bahay Endocrinology Saang mga cell nangyayari ang alcoholic fermentation? Ang alcoholic fermentation ay ang magic ng paggawa ng asukal sa ethyl alcohol. Saan nagmumula ang enerhiya para sa synthesis ng ATP mula sa ADP?

Saang mga cell nangyayari ang alcoholic fermentation? Ang alcoholic fermentation ay ang magic ng paggawa ng asukal sa ethyl alcohol. Saan nagmumula ang enerhiya para sa synthesis ng ATP mula sa ADP?

Ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya para sa mga organismo ay ang Araw. Ang light quanta ay hinihigop ng chlorophyll na nakapaloob sa mga chloroplast ng berdeng mga selula ng halaman at naipon sa anyo ng enerhiya mula sa mga bono ng kemikal ng mga organikong sangkap - mga produkto ng photosynthesis. Ang mga heterotrophic na selula ng mga halaman at hayop ay tumatanggap ng enerhiya mula sa iba't ibang mga organikong sangkap (carbohydrates, taba at protina) na na-synthesize ng mga autotrophic na selula. Ang mga nabubuhay na nilalang na may kakayahang gumamit ng liwanag na enerhiya ay tinatawag mga phototroph, at ang enerhiya ng mga bono ng kemikal ay chemotrophs.

Ang proseso ng pagkonsumo ng enerhiya at bagay ay tinatawag pagkain. Mayroong dalawang kilalang paraan ng pagpapakain: holozoic - sa pamamagitan ng pag-trap ng mga particle ng pagkain sa loob ng katawan at holophytic - nang walang pagkuha, sa pamamagitan ng pagsipsip ng mga dissolved nutrients sa pamamagitan ng mga istruktura sa ibabaw ng katawan. Ang mga sustansya na pumapasok sa katawan ay kasangkot sa mga proseso ng metabolic. Paghinga ay maaaring tawaging isang proseso kung saan ang oksihenasyon ng mga organikong sangkap ay humahantong sa pagpapalabas ng enerhiya. Ang panloob, tissue o intracellular na paghinga ay nangyayari sa mga selula. Karamihan sa mga organismo ay nailalarawan aerobic na paghinga, na nangangailangan ng oxygen (Larawan 8.4). U anaerobes, naninirahan sa isang kapaligirang walang oxygen (bacteria), o sa aerobes sa kakulangan nito, nagpapatuloy ang dissimilation ayon sa uri pagbuburo(anaerobic respiration). Ang mga pangunahing sangkap na pinaghiwa-hiwalay sa panahon ng paghinga ay mga carbohydrates - isang first-order na reserba. Ang mga lipid ay kumakatawan sa isang second-order na reserba, at kapag ang mga reserba ng carbohydrates at lipid ay naubos na ang mga protina ay ginagamit para sa paghinga - isang third-order na reserba. Sa panahon ng proseso ng paghinga, ang mga electron ay inililipat sa pamamagitan ng isang sistema ng magkakaugnay na mga molekula ng carrier: ang pagkawala ng mga electron sa pamamagitan ng isang molekula ay tinatawag na oksihenasyon, pagdaragdag ng mga electron sa isang molekula (acceptor) - pagpapanumbalik, Ang enerhiya na inilabas sa kasong ito ay nakaimbak sa mga high-energy bond ng ATP molecule. Ang isa sa mga pinaka-karaniwang acceptors sa biosystems ay oxygen. Ang enerhiya ay inilabas sa maliliit na bahagi, pangunahin sa kadena ng transportasyon ng elektron.

Pagpapalitan ng enerhiya, o dissimilation, ay isang hanay ng mga reaksyon ng pagkasira ng mga organikong sangkap, na sinamahan ng pagpapalabas ng enerhiya. Depende sa tirahan, ang nag-iisang proseso ng metabolismo ng enerhiya ay maaaring nahahati sa ilang magkakasunod na yugto. Sa karamihan ng mga nabubuhay na organismo - mga aerobes na naninirahan sa isang kapaligiran ng oxygen, tatlong yugto ang isinasagawa sa panahon ng dissimilation: paghahanda, walang oxygen at oxygen, kung saan ang mga organikong sangkap ay nabubulok sa mga hindi organikong compound.

kanin. 8.4.

Unang yugto. SA Sa sistema ng pagtunaw ng mga multicellular organism, ang mga organikong sangkap ng pagkain sa ilalim ng pagkilos ng naaangkop na mga enzyme ay nahahati sa mga simpleng molekula: mga protina - sa mga amino acid, polysaccharides (starch, glycogen) - sa monosaccharides (glucose), taba - sa glycerol at fatty acid. , mga nucleic acid - sa mga nucleotide, atbp. Sa mga unicellular na organismo, ang intracellular cleavage ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng hydrolytic enzymes sa lysosomes. SA Sa panahon ng panunaw, ang isang maliit na halaga ng enerhiya ay inilabas, na kung saan ay nawala sa anyo ng init, at ang mga nagresultang maliliit na organikong molekula ay maaaring sumailalim sa karagdagang pagkasira (dissimilation) o magamit ng cell bilang "materyal na gusali" para sa synthesis ng sarili nitong. mga organikong compound (asimilasyon).

Pangalawang yugto- walang oxygen, o fermentation, ay nangyayari sa cytoplasm ng cell. Ang mga sangkap na nabuo sa yugto ng paghahanda - glucose, amino acids, atbp. - sumasailalim sa karagdagang pagkasira ng enzymatic nang hindi gumagamit ng oxygen. Ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya sa cell ay glucose. Ang walang oxygen, hindi kumpletong pagkasira ng glucose (glycolysis) ay isang multi-stage na proseso ng pagkasira ng glucose sa pyruvic acid (P VK), at pagkatapos ay sa lactic, acetic, butyric acid o ethyl alcohol, na nagaganap sa cytoplasm ng cell. Sa panahon ng mga reaksyon ng glycolysis, ang isang malaking halaga ng enerhiya ay inilabas - 200 kJ / mol. Ang bahagi ng enerhiya na ito (60%) ay nawawala bilang init, ang natitira (40%) ay ginagamit para sa synthesis ng ATP. Ang mga produkto ng glycolysis ay pyruvic acid, hydrogen sa anyo ng NADH (nicotinamide adenine dinucleotide) at enerhiya sa anyo ng ATP.

