ATP e altri organici. Acidi nucleici, ATP e altri composti organici della cellula

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"Lezioni di Chimica Organica" - Fatto Qualitativo e Quantitativo. Il termine "sostanze organiche" fu introdotto nella scienza da JJ Berzelius nel 1807. Fosforo. M. Berthelot sintetizza i grassi (1854). Classificazione delle sostanze organiche. AM Butlerov sintetizza una sostanza zuccherina (1861). Domande. A. Kolbe sintetizza l'acido acetico (1845).

"Evoluzione del mondo organico" - Coccige umano. Hoatzin è un uccello moderno, simile in alcune caratteristiche all'Archaeopteryx. Fonti Internet. Evoluzione. Echidna. Casuario è uno struzzo australiano. Ornitorinco. Dopo aver studiato il materiale dell'argomento "Prove dell'evoluzione del mondo organico", dovresti essere in grado di: Prove dell'evoluzione del mondo organico. Prutvirai Patil, 11 anni, è del villaggio di Sanglivadi, nello stato indiano del Maharashtra.

"Sostanze organiche della cellula" - Grazie per l'attenzione. Quali sono le funzioni dei carboidrati e dei lipidi? Sostanze organiche che compongono la cellula. Conclusione. Lipidi. Elenca le funzioni delle proteine. Consolidamento. Trai una conclusione. Ripassa i compiti Impara un nuovo argomento. I carboidrati sono costituiti da atomi di carbonio e molecole d'acqua. Quali sostanze organiche si trovano nelle cellule?

"Giunture a punta" - I perni vengono utilizzati per rafforzare le articolazioni. Uno scalpello obliquo per la tornitura fine è affilato su entrambi i lati. La parte di lavoro della punta ha la forma di un cuneo con un angolo di 35 . A seconda del tipo di colla, il prodotto viene mantenuto in uno stato compresso fino a 24 ore Lo scalpello è progettato per incastrare nidi e occhielli. Un elemento caratteristico delle parti sagomate sono i filetti.

"Composti biologicamente attivi" - Produzione mondiale di grassi e oli essenziali. Latanoprost (Xalatan) è un farmaco antiglaucoma (a base di prostaglandine sintetiche del gruppo F2a). Cascata di acido arachidonico. I lipidi semplici sono cere. Classificazione primaria dei lipidi di membrana biologici. Composti biologicamente attivi di organismi viventi.

Domanda 1. Qual è la struttura della molecola di ATP?
L'ATP è l'adenosina trifosfato, un nucleotide appartenente al gruppo degli acidi nucleici. La concentrazione di ATP nella cellula è bassa (0,04%; nei muscoli scheletrici 0,5%). La molecola di adenosina trifosfato (ATP) assomiglia a uno dei nucleotidi della molecola di RNA nella sua struttura. L'ATP è costituito da tre componenti: adenina, uno zucchero a cinque atomi di carbonio, ribosio e tre residui di acido fosforico, interconnessi da speciali legami macroergici.

Domanda 2. Qual è la funzione dell'ATP?
L'ATP è una fonte universale di energia per tutte le reazioni che avvengono nella cellula. L'energia viene rilasciata quando i residui di acido fosforico vengono separati dalla molecola di ATP quando i legami macroergici vengono rotti. Il legame tra i residui di acido fosforico è macroergico; quando viene scisso, viene rilasciata circa 4 volte più energia rispetto a quando vengono scissi altri legami. Se un residuo di acido fosforico viene separato, l'ATP passa in ADP (acido adenosina difosforico). Questo rilascia 40 kJ di energia. Quando il secondo residuo di acido fosforico viene separato, vengono rilasciati altri 40 kJ di energia e l'ADP viene convertito in AMP (adenosina monofosfato). L'energia rilasciata viene utilizzata dalla cellula. La cellula utilizza l'energia dell'ATP nei processi di biosintesi, nel movimento, nella produzione di calore, nella conduzione degli impulsi nervosi, nel processo di fotosintesi, ecc. L'ATP è l'accumulatore di energia universale negli organismi viventi.
L'idrolisi di un residuo di acido fosforico rilascia energia:
ATP + H 2 O \u003d ADP + H 3 RO 4 + 40 kJ / mol

Domanda 3. Quali obbligazioni sono dette macroergiche?
I legami tra i residui di acido fosforico sono detti macroergici, poiché quando si rompono viene rilasciata una grande quantità di energia (quattro volte di più rispetto alla scissione di altri legami chimici).

