Biologiya, Ümumi biologiya

Hüceyrənin biokimyası: maddələr, DNT hesabı və enerji

Hüceyrənin əsas maddələrini bir-birindən ayırmağı, DNT-də nukleotidləri və hidrogen rabitələrini, peptid rabitələrini və ATF-in enerjisini hesablamağı öyrənəcəksən.

Oxumaq 4 dəqiqə çəkir

Süni intellektlə hazırlanmış şəkil: mətbəx stolunda boşqabda dişlənmiş ağ çörək dilimi, arxada pəncərə önündə yaşıl dibçək bitkisi.

Bir tikə ağ çörəyi udmadan uzun-uzun çeynə. Bir azdan dadı yüngülcə şirinləşəcək. Çörəkdə şəkər az olur, amma nişasta çoxdur. Tüpürcəkdəki ferment bu nişastanı daha kiçik, şirin dadan şəkərlərə parçalamağa başlayır.

Yəni elə öz ağzında biokimyəvi reaksiyanı görürsən: polisaxarid parçalanır, ferment işi sürətləndirir. Hüceyrənin içində də buna bənzər çoxlu proses gedir: zülallar qurulur, ATF yaranır və xərclənir, yaşıl yarpaqda işıq enerjisi hesabına şəkər sintez olunur.

Bu mövzu həmin kiçik mətbəxin xəritəsidir. Kim nədən qurulub, məlumat haradan haraya ötürülür, enerji haradan gəlir: hamısı bir neçə qaydaya sığır.

Niyə lazımdır

Biologiyanın böyük hissəsi bu kərpiclərin üstündə dayanır: irsiyyət, qidalanma, tənəffüs. DNT-nin necə qurulduğunu bilməsən, genetika məsələləri qaranlıq qalır. ATF-i tanımasan, qaçanda əzələnin enerjini haradan aldığını izah edə bilməzsən.

Bu mövzunun xoş tərəfi də var: hesablama tapşırıqları bir neçə sadə əlaqə ilə həll olunur. $A=T$ , $Q=S$ , hər cütdə iki və ya üç rabitə, hər kodonda üç nukleotid. Bunları bir dəfə yaxşı başa düşsən, sualın qarşısında çaşıb qalmazsan.

İmtahan bu mövzuda nə soruşur?

Hüceyrədəki maddələri tərkibinə və funksiyasına görə fərqləndirmək, DNT-də nukleotid və rabitə saylarını hesablamaq tələb olunur. Zülal sintezinin iştirakçıları, kodonlarla aminturşuların sayı arasındakı əlaqə, ATF-in quruluşu, fotosintez və enerji mübadiləsi də soruşulur. Sxemdə maddənin, prosesin və ya orqanoidin adını müəyyənləşdirməyə hazır ol.

Qayda

Qeyri-üzvi maddələr su və mineral duzlardır. Su həlledici və reaksiyalar üçün mühitdir; mineral duzlar tənzimlənmədə iştirak edir.
Karbohidratlar enerji və quruluş funksiyası daşıyır: qlükoza monosaxarid, nişasta və sellüloz polisaxariddir.
Lipidlər enerji ehtiyatı yaradır, membranın tərkibində olur. Yağlar parçalandıqda qliserin və yağ turşuları alınır.
Zülallar aminturşulardan qurulur; onların ardıcıllığı ilkin quruluşu müəyyənləşdirir. Fermentlər reaksiyaları sürətləndirən bioloji katalizatorlardır.
Nukleotid bir azot əsası, pentoz və fosfat qalığından ibarətdir. DNT-də dezoksiriboza və A, T, Q, S əsasları; RNT-də riboza və A, U, Q, S əsasları olur.
Komplementarlıq ikizəncirli DNT-də $A=T$ , $Q=S$ deməkdir. A–T cütünü iki, Q–S cütünü üç hidrogen rabitəsi birləşdirir. Cütlərin sayı müvafiq olaraq $x$ və $y$ olarsa, ümumi nukleotid sayı $N=2(x+y)$ , hidrogen rabitələrinin sayı $H=2x+3y$ olar. Pentoz və fosfat qalıqlarının hər birinin sayı $N$ -dir.
Transkripsiya zamanı DNT-dəki məlumat m-RNT-yə köçürülür. Translyasiyada ribosom m-RNT-ni oxuyur, n-RNT aminturşu gətirir. Mitoxondri və xloroplastın öz ribosomlarında da zülal sintez olunur.
Kodon üç nukleotiddir. AUQ başlanğıc, UAA, UAQ, UQA dayanma siqnallarıdır. $n$ aminturşulu bir zəncirdə $n-1$ peptid rabitəsi olur; həmin aminturşuları kodlaşdıran hissə $3n$ nukleotiddir.
ATF adenin, riboza və üç fosfat qalığı daşıyır; iki makroergik rabitəsi var. Dərslik hesablamasında bir mol ATF-in ADF-ə hidrolizi $40\text{ kC}$ enerji ayırır.
Metabolizm maddələr mübadiləsidir: sintez enerji tələb edir, parçalanma enerji ayırır. Hüceyrə tənəffüsündə ayrılan enerjinin bir hissəsi ATF-də toplanır.
Fotosintez işıq enerjisi ilə üzvi maddə yaranmasıdır. Yaşıl bitkilərdə xlorofilin iştirakı ilə yekun tənlik: $6CO_2+6H_2O\rightarrow C_6H_{12}O_6+6O_2$ .
Xemosintez edən bakteriyalar üzvi maddə yaratmaq üçün qeyri-üzvi maddələrin oksidləşməsindən alınan enerjidən istifadə edir; işıq tələb olunmur.