Ang pangkalahatang reaksyon ng glycolysis ay ang mga sumusunod:

Sa iba't ibang uri ng pagbuburo, ang karagdagang kapalaran ng mga produkto ng glycolysis ay iba. Sa mga selula ng hayop na nakakaranas ng pansamantalang kakulangan ng oxygen, halimbawa sa mga selula ng kalamnan ng tao sa panahon ng labis na pisikal na aktibidad, gayundin sa ilang mga bakterya, ang lactic acid fermentation ay nangyayari, kung saan ang PVA ay nabawasan sa lactic acid:

Ang kilalang lactic acid fermentation (sa panahon ng souring ng gatas, ang pagbuo ng sour cream, kefir, atbp.) Ay sanhi ng lactic acid fungi at bacteria. Sa alcoholic fermentation (halaman, ilang mushroom, brewer's yeast), ang mga produkto ng glycolysis ay ethyl alcohol at CO2. Sa ibang mga organismo, ang mga produkto ng fermentation ay maaaring butyl alcohol, acetone, acetic acid, atbp.

Ikatlong yugto metabolismo ng enerhiya - ang kumpletong oksihenasyon, o aerobic respiration, ay nangyayari sa mitochondria. Sa panahon ng tricarboxylic acid cycle (Krebs cycle), ang C0 2 ay nahahati mula sa PVA, at ang dalawang-carbon residue ay idinagdag sa coenzyme A molecule upang bumuo ng acetyl coenzyme A, ang molekula kung saan nag-iimbak ng enerhiya

(Ang Acetyl-CoA ay nabuo din sa panahon ng oksihenasyon ng mga fatty acid at ilang mga amino acid). Sa kasunod na proseso ng paikot (Larawan 8.4), nagaganap ang mga interconversion ng mga organikong acid, bilang isang resulta kung saan ang isang molekula ng acetyl coenzyme A ay gumagawa ng dalawang molekula ng CO2, apat na pares ng mga atomo ng hydrogen na dinadala ng NADH 2 at FADH 2 (flavin adenine dinucleotide) , at dalawang molekula ng ATP. Ang mga protina ng electron carrier ay may mahalagang papel sa karagdagang mga proseso ng oksihenasyon. Dinadala nila ang mga atomo ng hydrogen sa panloob na lamad ng mitochondria, kung saan ipinapasa nila ang mga ito kasama ang isang kadena ng mga protina na binuo sa lamad. Ang transportasyon ng mga particle sa kahabaan ng transport chain ay isinasagawa sa paraang ang mga proton ay mananatili sa panlabas na bahagi ng lamad at maipon sa intermembrane space, ginagawa itong isang H+ reservoir, at ang mga electron ay inililipat sa panloob na ibabaw ng panloob. mitochondrial membrane, kung saan sila sa huli ay pinagsama sa oxygen:

Bilang resulta, ang panloob na mitochondrial membrane ay nagiging negatibong sisingilin mula sa loob at positibong sisingilin mula sa labas. Kapag ang potensyal na pagkakaiba sa buong lamad ay umabot sa isang kritikal na antas (200 mV), ang mga positibong sisingilin na H+ na mga particle, sa pamamagitan ng puwersa ng electric field, ay magsisimulang itulak sa pamamagitan ng ATPase channel (isang enzyme na binuo sa panloob na lamad ng mitochondria) at, isang beses sa panloob na ibabaw ng lamad, nakikipag-ugnayan sa oxygen, na bumubuo ng tubig. Kasama sa proseso sa yugtong ito oxidative phosphorylation- pagdaragdag ng inorganikong pospeyt sa ADP at pagbuo ng ATP. Humigit-kumulang 55% ng enerhiya ay naka-imbak sa mga kemikal na bono ng ATP, at 45% ay nawawala bilang init.

Kabuuang mga reaksyon ng cellular respiration:

Ang enerhiya na inilabas sa panahon ng pagkasira ng organikong bagay ay hindi kaagad ginagamit ng cell, ngunit naka-imbak sa anyo ng mga high-energy compound, kadalasan sa anyo ng adenosine triphosphate (ATP). Sa likas na kemikal nito, ang ATP ay isang mononucleotide at binubuo ng nitrogenous base adenine, ang carbohydrate ribose at tatlong phosphoric acid residues na magkakaugnay ng mga high-energy bond (30.6 kJ).

Ang enerhiya na inilabas sa panahon ng ATP hydrolysis ay ginagamit ng cell upang magsagawa ng kemikal, osmotic, mekanikal at iba pang uri ng trabaho. Ang ATP ay isang unibersal na pinagmumulan ng enerhiya ng cell. Ang supply ng ATP sa cell ay limitado at napunan muli dahil sa proseso ng phosphorylation, na nangyayari sa iba't ibang mga rate sa panahon ng paghinga, pagbuburo at photosynthesis.

Mga anchor point

Ang metabolismo ay binubuo ng dalawang malapit na magkakaugnay at magkasalungat na direksyon na proseso: asimilasyon at dissimilation.
Ang karamihan sa mga mahahalagang proseso na nagaganap sa cell ay nangangailangan ng enerhiya sa anyo ng ATP.
Ang pagkasira ng glucose sa mga aerobic na organismo, kung saan ang hakbang na walang oxygen ay sinusundan ng pagkasira ng lactic acid na may oxygen, ay 18 beses na mas energetically mahusay kaysa sa anaerobic glycolysis.

Mga tanong at gawain para sa pagsusuri

1. Ano ang dissimilation? Ilarawan ang mga yugto ng prosesong ito. Ano ang papel ng ATP sa metabolismo ng cell?
2. Sabihin sa amin ang tungkol sa metabolismo ng enerhiya sa isang cell gamit ang halimbawa ng pagkasira ng glucose.
3. Anong mga organismo ang tinatawag na heterotrophic? Magbigay ng halimbawa.
4. Saan, bilang resulta ng anong mga pagbabagong molekular at sa anong dami nabuo ang ATP sa mga buhay na organismo?
5. Anong mga organismo ang tinatawag na autotrophic? Anong mga pangkat ang nahahati sa mga autotroph?