Domanda 4. Che ruolo svolgono le vitamine nel corpo?
Il metabolismo è impossibile senza la partecipazione di vitamine. Le vitamine sono sostanze organiche a basso peso molecolare vitali per l'esistenza del corpo umano. Le vitamine non sono affatto prodotte nel corpo umano o sono prodotte in quantità insufficienti. Poiché le vitamine sono molto spesso una parte non proteica delle molecole enzimatiche (coenzimi) e determinano l'intensità di molti processi fisiologici nel corpo umano, è necessaria la loro costante assunzione nel corpo. Fanno eccezione in una certa misura le vitamine dei gruppi B e A, che possono accumularsi in piccole quantità nel fegato. Inoltre, alcune vitamine (B 1 B 2 , K, E) sono sintetizzate da batteri che vivono nell'intestino crasso, da dove vengono assorbite nel sangue umano. Con una mancanza di vitamine nel cibo o malattie del tratto gastrointestinale, l'apporto di vitamine al sangue diminuisce e si verificano malattie che hanno il nome generale di ipovitaminosi. In completa assenza di qualsiasi vitamina, si verifica un disturbo più grave, chiamato beriberi. Ad esempio, la vitamina D regola lo scambio di calcio e fosforo nel corpo umano, la vitamina K è coinvolta nella sintesi della protrombina e contribuisce alla normale coagulazione del sangue.
Le vitamine si dividono in idrosolubili (vitamine C, PP, B) e liposolubili (A, D, E, ecc.). Le vitamine idrosolubili vengono assorbite in una soluzione acquosa e, quando sono in eccesso nel corpo, vengono facilmente escrete nelle urine. Le vitamine liposolubili vengono assorbite insieme ai grassi, quindi una violazione della digestione e dell'assorbimento dei grassi è accompagnata dalla mancanza di un numero di vitamine (A, O, K). Un aumento significativo del contenuto di vitamine liposolubili negli alimenti può causare una serie di disturbi metabolici, poiché queste vitamine sono scarsamente escrete dal corpo. Attualmente, ci sono almeno due dozzine di sostanze legate alle vitamine.

MBOU scuola secondaria n. 4 st. Zolskaja

Grado 9

insegnante Kamerdzhieva E.A.

Argomento della lezione: "ATP e altri composti organici della cellula"

Lo scopo della lezione: studiare la struttura dell'ATP.

1. Educativo:

introdurre gli studenti alla struttura e alle funzioni della molecola di ATP;

introdurre altri composti organici della cellula.

insegnare agli scolari a dipingere l'idrolisi della transizione di ATP in ADP, ADP in AMP;

2. Sviluppo:

formare la motivazione personale degli studenti, l'interesse cognitivo per questo argomento;

ampliare le conoscenze sull'energia dei legami chimici e delle vitamine

sviluppare le capacità intellettuali e creative degli studenti, il pensiero dialettico;

approfondire la conoscenza della relazione tra la struttura dell'atomo e la struttura della PSCE;

praticare la formazione di AMP da ATP e viceversa.

3. Educativo:

continuare a sviluppare un interesse cognitivo per la struttura degli elementi del livello molecolare di qualsiasi cellula di un oggetto biologico.

formare un atteggiamento tollerante verso la propria salute, sapendo quale ruolo svolgono le vitamine nel corpo umano.

Attrezzatura: tavolo, libro di testo, proiettore multimediale.

Tipo di lezione: combinato

Struttura della lezione:

Sondaggio d/z;

Esplorare un nuovo argomento;

Correzione di un nuovo argomento;

Compiti a casa;

Piano di lezione:

La struttura della molecola di ATP, funzione;

Vitamine: classificazione, ruolo nel corpo umano.

Durante le lezioni.

I. Momento organizzativo.

II. Verifica della conoscenza

La struttura del DNA e dell'RNA (orale) - indagine frontale.

Costruzione della seconda catena di DNA e mRNA (3-4 persone)

Dettatura biologica (6-7) 1 var. numeri dispari, 2 varianti-pari

1) Quale dei nucleotidi non fa parte del DNA?

2) Se la composizione nucleotidica del DNA è ATT-GCH-TAT-, quale dovrebbe essere la composizione nucleotidica dell'i-RNA?

