім не мають. У еукаріотичної […]...
- Біологічне окислення Часто можна чути про калорійність того чи іншого продукту. Це означає, що він здатний дати при окислюванні певну кількість необхідної для організму енергії. Зазвичай під окисленням розуміють з’єднання з киснем. Саме так і окислюється ряд молекул в організмі під впливом ферментів – оксигеназ. Однак при біологічному окислюванні від органічної молекули під дією відповідного ферменту отщепляются […]...
- Обмін речовин і енергії в клітині – конспект Зростання, розвиток, розумова і фізична діяльність можливими завдяки обміну речовин і енергії в клітині. Перетворення речовин в енергію є головною умовою живих організмів, починаючи одноклітинними рослинами і закінчуючи людиною. Анаболізм і катаболізм Обмін речовин або метаболізм – сукупність складних хімічних реакцій, що відбуваються в кожній клітині живого організму. Основна властивість обміну речовин і енергії – […]...
- Константа гідролізу Рівновага гідролітичної реакції відповідно до закону діючий мас називається константою гідролізу. Величина показує, наскільки речовина здатна до електролітичної дисоціації. Чим більше значення константи, тим в більшій мірі протікає реакція. Процес гідролізу Гідроліз – процес обмінного розкладання сполук водою. Гідролізу піддаються органічні і неорганічні сполуки, розпадаючись на іони. Серед неорганічних речовин гідроліз характерний для розчинних солей, […]...
- Основні особливості клітини Однією з найважливіших особливостей клітини є обмін речовин, або метаболізм – сукупність здійснюваних кліткою біохімічних процесів, що забезпечують її зростання, підтримання, відновлення і розвиток. Процеси обміну речовин прийнято розділяти на анаболічні і катаболічні. Анаболізмом називають ті хімічні процеси, при яких більш прості речовини з’єднуються між собою з утворенням більш складних речовин, що призводить до накопичення […]...
- Обмін речовин і енергії в клітині. Енергетичний обмін Загальна характеристика обміну речовин і енергії. Обмін речовин і енергії, або метаболізм (від грец. Metabole – зміна), – процес, який лежить в основі всіх явищ життя. Всі відомі науці живі організми являють собою відкриті системи, постійно обмінюються речовиною і енергією з навколишнім середовищем. Енергія потрібна для біосинтезу складних органічних речовин, властивих кожній клітині (амінокислоти, цукру, […]...
- АТФ як клітинне паливо Не завжди клітці потрібна енергія в той самий час, коли ця енергія витягується з їжі, і в тому місці, де вона витягується. Надлишок енергії накопичується у вигляді палива, яке є для використання в будь-який момент. Це паливо – аденозінт ріфосфат (скорочено АТФ). За своєю хімічною структурою АТФ являє собою аденозин, з’єднаний з трьома фосфатними групами. […]...
- Хімічні основи життя Організми тварин і рослин отримують всі необхідні елементи з навколишньої природи. В клітинах міститься близько 90 хімічних елементів, 24 з них мають відоме вченим призначення. Чи виконують інші елементи якусь функцію або просто потрапляють в організми разом з їжею та повітрям, поки не встановлено. Залежно від змісту в організмах елементи ділять на три групи. В […]...
- Що регулюють гриби на нашій планеті? Лишайники: симбіоз водорості і гриба Як всякий упорядкований процес, біотична регуляція базується на споживанні зовнішньої енергії. Первинним джерелом енергії в біосфері є зелені рослини, нерухомі організми, які синтезують органічні сполуки за допомогою енергії сонячного світла. Ліси, що складаються з вищих рослин – дерев, регулюють круговорот води на суші. Завдяки лісам на суші йдуть дощі і […]...
- Гормональна регуляція обміну речовин Обмін речовин і енергій – це спосіб існування білкових тіл. Він передбачає прийом із зовнішнього середовища продуктів харчування, їх складну обробку для отримання енергії на виконання функцій в організмі і в зовнішньому середовищі і для вироблення будівельного матеріалу натомість відмерлих клітин і тканин. Все це відбувається під впливом ферментативних клітинних систем і гормонів ендокринної системи. […]...
- Кремнієва кислота – хімія Будова молекули і фізичні властивості Кремнієві кислоти – дуже слабкі, малорозчинні у воді сполуки загальної формули nSiO2 – mH2O. Утворює колоїдний розчин у воді. Метакремнієва H2SiO3 існує в розчині у вигляді полімеру. Способи отримання Кремнієва кислота утворюється при дії сильних кислот на розчинні силікати (силікати лужних металів). Наприклад, при дії соляної кислоти на силікат натрію: […]...
- Бактеріям-хемосинтетиков світло Сонця не потрібне Зміст Хемосинтетики – хто це? Види хемолітоавтотрофних організмів Залізобактерій Сіркобактерії Нітрофікуюючі прокаріоти Водневі прокаріоти Значення хемосинтетиков Першою сходинкою харчового ланцюжка біосфери є автотрофи – бактерії, здатні переробляти неорганічні речовини в органічні. Серед них фотосинтетики і хемосинтетики. Неможливо уявити життя без діяльності бактерій-хемосинтетиков, що відносяться до цієї категорії. С. Н. Виноградський Хемосинтетики – хто це? Бактерії-автотрофи, […]...
- Хімічна активність води Теплота плавлення – фізичне поняття, яке характеризує кількість енергії, необхідне для перетворення кристалічної форми речовини в рідину. Вода володіє високими показниками питомої теплоти плавлення, у зв’язку з чим зменшується ймовірність загибелі клітини в результаті її замерзання. Хімічна активність води – вода бере активну участь у хімічних реакціях. Вона не тільки є розчинником для інших речовин, […]...
- Коли механічна енергія зберігається? При падінні каменю його потенційна енергія зменшується. Але при цьому швидкість каменю збільшується, а значить, збільшується і кінетична енергія каменю. При русі ж каменя, кинутого вгору, його потенційна енергія збільшується, але зменшується кінетична енергія. Таким чином, кінетична енергія може перетворюватися в потенційну, і назад. Досліди і розрахунки показують, що якщо між тілами системи діють тільки […]...
- Виробництво аміаку Сполуки азоту широко використовуються в різних галузях промисловості та сільського господарства. Основним сировинним джерелом азоту є атмосфера. Атмосфера відноситься до категорії невичерпних матеріальних ресурсів. Однак газоподібний молекулярний азот представляє одне з найбільш стійких хімічних речовин. Енергія зв’язку в молекулі азоту дорівнює 940,5 кДж / моль. В результаті грозових розрядів тільки незначна частина атмосферного азоту переходить […]...
- Життєдіяльність клітини людини Клітина – найменша структура організму, але її життєдіяльність багатогранна і складна. Від хімічного складу і життєдіяльності клітини залежить життєдіяльність тканин, органів, систем органів і цілого організму. Необхідні поживні речовини для своєї життєдіяльності клітина отримує з крові. У клітці синтезуються складні речовини з простих речовин крові, що надходять через мембрану. Такий синтез називається біологічним. Для життєдіяльності […]...