1. Maaari photo- at chemosynthetic na mga organismo makakuha ng enerhiya salamat sa oksihenasyon ng organikong bagay? Syempre kaya nila. Ang mga halaman at chemosynthetics ay nailalarawan sa pamamagitan ng oksihenasyon, dahil kailangan nila ng enerhiya! Gayunpaman, ang mga autotroph ay mag-o-oxidize sa mga sangkap na sila mismo ang nag-synthesize.

2. Bakit kailangan ng mga aerobic organism oxygen? Ano ang papel ng biological oxidation? Ang oxygen ay ang pangwakas electron acceptor, na nagmumula sa mas mataas na antas ng enerhiya ng mga oxidizable substance. Sa panahon ng prosesong ito ang mga electron ay naglalabas ng malaking halaga ng enerhiya, at ito mismo ang papel ng oksihenasyon! Ang oksihenasyon ay ang pagkawala ng mga electron o isang hydrogen atom, ang pagbabawas ay ang kanilang karagdagan.

3. Ano ang pagkakaiba ng combustion at biological oxidation? Bilang resulta ng pagkasunog, ang lahat ng enerhiya ay ganap na inilabas sa anyo init. Ngunit sa oksihenasyon, ang lahat ay mas kumplikado: 45 porsiyento lamang ng enerhiya ang inilabas din sa anyo ng init at ginagamit upang mapanatili ang normal na temperatura ng katawan. Ngunit 55 porsyento - sa anyo ng enerhiya ng ATP at iba pang biological na baterya. Dahil dito, karamihan sa enerhiya ay napupunta pa rin upang lumikha mataas na mga koneksyon sa enerhiya.

Mga yugto ng metabolismo ng enerhiya

1. Yugto ng paghahanda nailalarawan paghahati ng mga polimer sa mga monomer(Ang polysaccharides ay binago sa glucose, ang mga protina sa amino acids), ang mga taba sa glycerol at fatty acid. Sa yugtong ito, ang ilang enerhiya ay inilabas sa anyo ng init. Ang proseso ay nagaganap sa cell mga lysosome, sa antas ng organismo - sa sistema ng pagtunaw. Ito ang dahilan kung bakit sa sandaling magsimula ang proseso ng panunaw, ang temperatura ng katawan ay tumataas.

2. Glycolysis, o walang oxygen na yugto- nangyayari ang hindi kumpletong oksihenasyon ng glucose.

3. Yugto ng oxygen- huling pagkasira ng glucose.

Glycolysis

1. Glycolysis napupunta sa cytoplasm. Glucose C 6 H 12 TUNGKOL SA 6 nasira sa PVA (pyruvic acid) C 3 H 4 TUNGKOL SA 3 - sa dalawang tatlong-carbon na mga molekula ng PVC. Mayroong 9 na magkakaibang enzymes na kasangkot dito.

1) Kasabay nito, ang dalawang molekula ng PVK ay may 4 na mas kaunting hydrogen atoms kaysa sa glucose C 6 H 12 O 6, C 3 H 4 O 3 - PVK (2 molecule - C 6 H 8 O 6).

2) Saan napupunta ang 4 na hydrogen atoms? Dahil sa 2 atoms 2 NAD+ atoms ay nabawasan sa dalawang NADH. Dahil sa iba pang 2 hydrogen atoms, maaaring maging ang PVK lactic acid C 3 H 6 TUNGKOL SA 3 .

3) At dahil sa enerhiya ng mga electron na inilipat mula sa mataas na antas ng enerhiya ng glucose sa isang mas mababang antas ng NAD+, sila ay na-synthesize 2 molekula ng ATP mula sa ADP at phosphoric acid.

4) Bahagi ng enerhiya ang nasasayang sa anyo init.

2. Kung walang oxygen sa cell, o kaunti nito, ang 2 molekula ng PVK ay binabawasan ng dalawang NADH hanggang lactic acid: 2C 3 H 4 O 3 + 2NADH + 2H+ = 2C 3 H 6 O 3 (lactic acid) + 2NAD+. Ang pagkakaroon ng lactic acid ay nagdudulot ng pananakit ng kalamnan sa panahon ng ehersisyo at kakulangan ng oxygen. Matapos ang isang aktibong pag-load, ang acid ay ipinadala sa atay, kung saan ang hydrogen ay nahati mula dito, iyon ay, muli itong nagiging PVC. Ang PVC na ito ay maaaring pumunta sa mitochondria para sa kumpletong pagkasira at pagbuo ng ATP. Ang bahagi ng ATP ay ginagamit din upang i-convert ang karamihan sa PVC pabalik sa glucose sa pamamagitan ng pag-reverse ng glycolysis. Ang glucose ay pupunta sa mga kalamnan sa dugo at maiimbak bilang glycogen.

3. Bilang resulta anoxic na oksihenasyon ng glucose kabuuan ay nilikha 2 molekula ng ATP.

4. Kung ang cell ay mayroon na, o nagsimulang ipasok ito oxygen, ang PVK ay hindi na maaaring gawing lactic acid, ngunit ipinadala sa mitochondria, kung saan ito ay ganap na oksihenasyon sa CO 2 AtH 2 TUNGKOL SA.

Pagbuburo

1. Pagbuburo ay ang anaerobic (oxygen-free) metabolic breakdown ng mga molecule ng iba't ibang nutrients, tulad ng glucose.

2. Alcoholic, lactic acid, butyric acid, acetic acid fermentation ay nangyayari sa ilalim ng anaerobic na kondisyon sa cytoplasm. Mahalaga, bilang isang proseso, ang pagbuburo ay tumutugma sa glycolysis.

3. Ang alcoholic fermentation ay partikular para sa yeast, ilang fungi, halaman, bacteria, na lumipat sa fermentation sa ilalim ng oxygen-free na mga kondisyon.

4. Upang malutas ang mga problema, mahalagang malaman na sa bawat kaso, sa panahon ng pagbuburo, ang glucose ay inilabas 2 ATP, alkohol, o acid- mantika, suka, gatas. Sa panahon ng pagbuburo ng alkohol (at butyric acid), hindi lamang alkohol at ATP, kundi pati na rin ang carbon dioxide ay inilabas mula sa glucose.

Ang yugto ng oxygen ng metabolismo ng enerhiya may kasamang dalawang yugto.