3) Qual è la composizione del nucleotide del DNA?

4) Qual è la funzione dell'mRNA?

5) Cosa sono i monomeri di DNA e RNA?

6) Quali sono le principali differenze tra i-RNA e DNA.

7) Un forte legame covalente nella molecola del DNA si verifica tra: ...

8) Quale tipo di molecola di RNA ha le catene più lunghe?

9) Che tipo di RNA reagisce con gli amminoacidi?

10) Quali nucleotidi sono inclusi nell'RNA?

2) SAU-CHC-AUA

3) Residuo di acido fosforico, desossiribosio, adenina

4) Rimozione e trasferimento di informazioni dal DNA

5) Nucleotidi,

6) A filamento singolo, contiene ribosio, trasmette informazioni

7) Residuo di acido fosforico e zuccheri dei nucleotidi vicini

10) Adenina, uracile, guanina, citosina.

(zero errori - "5", 1 osh - "4", 2 osh - "3")

III. Imparare nuovo materiale

Quali tipi di energia conosci? (Cinetico, potenziale.)

Hai studiato questi tipi di energia nelle lezioni di fisica. Anche la biologia ha una sua forma di energia: l'energia dei legami chimici. Supponiamo che tu abbia bevuto un tè con lo zucchero. Il cibo entra nello stomaco, dove si liquefa e va nell'intestino tenue, dove viene scomposto: da grandi molecole a piccole. Quelli. Lo zucchero è un disaccaride carboidrato che viene scomposto in glucosio. Si divide e funge da fonte di energia, ovvero il 50% dell'energia viene dissipata sotto forma di calore per mantenere un t costante del corpo e il 50% dell'energia che viene convertita in energia ATP viene immagazzinata per i bisogni di la cellula.

Quindi, lo scopo della lezione è studiare la struttura della molecola di ATP.

La struttura dell'ATP e il suo ruolo nella cella (Spiegazione dell'insegnante utilizzando tabelle e disegni del libro di testo.)

L'ATP è stato scoperto in 1929 Karl Lohmann, e 1941 Fritz Lipmann ha mostrato che l'ATP è il principale vettore di energia nella cellula. L'ATP si trova nel citoplasma, nei mitocondri e nel nucleo.

ATP - adenosina trifosfato - un nucleotide costituito dalla base azotata di adenina, un carboidrato ribosio e 3 residui di H3PO4 collegati a loro volta.

Questa è una struttura instabile. Se separi 1 residuo HZP04, l'ATP andrà in ADP:

ATP + H2O \u003d ADP + H3PO4 + E, E \u003d 40kJ

ADP-adenosina difosfato

ADP + H2O \u003d AMP + H3PO4 + E, E \u003d 40kJ

I residui di acido fosforico sono collegati da un simbolo, questo è un legame macroergico:

Quando si rompe, vengono rilasciati 40 kJ di energia. Ragazzi, scriviamo la trasformazione di ADP da ATP:

Quindi, cosa puoi dire della struttura dell'ATP e delle sue funzioni?

Vitamine e altri composti organici della cellula.

Oltre ai composti organici studiati (proteine, grassi, carboidrati), ci sono composti organici: vitamine. Mangi verdura, frutta, carne? (Oh certo!)

Tutti questi alimenti sono ricchi di vitamine. Per il normale funzionamento del nostro corpo, le vitamine del cibo necessitano di una piccola quantità. Ma non sempre il volume dei prodotti che consumiamo è in grado di reintegrare il nostro corpo con le vitamine. Il corpo può sintetizzare alcune vitamine da solo, mentre altre vengono solo con il cibo (ad esempio vitamina K, C).

Vitamine - un gruppo di composti organici a basso peso molecolare di struttura relativamente semplice e di diversa natura chimica.

Tutte le vitamine sono generalmente indicate dalle lettere dell'alfabeto latino: A, B, D, F ...

In base alla loro solubilità in acqua e nei grassi, le vitamine si suddividono in:

VITAMINE

Liposolubile Solubile in acqua

E, A, DK C, PP, B

Le vitamine sono coinvolte in molte reazioni biochimiche, svolgendo una funzione catalitica come parte dei centri attivi di un gran numero di vari enzimi.