Özün hesabla

DNT, zülal və ATF üzrə beş qısa hesab. Cavabı yaz və yoxla.

Nümunələr

DNT hissəsində 120 nukleotidin 20-si adenindir. Hidrogen rabitələrinin sayını tap:

T=20

Q=S=(120-40)/2=40

;

H=2\times20+3\times40=160

25 aminturşulu polipeptiddə neçə peptid rabitəsi var? $25-1=24$ . Aminturşuları kodlaşdıran m-RNT hissəsində $3\times25=75$ nukleotid olur; stop kodonu bu saya daxil deyil.

3 mol ATF ADF-ə hidroliz olunur. Ayrılan enerji $3\times40=120\text{ kC}$ , sərbəstləşən fosfat isə 3 moldur.

Tipik səhv

DNT-də 50 A–T və 30 Q–S cütü var, deməli hidrogen rabitələrinin sayı $50+30=80$ -dir.

A–T cütündə iki, Q–S cütündə üç rabitə var: $H=2\times50+3\times30=100+90=190$ .

Əsas cütlərinin sayını hidrogen rabitələrinin sayı ilə qarışdırma: hər cüt iki və ya üç rabitə yaradır.

Kodonları sayanda da belə tələsiklik olur: stop kodonunu aminturşu kimi sayma, o heç bir aminturşu gətirmir.

Özünü yoxla

İkizəncirli DNT hissəsində 18 əsas cütü və 44 hidrogen rabitəsi var. Q–S cütlərinin sayını tap.

m-RNT-də başlanğıc kodonundan dayanma kodonuna qədər, hər ikisi daxil olmaqla, 12 kodon var. Sintez olunan bir polipeptid zəncirində neçə peptid rabitəsi yaranar?

Xemosintez edən bakteriya üzvi maddə sintezi üçün enerjini hansı mənbədən alır?

Bu mövzunu tapşırıqlarla möhkəmləndir

Bu mövzunun tapşırıqlarını həll et və hər birinin izahına bax.

Mövzu üzrə sınaq, IV qrup

Digər mövzular

Bütün Biologiya mövzuları

Dərslikdə bu mövzu

Dərslik: Biologiya, 10-cu sinif, «Üzvi maddə istehsalçıları», səh. 31
Dərslik: Biologiya, 10-cu sinif, «Zülal biosintezinin mexanizmi», səh. 36
Dərslik: Biologiya, 10-cu sinif, «Hüceyrənin enerji mənbəyi – ATF», səh. 40
Dərslik: Biologiya, 10-cu sinif, «Energetik mübadilənin mexanizmi», səh. 43
Dərslik: Biologiya, 10-cu sinif, «Fotosintezin mexanizmi», səh. 47
Dərslik: Biologiya, 10-cu sinif, «Xemosintez», səh. 51
Dərslik: Biologiya, 9-cu sinif, «5.1 Fotosintez», səh. 6
Dərslik: Biologiya, 9-cu sinif, «5.2 Fotosintezin sürətinə təsir edən amillər», səh. 11
Dərslik: Biologiya, 9-cu sinif, «5.3 Tənəffüs və enerji mübadiləsi», səh. 15
Dərslik: Biologiya, 9-cu sinif, «5.4 Anaerob tənəffüs», səh. 19
Dərslik: Biologiya, 8-ci sinif, «Hüceyrənin kimyəvi tərkibi. Su», səh. 8
Dərslik: Biologiya, 8-ci sinif, «Hüceyrənin üzvi birləşmələri», səh. 12
Dərslik: Biologiya, 8-ci sinif, «Fermentlər», səh. 18