1. Tricarboxylic acid cycle (Krebs cycle).

2. Oxidative phosphorylation.

Paksa ng aralin : Mga non-cellular na anyo ng buhay.

Guro :

Paaralan:

Lugar:

item: biology

klase: 10

Uri ng aralin: Ang aralin ay isang role-playing game gamit ang ICT.

Layunin ng aralin:

Palalimin ang kaalaman ng mga mag-aaral tungkol sa mga non-cellular life forms;

at impeksyon sa AIDS virus.

Mga layunin ng aralin:

Pagbibigay ng mga pagkakataon para sa mga mag-aaral na magkaisa ayon sa kanilang mga interes, na tinitiyak ang iba't ibang mga aktibidad sa papel; palawakin ang kakayahang magtrabaho kasama ang mga karagdagang literatura at materyal sa Internet; pagyamanin ang isang pakiramdam ng kolektibismo; pagbuo ng supra-subject na kakayahan.

Oras: 1 oras

Telepono: 72-1-16

Kagamitan: computer, projector, screen, mga materyales sa pagtuturo.

Yugto ng paghahanda:

Isang linggo bago ang aralin, ang mga role group ng "biologists," "historians," at "infectious disease specialist" ay nabuo mula sa mga mag-aaral sa klase at hiniling na humanap ng may-katuturang materyal tungkol sa mga non-cellular life form para sa ulat ng mga grupo. Ang guro ay nag-aalok sa kanila ng mga kinakailangang literatura at mga mapagkukunan sa Internet.

Sa panahon ng mga klase:

sandali ng organisasyon (1 min)

Pagsusuri ng mga takdang-aralin sa trabaho - multi-level na nasubok na trabaho

Pagsusulit Blg. 1

1) Ang Glycolysis ay ang proseso ng pagkasiraako :

A) mga protina sa mga amino acid;

B) mga lipid sa mas mataas na carboxylic acid at gliserol;

2) Ang pagbuburo ay isang proseso:

A) Ang pagkasira ng mga organikong sangkap sa ilalim ng anaerobic na kondisyon;

B) Oksihenasyon ng glucose;

B) ATP synthesis sa mitochondria;

D) Pagbabago ng glucose sa glycogen.

3) Ang asimilasyon ay:

A) Pagbubuo ng mga sangkap gamit ang enerhiya;

B) Ang pagkasira ng mga sangkap na may paglabas ng enerhiya.

4) Ayusin ang mga yugto ng metabolismo ng enerhiya ng mga karbohidrat sa pagkakasunud-sunod:

A - cellular respiration;

B- glycolysis;

B-paghahanda.

5) Ano ang phosphorylation ?

A) pagbuo ng ATP;

B) Pagbubuo ng mga molekula ng lactic acid;

B) Pagkasira ng mga molekula ng lactic acid.

Pagsusulit Blg. 2

1) Saan nangyayari ang una at ikalawang yugto ng pagkasira ng mga high-molecular compound: A) cytoplasm; B) mitochondria: C) lysosome D) Golgi complex.

2) Sa mga selula kung saan ang mga organismo nangyayari ang alcoholic fermentation?:

A) hayop at halaman; B) halaman at mushroom.

3)Ang masiglang epekto ng glycolysis ay ang pagbuo

2 molekula:

A) lactic acid; B) pyruvic acid; B)ATP;

D) ethyl alcohol.

4) Bakit tinatawag na palitan ng enerhiya ang dissimilation?

A) ang enerhiya ay hinihigop; B) Ang enerhiya ay inilabas.

5) Ano ang kasama sa ribosomes?

A) DNA; B) mga lipid; C) RNA; D) mga protina.

Pagsusulit Blg. 3

1) Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng metabolismo ng enerhiya sa aerobes at anaerobes?

A) - kakulangan ng yugto ng paghahanda; B) kawalan ng oxygen-free cleavage; c) kawalan ng cellular stage.

2) Aling yugto ng metabolismo ng enerhiya ang nangyayari sa mitochondria?

A- paghahanda B- glycolysis; B cell paghinga

3) anong mga organikong sangkap ang bihirang natupok upang makakuha ng enerhiya sa cell:

A-protina; B-taba;

4) Sa aling mga cell organelles nangyayari ang pagkasira ng mga organikong sangkap:

A-ribosomes B-lysosomes; B-nucleus.

5) Saan nanggagaling ang enerhiya para sa synthesis ng ATP mula sa ADP?

A) - sa proseso ng asimilasyon; B) - sa proseso ng dissimilation.

Pagtitimpi. Slide No. 2

Pag-update ng kaalaman.

Ano ang alam natin tungkol sa mga anyo ng buhay sa mundo?

Ano ang alam natin tungkol sa mga non-cellular na anyo ng buhay?

Bakit natin kailangan ang kaalamang ito?

4. Paglalahad ng plano at layunin ng trabaho.

Slide No. 3,4

5. Operasyon at ehekutibo.

Gawain ng mga pangunahing pangkat

a) Talumpati ni gr. "mga mananalaysay" na may impormasyon tungkol sa pagtuklas

mga virus. Slide No. 5

b) Pagsasalita ng grupo, "mga biologist" na may impormasyon tungkol sa istraktura ng viral particle, tungkol sa paghahati ng mga virus sa RNA at DNA na naglalaman, tungkol sa istraktura ng bacteriophage. Slides No. 6,7,13

c) Ipinapaliwanag ng guro kung paano dumarami ang mga virus; gumagawa ang mga mag-aaral gamit ang isang kuwaderno. Slide No. 11

d) Talumpati ni gr. "mga nakakahawang sakit" na may mga ulat tungkol sa mga nakakahawang sakit ng mga tao, hayop at halaman na dulot ng mga virus. Slide No. 8,9,10

e) kuwento ng guro tungkol sa panganib ng pagkakaroon ng AIDS virus. Slide No. 12,14

Gawain ng pangalawang pangkat

Ang mga lalaki ay bumubuo ng mga grupo ng bagong komposisyon. At bawat grupo

naghahanap ng sagot sa isang tanong o problemang gawain na iminungkahi sa kanya. Halimbawa: Hanapin ang pagkakaiba sa pagitan ng mga virus at walang buhay na bagay? Hanapin ang pagkakaiba sa pagitan ng mga virus at buhay na bagay?