Le vitamine svolgono un ruolo importante metabolismo. La concentrazione di vitamine nei tessuti e il loro fabbisogno giornaliero sono piccoli, ma con un'assunzione insufficiente di vitamine nel corpo si verificano cambiamenti patologici caratteristici e pericolosi.

La maggior parte delle vitamine non sono sintetizzate nel corpo umano, quindi devono essere regolarmente e in quantità sufficienti fornite al corpo con il cibo o sotto forma di complessi vitaminico-minerali e integratori alimentari.

Due condizioni patologiche fondamentali sono associate a una violazione dell'assunzione di vitamine nel corpo:

Ipovitaminosi - carenza vitaminica.

Ipervitaminosi - vitamina in eccesso.

Avitaminosi - completa mancanza di vitamine.

IV. Riparare il materiale

Discussione delle domande durante la conversazione frontale:

Come è strutturata la molecola di ATP?

Qual è l'importanza dell'ATP nel corpo?

Come si forma l'ATP?

Perché i legami tra i residui di acido fosforico sono chiamati macroergici?

Cosa hai imparato sulle vitamine?

Perché hai bisogno di vitamine nel corpo?

V. Compiti a casa

Studio § 1.7 “ATP e altri composti organici della cellula”, rispondi alle domande alla fine del paragrafo, apprendi l'abstract

Acido adenosina trifosforico - ATP

I nucleotidi sono la base strutturale di una serie di sostanze organiche importanti per la vita, ad esempio i composti macroergici.
L'ATP è la fonte universale di energia in tutte le cellule. acido adenosintrifosforico o adenosina trifosfato.
L'ATP si trova nel citoplasma, nei mitocondri, nei plastidi e nei nuclei cellulari ed è la fonte di energia più comune e universale per la maggior parte delle reazioni biochimiche che si verificano nella cellula.
L'ATP fornisce energia per tutte le funzioni cellulari: lavoro meccanico, biosintesi di sostanze, divisione, ecc. In media, il contenuto di ATP in una cellula è circa lo 0,05% della sua massa, ma in quelle cellule in cui i costi di ATP sono elevati (ad esempio, nelle cellule del fegato, nei muscoli striati), il suo contenuto può raggiungere lo 0,5%.

La struttura dell'ATP

L'ATP è un nucleotide costituito da una base azotata - adenina, un carboidrato ribosio e tre residui di acido fosforico, due dei quali immagazzinano una grande quantità di energia.

Viene chiamato il legame tra i residui di acido fosforico macroergico(è indicato dal simbolo ~ ), poiché quando si rompe, viene rilasciata quasi 4 volte più energia rispetto a quando altri legami chimici vengono scissi.

L'ATP è una struttura instabile e quando si separa un residuo di acido fosforico, l'ATP passa in adenosina difosfato (ADP) rilasciando 40 kJ di energia.

Altri derivati ​​nucleotidici

I portatori di idrogeno costituiscono un gruppo speciale di derivati ​​nucleotidici. L'idrogeno molecolare e atomico ha un'elevata attività chimica e viene rilasciato o assorbito durante vari processi biochimici. Uno dei vettori di idrogeno più utilizzati è nicotinamide dinucleotide fosfato(NADP).

La molecola NADP è in grado di legare due atomi o una molecola di idrogeno libero, trasformandosi in una forma ridotta NADP H 2 . In questa forma, l'idrogeno può essere utilizzato in varie reazioni biochimiche.
I nucleotidi possono anche partecipare alla regolazione dei processi ossidativi nella cellula.

vitamine

Vitamine (dal lat. vita- vita) - composti bioorganici complessi, assolutamente necessari in piccole quantità per il normale funzionamento degli organismi viventi. Le vitamine differiscono dalle altre sostanze organiche in quanto non vengono utilizzate come fonte di energia o materiale da costruzione. Alcuni organismi vitaminici possono sintetizzarsi da soli (ad esempio, i batteri sono in grado di sintetizzare quasi tutte le vitamine), altre vitamine entrano nel corpo con il cibo.
Le vitamine sono generalmente indicate da lettere dell'alfabeto latino. La moderna classificazione delle vitamine si basa sulla loro capacità di dissolversi in acqua e grassi (sono divise in due gruppi: solubile in acqua(B 1 , B 2 , B 5 , B 6 , B 12 , PP , C) e liposolubile(LA, RE, MI, K)).