Para sa anong layunin inireseta ang mga antibiotic sa panahon ng isang viral disease?

6. Reflective-evaluative.

Pagsusuri sa gawain ng mga pangkat; Slide No. 15

Pagpapatupad ng pagsusulit;

suriin ang iyong sarili

1 Mga bacterial virus ____________

2 Ang enzyme reversetase ay naroroon sa virus __________

3Virus envelope ______________

4 Malayang-nabubuhay na anyo ng virus _____________

5 Ang dami ng mga nucleic acid sa mga selula ng virus _

6 Mga virus kung saan ang mga organismo ay hindi pa inilarawan __________

7 Mga sakit na viral________________________________

Mutual control.

7.Pagbubuod ng aralin

8.Malikhaing takdang-aralin

- paggawa ng crossword puzzle;

Pagguhit ng isang kumpol sa paksang ito.

Mga mapagkukunan ng impormasyon

N. V. Chebyshev Biology, ang pinakabagong sangguniang libro. M-2007.

http //schols .keldysh .ru /scyooll 11413/bio /viltgzh /str 2.htm

Sa panahon ng pagbuburo ng alkohol, bilang karagdagan sa mga pangunahing produkto - alkohol at CO 2, maraming iba pang mga tinatawag na pangalawang produkto ng pagbuburo ang nagmumula sa mga asukal. Mula sa 100 g ng C 6 H 12 O 6, 48.4 g ng ethyl alcohol, 46.6 g ng carbon dioxide, 3.3 g ng gliserol, 0.5 g ng succinic acid at 1.2 g ng pinaghalong lactic acid, acetaldehyde, acetoin at iba pa ay nabuo. mga organikong compound.

Kasama nito, ang mga selula ng lebadura, sa panahon ng pagpaparami at paglago ng logarithmic, ay dapat kumonsumo mula sa ubas ng mga amino acid na kinakailangan upang bumuo ng kanilang sariling mga protina. Gumagawa ito ng mga by-product ng fermentation, pangunahin ang mas mataas na alkohol.

Sa modernong pamamaraan ng pagbuburo ng alkohol, mayroong 10-12 mga yugto ng biochemical na pagbabagong-anyo ng mga hexoses sa ilalim ng pagkilos ng isang kumplikadong mga enzyme ng lebadura. Sa isang pinasimple na anyo, tatlong yugto ng pagbuburo ng alkohol ay maaaring makilala.

akoyugto - phosphorylation at pagkasira ng mga hexoses. Sa yugtong ito, maraming mga reaksyon ang nangyayari, bilang isang resulta kung saan ang hexose ay na-convert sa triose phosphate:

ATP → ADP

Ang pangunahing papel sa paglipat ng enerhiya sa mga biochemical reaksyon ay nilalaro ng ATP (adenosine triphosphate) at ADP (adenosine diphosphate). Ang mga ito ay bahagi ng mga enzyme, nag-iipon ng isang malaking halaga ng enerhiya na kinakailangan para sa pagpapatupad ng mga proseso ng buhay, at mga adenosine - isang bahagi ng mga nucleic acid - na may mga residu ng phosphoric acid. Una, nabuo ang adenylic acid (adenosine monophosphate, o adenosine monophosphate - AMP):

Kung tinutukoy natin ang adenosine sa pamamagitan ng titik A, kung gayon ang istraktura ng ATP ay maaaring kinakatawan bilang mga sumusunod:

A-O-R-O ~ R-O ~ R-OH

Ang simbolo na may ~ ay nagsasaad ng tinatawag na high-energy phosphate bonds, na lubhang mayaman sa enerhiya, na inilalabas sa panahon ng pag-aalis ng mga residue ng phosphoric acid. Ang paglipat ng enerhiya mula sa ATP patungo sa ADP ay maaaring kinakatawan ng sumusunod na pamamaraan:

Ang inilabas na enerhiya ay ginagamit ng mga selula ng lebadura upang matiyak ang mahahalagang pag-andar, lalo na ang kanilang pagpaparami. Ang unang pagkilos ng paglabas ng enerhiya ay ang pagbuo ng mga phosphorus esters ng hexoses - ang kanilang phosphorylation. Ang pagdaragdag ng residue ng phosphoric acid mula sa ATP sa hexoses ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng enzyme phosphohexokinase na ibinibigay ng lebadura (tinukoy namin ang molekula ng pospeyt ng titik P):

Glucose Glucose-6-phosphate Fructose-1,6-phosphate

Tulad ng makikita mula sa diagram sa itaas, ang phosphorylation ay nangyayari nang dalawang beses, at ang phosphorus ester ng glucose, sa ilalim ng pagkilos ng enzyme isomerase, ay reversibly convert sa phosphorus ester ng fructose, na may simetriko furan ring. Ang simetriko na pag-aayos ng mga residue ng phosphoric acid sa mga dulo ng molekula ng fructose ay nagpapadali sa kasunod na pagkalagot nito sa gitna mismo. Ang pagkasira ng hexose sa dalawang trioses ay na-catalyzed ng enzyme aldolase; bilang resulta ng agnas, nabuo ang isang nonequilibrium na halo ng 3-phosphoglyceraldehyde at phosphodioxyacetone:

Phosphoglyceraldehyde (3.5%) Phosphodioxyacetone (96.5%)

Tanging ang 3-phosphoglyceraldehyde ay nakikilahok sa mga karagdagang reaksyon, ang nilalaman nito ay patuloy na pinupunan sa ilalim ng pagkilos ng isomerase enzyme sa mga molekula ng phosphodioxyacetone.

II yugto ng alcoholic fermentation- pagbuo ng pyruvic acid. Sa pangalawang yugto, ang triose phosphate sa anyo ng 3-phosphoglyceraldehyde sa ilalim ng pagkilos ng oxidative enzyme dehydrogenase ay na-oxidized sa phosphoglyceric acid, at kasama ang pakikilahok ng kaukulang mga enzyme (phosphoglyceromutase at enolase) at ang LDP-ATP system na ito ay na-convert. sa pyruvic acid:

Una, ang bawat molekula ng 3-phosphoglyceraldehyde ay nakakabit sa sarili nito ng isa pang phosphoric acid residue (sa gastos ng isang molekula ng inorganic phosphorus) at nabuo ang 1,3-diphosphoglyceraldehyde. Pagkatapos, sa ilalim ng anaerobic na mga kondisyon, ang oksihenasyon nito sa 1,3-diphosphoglyceric acid ay nangyayari:

Ang aktibong pangkat ng dehydrogenase ay isang coenzyme ng kumplikadong organikong istraktura NAD (nicotinamide adenine dinucleotide), na nag-aayos ng dalawang atomo ng hydrogen kasama ang nicotinamide core nito:

NAD+ + 2H+ + NAD H2

NAD oxidized NAD nabawasan

Sa pamamagitan ng pag-oxidize ng substrate, ang coenzyme NAD ay nagiging may-ari ng mga libreng hydrogen ions, na nagbibigay dito ng mataas na potensyal na pagbawas. Samakatuwid, ang fermenting wort ay palaging nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na pagbabawas ng kakayahan, na kung saan ay may malaking praktikal na kahalagahan sa winemaking: ang pH ng kapaligiran ay bumababa, pansamantalang na-oxidized na mga sangkap ay naibalik, at ang mga pathogenic microorganism ay namamatay.

Sa huling yugto ng ikalawang yugto ng alcoholic fermentation, ang phosphotransferase enzyme double catalyzes ang paglipat ng isang phosphoric acid residue, at ang phosphoglyceromutase ay inililipat ito mula sa 3rd carbon atom hanggang sa ika-2, na nagbubukas ng pagkakataon para sa enzyme enolase na bumuo ng pyruvic acid:

1,3-Diphosoglyceric acid 2-Phosphogliceric acid Pyruvic acid

Dahil sa katotohanan na mula sa isang molekula ng dobleng phosphorylated hexose (2 ATP ang natupok) dalawang molekula ng dobleng phosphorylated trioses ay nakuha (4 ATP ang nabuo), ang netong balanse ng enerhiya ng enzymatic breakdown ng mga sugars ay ang pagbuo ng 2 ATP. Tinitiyak ng enerhiya na ito ang mahahalagang function ng yeast at nagiging sanhi ng pagtaas ng temperatura ng fermenting medium.

Ang lahat ng mga reaksyon bago ang pagbuo ng pyruvic acid ay likas sa parehong anaerobic fermentation ng mga asukal at ang paghinga ng mga protozoan na organismo at halaman. Ang Stage III ay nauugnay lamang sa alcoholic fermentation.

IIIyugto ng alcoholic fermentation - ang pagbuo ng ethyl alcohol. Sa huling yugto ng pagbuburo ng alkohol, ang pyruvic acid ay decarboxylated sa ilalim ng pagkilos ng enzyme decarboxylase upang bumuo ng acetaldehyde at carbon dioxide, at kasama ang pakikilahok ng enzyme alcohol dehydrogenase at ang coenzyme NAD-H2, ang acetaldehyde ay nabawasan sa ethyl alcohol:

Pyruvic acid Acetylaldehyde Ethanol

Kung mayroong labis na libreng sulfurous acid sa fermenting wort, kung gayon ang bahagi ng acetaldehyde ay nakatali sa isang aldehyde sulfur compound: sa bawat litro ng wort, 100 mg ng H2SO3 ay nakatali sa 66 mg ng CH3SON.

Kasunod nito, sa pagkakaroon ng oxygen, ang hindi matatag na tambalang ito ay nawasak, at ang libreng acetaldehyde ay matatagpuan sa materyal ng alak, na lalong hindi kanais-nais para sa mga materyales ng champagne at table wine.

Sa isang compressed form, ang anaerobic conversion ng hexose sa ethyl alcohol ay maaaring katawanin ng sumusunod na pamamaraan:

Tulad ng makikita mula sa scheme ng alcoholic fermentation, ang mga phosphorus esters ng hexoses ay unang nabuo. Sa kasong ito, ang mga molekula ng glucose at fructose, sa ilalim ng pagkilos ng enzyme hexokenase, ay nagdaragdag ng phosphoric acid residue mula sa adenositol triphosphate (ATP), na nagreresulta sa pagbuo ng glucose-6-phosphate at adenositol diphosphate (ADP).

Ang glucose-6-phosphate, sa ilalim ng pagkilos ng enzyme isomerase, ay na-convert sa fructose-6-phosphate, na nagdaragdag ng isa pang phosphoric acid residue mula sa ATP at bumubuo ng fructose-1,6-diphosphate. Ang reaksyong ito ay na-catalyze ng phosphofructokinase. Ang pagbuo ng tambalang kemikal na ito ay nagtatapos sa unang yugto ng paghahanda ng anaerobic breakdown ng mga asukal.

Bilang resulta ng mga reaksyong ito, ang molekula ng asukal ay pumasa sa anyo ng oxy, nagiging mas lable at nagiging mas may kakayahan sa mga pagbabagong enzymatic.

Sa ilalim ng impluwensya ng enzyme aldolase, ang fructose-1, 6-diphosphate ay nahahati sa glyceraldehydephosphoric at dihydroxyacetonephosphoric acid, na maaaring ma-convert ang isa sa isa sa ilalim ng pagkilos ng enzyme triosephosphate isomerase. Ang Phosphoglyceraldehyde ay sumasailalim sa karagdagang pagbabago, kung saan humigit-kumulang 3% ang nabuo kumpara sa 97% ng phosphodioxyacetone. Ang Phosphodioxyacetone, habang ginagamit ang phosphoglyceraldehyde, ay binago ng phosphotriose isomerase sa 3-phosphoglyceraldehyde.