Le vitamine sono coinvolte in quasi tutti i processi biochimici e fisiologici che insieme costituiscono il metabolismo. Sia la carenza che l'eccesso di vitamine possono portare a una grave compromissione di molte funzioni fisiologiche del corpo.

Domanda 1. Qual è la struttura della molecola di ATP?
L'ATP è l'adenosina trifosfato, un nucleotide appartenente al gruppo degli acidi nucleici. La concentrazione di ATP nella cellula è bassa (0,04%; nei muscoli scheletrici 0,5%). La molecola di adenosina trifosfato (ATP) assomiglia a uno dei nucleotidi della molecola di RNA nella sua struttura. L'ATP è costituito da tre componenti: adenina, uno zucchero a cinque atomi di carbonio, ribosio e tre residui di acido fosforico, interconnessi da speciali legami macroergici.

Domanda 2. Qual è la funzione dell'ATP?
L'ATP è una fonte universale di energia per tutte le reazioni che avvengono nella cellula. L'energia viene rilasciata quando i residui di acido fosforico vengono separati dalla molecola di ATP quando i legami macroergici vengono rotti. Il legame tra i residui di acido fosforico è macroergico; quando viene scisso, viene rilasciata circa 4 volte più energia rispetto a quando vengono scissi altri legami. Se un residuo di acido fosforico viene separato, l'ATP passa in ADP (acido adenosina difosforico). Questo rilascia 40 kJ di energia. Quando il secondo residuo di acido fosforico viene separato, vengono rilasciati altri 40 kJ di energia e l'ADP viene convertito in AMP (adenosina monofosfato). L'energia rilasciata viene utilizzata dalla cellula. La cellula utilizza l'energia dell'ATP nei processi di biosintesi, nel movimento, nella produzione di calore, nella conduzione degli impulsi nervosi, nel processo di fotosintesi, ecc. L'ATP è l'accumulatore di energia universale negli organismi viventi.
L'idrolisi di un residuo di acido fosforico rilascia energia:
ATP + H 2 O \u003d ADP + H 3 RO 4 + 40 kJ / mol

Domanda 3. Quali obbligazioni sono dette macroergiche?
I legami tra i residui di acido fosforico sono detti macroergici, poiché quando si rompono viene rilasciata una grande quantità di energia (quattro volte di più rispetto alla scissione di altri legami chimici).

Domanda 4. Che ruolo svolgono le vitamine nel corpo?
Il metabolismo è impossibile senza la partecipazione di vitamine. Le vitamine sono sostanze organiche a basso peso molecolare vitali per l'esistenza del corpo umano. Le vitamine non sono affatto prodotte nel corpo umano o sono prodotte in quantità insufficienti. Poiché le vitamine sono molto spesso una parte non proteica delle molecole enzimatiche (coenzimi) e determinano l'intensità di molti processi fisiologici nel corpo umano, è necessaria la loro costante assunzione nel corpo. Fanno eccezione in una certa misura le vitamine dei gruppi B e A, che possono accumularsi in piccole quantità nel fegato. Inoltre, alcune vitamine (B 1 B 2 , K, E) sono sintetizzate da batteri che vivono nell'intestino crasso, da dove vengono assorbite nel sangue umano. Con una mancanza di vitamine nel cibo o malattie del tratto gastrointestinale, l'apporto di vitamine al sangue diminuisce e si verificano malattie che hanno il nome generale di ipovitaminosi. In completa assenza di qualsiasi vitamina, si verifica un disturbo più grave, chiamato beriberi. Ad esempio, la vitamina D regola lo scambio di calcio e fosforo nel corpo umano, la vitamina K è coinvolta nella sintesi della protrombina e contribuisce alla normale coagulazione del sangue.
Le vitamine si dividono in idrosolubili (vitamine C, PP, B) e liposolubili (A, D, E, ecc.). Le vitamine idrosolubili vengono assorbite in una soluzione acquosa e, quando sono in eccesso nel corpo, vengono facilmente escrete nelle urine. Le vitamine liposolubili vengono assorbite insieme ai grassi, quindi una violazione della digestione e dell'assorbimento dei grassi è accompagnata dalla mancanza di un numero di vitamine (A, O, K). Un aumento significativo del contenuto di vitamine liposolubili negli alimenti può causare una serie di disturbi metabolici, poiché queste vitamine sono scarsamente escrete dal corpo. Attualmente, ci sono almeno due dozzine di sostanze legate alle vitamine.