Sa ikalawang yugto, ang 3-phosphoglyceraldehyde ay nagdaragdag ng isa pang phosphoric acid residue (sa gastos ng inorganic phosphorus) upang bumuo ng 1, 3-diphosphoglyceraldehyde, na na-dehydrate ng triosephosphate dehydrogenase at nagbibigay ng 1, 3-diphosphoglyceric acid. Ang hydrogen, sa kasong ito, ay inililipat sa oxidized form ng coenzyme NAD. Ang 1, 3-diphosphoglyceric acid, na nagbibigay ng isang phosphoric acid residue sa ADP (sa ilalim ng pagkilos ng enzyme phosphoglycerate kenase), ay na-convert sa 3-phosphoglyceric acid, na, sa ilalim ng pagkilos ng enzyme phosphoglyceromutase, ay na-convert sa 2-phosphoglyceric acid. Ang huli, sa ilalim ng pagkilos ng phosphopyruvate hydrotase, ay na-convert sa phosphoenolpyruvic acid. Dagdag pa, kasama ang partisipasyon ng enzyme pyruvate kenase, inililipat ng phosphoenolpyruvic acid ang residue ng phosphoric acid sa molekula ng ADP, bilang isang resulta kung saan nabuo ang isang molekula ng ATP at ang molekula ng enolpyruvic acid ay na-convert sa pyruvic acid.

Ang ikatlong yugto ng alcoholic fermentation ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkasira ng pyruvic acid sa ilalim ng pagkilos ng enzyme pyruvate decarboxylase sa carbon dioxide at acetaldehyde, na nabawasan sa ethyl alcohol sa ilalim ng pagkilos ng enzyme alcohol dehydrogenase (ang coenzyme nito ay NAD).

Ang pangkalahatang equation para sa alcoholic fermentation ay maaaring kinakatawan bilang mga sumusunod::

C6H12O6 + 2H3PO4 + 2ADP → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + 2H2O

Kaya, sa panahon ng pagbuburo, ang isang molekula ng glucose ay na-convert sa dalawang molekula ng ethanol at dalawang molekula ng carbon dioxide.

Ngunit ang ipinahiwatig na kurso ng pagbuburo ay hindi lamang isa. Kung, halimbawa, ang substrate ay hindi naglalaman ng enzyme pyruvate decarboxylase, kung gayon ang pyruvic acid ay hindi nahahati sa acetaldehyde at ang pyruvic acid ay direktang nabawasan, na nagiging lactic acid sa pagkakaroon ng lactate dehydrogenase.

Sa winemaking, ang pagbuburo ng glucose at fructose ay nangyayari sa pagkakaroon ng sodium bisulfite. Ang acetaldehyde, na nabuo sa pamamagitan ng decarboxylation ng pyruvic acid, ay inalis sa pamamagitan ng pagbubuklod sa bisulfite. Ang lugar ng acetaldehyde ay kinuha ng dihydroxyacetone phosphate at 3-phosphoglyceraldehyde; tumatanggap sila ng hydrogen mula sa pinababang mga compound ng kemikal, na bumubuo ng glycerophosphate, na binago ng dephosphorylation sa glycerol. Ito ang pangalawang anyo ng fermentation ayon kay Neuberg. Ayon sa pamamaraang ito ng alkohol na pagbuburo, ang gliserol at acetaldehyde ay naipon sa anyo ng isang bisulfite derivative.

Mga sangkap na nabuo sa panahon ng pagbuburo.

Sa kasalukuyan, humigit-kumulang 50 mas mataas na alkohol ang natagpuan sa mga produkto ng pagbuburo, na may iba't ibang mga amoy at makabuluhang nakakaapekto sa aroma at palumpon ng alak. Isoamyl, isobutyl at N-propyl alcohols ay nabuo sa pinakamalaking dami sa panahon ng pagbuburo. Sa Muscat sparkling at semi-sweet table wines na ginawa ng tinatawag na biological nitrogen reduction, aromatic higher alcohols β-phenylethanol (FES), tyrosol, terpene alcohol farnesol, na may aroma ng rose, lily of the valley, at linden flowers , ay natagpuan sa malalaking dami (hanggang sa 100 mg/dm3) . Ang kanilang presensya sa maliit na dami ay kanais-nais. Bilang karagdagan, kapag tumatanda ang alak, ang mas matataas na alkohol ay pumapasok sa esterification na may mga pabagu-bagong acid at bumubuo ng mga ester, na nagbibigay sa alak ng paborableng ethereal tones ng bouquet maturity.

Kasunod nito, napatunayan na ang karamihan sa mga aliphatic na mas mataas na alkohol ay nabuo mula sa pyruvic acid sa pamamagitan ng transamination at direktang biosynthesis na may partisipasyon ng mga amino acid at acetaldehyde. Ngunit ang pinakamahalagang aromatic na mas mataas na alkohol ay nabuo lamang mula sa kaukulang mga amino acid ng aromatic series, halimbawa:

Ang pagbuo ng mas mataas na alkohol sa alak ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, naiipon sila sa average na 250 mg/dm3. Sa mabagal, pangmatagalang pagbuburo, ang dami ng mas mataas na alkohol ay tumataas, at sa pagtaas ng temperatura ng pagbuburo hanggang 30 ° C, bumababa ito. Sa ilalim ng mga kondisyon ng tuluy-tuloy na daloy ng pagbuburo, ang pagpaparami ng lebadura ay napakalimitado at mas kaunting mas mataas na alkohol ang nabuo kaysa sa batch na pagbuburo.

Sa isang pagbawas sa bilang ng mga cell ng lebadura bilang isang resulta ng paglamig, pag-aayos at magaspang na pagsasala ng fermented wort, ang isang mabagal na akumulasyon ng yeast biomass ay nangyayari at sa parehong oras ang dami ng mas mataas na alkohol, lalo na ng mabangong serye, ay tumataas.

Ang mas mataas na halaga ng mas mataas na alkohol ay hindi kanais-nais para sa mga dry white table wine, champagne at cognac wine na materyales, ngunit nagbibigay ito ng iba't ibang mga shade sa aroma at lasa ng red table wines, sparkling at matapang na alak.

Ang alkohol na pagbuburo ng ubas ay dapat ding nauugnay sa pagbuo ng mga high-molecular aldehydes at ketones, pabagu-bago ng isip at mataba acids at ang kanilang mga ester, na mahalaga sa pagbuo ng bouquet at lasa ng alak.

Par.22 Sa mga selula ng aling mga organismo nangyayari ang alcoholic fermentation? Sa karamihan ng mga cell ng halaman, pati na rin sa mga cell ng ilang fungi (halimbawa, lebadura), sa halip na glycolysis, ang alkohol na pagbuburo ay nangyayari; ang molekula ng glucose sa ilalim ng anaerobic na mga kondisyon ay na-convert sa ethyl alcohol at CO2. Saan nagmula ang enerhiya para sa synthesis ng ATP mula sa ADP? Ito ay pinakawalan sa panahon ng proseso ng dissimilation, ibig sabihin, sa mga reaksyon ng pagkasira ng mga organikong sangkap sa cell. Depende sa mga detalye ng organismo at mga kondisyon ng pamumuhay nito, ang dissimilation ay maaaring maganap sa dalawa o tatlong yugto. Anong mga yugto ang nakikilala sa metabolismo ng enerhiya? 1 - paghahanda; natapos sa agnas ng malalaking organikong molekula sa mas simple: polysaccharides, monosaccharides, lipids, glycine at fat. acids, protina-a.k. Ang cleavage ay nangyayari sa PS. Ang maliit na enerhiya ay inilabas, at ito ay nawawala sa anyo ng init. Ang mga resultang compounds (monosach., fatty acids, a.k., etc.) ay maaaring gamitin ng cell sa plastic exchange reactions, gayundin para sa karagdagang pag-unlad upang makakuha ng enerhiya. 2- oxygen-free = glycolysis (enzymatic na proseso ng sunud-sunod na pagkasira ng glucose sa mga cell, na sinamahan ng synthesis ng ATP; sa ilalim ng mga kondisyon ng aerobic ay humahantong sa pagbuo ng pyruvic acid, sa ilalim ng anaerobic na kondisyon ay humahantong sa pagbuo ng lactic acid); C6H12O6 + 2H3P04 + 2ADP --- 2C3H6O3 + 2ATP + 2H2O. Binubuo ang enzymatic breakdown ng mga organikong sangkap na nakuha sa yugto ng paghahanda. Ang O2 ay hindi nakikilahok sa mga reaksyon ng yugtong ito. Ang mga reaksyon ng glycolysis ay na-catalyzed ng maraming mga enzyme at nangyayari sa cytoplasm ng mga cell. Ang 40% ng enerhiya ay naka-imbak sa mga molekula ng ATP, 60% ay nawala bilang init. Ang glucose ay hindi nahihiwa-hiwalay sa mga huling produkto (CO2 at H2O), ngunit sa mga compound na mayaman pa rin sa enerhiya at, kapag na-oxidize pa, ay maaaring makagawa nito sa malalaking dami (lactic acid, ethyl alcohol, atbp.). 3- oxygen (paghinga ng cell); ang mga organikong sangkap na nabuo sa yugto 2 at naglalaman ng malalaking reserba ng enerhiya ng kemikal ay na-oxidized sa mga huling produkto na CO2 at H2O. Ang prosesong ito ay nangyayari sa mitochondria. Bilang resulta ng paghinga ng cellular, sa panahon ng pagkasira ng dalawang molekula ng lactic acid, 36 na molekula ng ATP ang na-synthesize: 2C3H6O3 + 6O2 + 36ADP + 36H3PO4 - 6CO2 + 42H2O + 36ATP. Ang isang malaking halaga ng enerhiya ay pinakawalan, 55% ng reserba ay nasa anyo ng ATP, 45% ay nawala sa anyo ng init. Ano ang mga pagkakaiba sa pagitan ng metabolismo ng enerhiya sa aerobes at anaerobes? Karamihan sa mga nabubuhay na nilalang na naninirahan sa Earth ay aerobes, i.e. ginagamit sa mga proseso ng OM O2 mula sa kapaligiran. Sa aerobes, ang metabolismo ng enerhiya ay nangyayari sa 3 yugto: paghahanda, walang oxygen at oxygen. Bilang resulta nito, ang mga organikong sangkap ay naghiwa-hiwalay sa pinakasimpleng mga inorganikong compound. Sa mga organismo na nakatira sa isang kapaligiran na walang oxygen at hindi nangangailangan ng oxygen - anaerobes, pati na rin sa mga aerobes na may kakulangan ng oxygen, ang asimilasyon ay nangyayari sa dalawang yugto: paghahanda at walang oxygen. Sa dalawang yugtong bersyon ng pagpapalitan ng enerhiya, mas kaunting enerhiya ang nakaimbak kaysa sa tatlong yugtong bersyon. TERMS: Phosphorylation – pagdaragdag ng 1 phosphate acid residue sa ADP molecule. Ang Glycolysis ay isang enzymatic na proseso ng sequential breakdown ng glucose sa mga cell, na sinamahan ng synthesis ng ATP; sa ilalim ng mga kondisyon ng aerobic ay humahantong sa pagbuo ng pyruvic acid sa anaerobic. Ang mga kondisyon ay humahantong sa pagbuo ng lactic acid. Ang alcoholic fermentation ay isang kemikal na fermentation reaction bilang isang resulta kung saan ang isang glucose molecule sa ilalim ng anaerobic na kondisyon ay na-convert sa ethyl alcohol at CO2 Par. 23 Aling mga organismo ang heterotrophs? Ang mga heterotroph ay mga organismo na walang kakayahang mag-synthesize ng mga organikong sangkap mula sa mga di-organikong bagay (mga buhay na bagay, fungi, maraming bacteria, mga selula ng halaman, hindi kaya ng photosynthesis). Anong mga organismo sa Earth ang praktikal na independiyente sa enerhiya ng sikat ng araw? Chemotrophs - gumamit ng enerhiya na inilabas sa panahon ng mga pagbabagong kemikal ng mga inorganic compound upang synthesize ang mga organikong sangkap. TERMS: Ang nutrisyon ay isang hanay ng mga proseso kabilang ang pagpasok sa katawan, panunaw, pagsipsip at asimilasyon ng mga sustansya. Sa proseso ng nutrisyon, ang mga organismo ay tumatanggap ng mga kemikal na compound na ginagamit nila para sa lahat ng proseso ng buhay. Ang mga autotroph ay mga organismo na nag-synthesize ng mga organikong compound mula sa mga inorganic, tumatanggap ng carbon sa anyo ng CO2, tubig at kaunting asin mula sa kapaligiran. Heterotrophs - mga organismo na walang kakayahang mag-synthesize ng mga organikong sangkap mula sa mga di-organikong bagay (mga buhay na bagay, fungi, maraming bakterya, mga selula ng halaman, hindi kaya ng photosynthesis)