Txhua ntawm peb txoj kev txav los yog kev xav xav tau lub zog ntawm lub cev. Lub zog no yog khaws cia los ntawm txhua lub cell ntawm lub cev thiab khaws nws hauv biomolecules nrog kev pab los ntawm macroergic bonds. Nws yog cov roj teeb molecules uas muab tag nrho cov txheej txheem lub neej. Kev sib pauv tsis tu ncua ntawm lub zog hauv cov hlwb txiav txim lub neej nws tus kheej. Dab tsi yog cov biomolecules nrog macroergic bonds, lawv tuaj qhov twg, thiab ua li cas rau lawv lub zog hauv txhua lub cell ntawm peb lub cev - qhov no tau tham hauv tsab xov xwm.
Biological mediators
Nyob rau hauv ib yam kab mob, lub zog los ntawm lub zog-generating tus neeg sawv cev mus rau ib tug lom neeg siv zog tsis dhau ncaj qha. Thaum cov khoom lag luam intramolecular puas lawm, lub zog muaj peev xwm ntawm cov tshuaj lom neeg raug tso tawm, uas deb tshaj lub peev xwm ntawm intracellular enzymatic systems siv nws. Tias yog vim li cas hauv cov kab ke lom neeg tso tawm cov tshuaj muaj peev xwm tshwm sim nyob rau theem nrog lawv cov kev hloov pauv mus rau hauv lub zog thiab nws cov tsub zuj zuj hauv macroergic compounds thiab bonds. Thiab nws yog biomolecules uas muaj peev xwm ntawm xws li ib tug tsub zuj zuj ntawm lub zog uas yog hu ua high-zog.
Yuav ua li cas daim ntawv cog lus hu ua macroergic?
Lub zog pub dawb ntawm 12.5 kJ / mol, uas yog tsim thaum lub sij hawm tsim los yog lwj ntawm ib daim ntawv cog lus tshuaj, suav hais tias yog ib txwm. Thaum, thaum lub sij hawm hydrolysis ntawm tej yam khoom, lub zog dawb yog tsim ntau tshaj 21 kJ / mol, ces qhov no yog hu ua macroergic bonds. Lawv raug denoted los ntawm tilde cim - ~. Nyob rau hauv sib piv rau lub cev chemistry, qhov twg ib tug macroergic daim ntawv cog lus txhais tau tias ib tug covalent daim ntawv cog lus ntawm atoms, nyob rau hauv biology lawv txhais tau hais tias qhov sib txawv ntawm lub zog ntawm cov thawj cov neeg ua hauj thiab lawv cov khoom lwj. Ntawd yog, lub zog tsis yog nyob rau hauv ib qho tshuaj tiv thaiv ntawm atoms, tab sis characterizes tag nrho cov tshuaj tiv thaiv. Hauv biochemistry, lawv tham txog cov tshuaj sib xyaw ua ke thiab tsim cov tshuaj macroergic.
Universal Bio Energy Source
Txhua yam kab mob nyob hauv peb lub ntiaj teb muaj ib lub ntsiab lus thoob ntiaj teb ntawm lub zog cia - qhov no yog daim ntawv cog lus macroergic ATP - ADP - AMP (adenosine tri, di, monophosphoric acid). Cov no yog biomolecules uas muaj nitrogen-muaj adenine puag txuas rau ribose carbohydrate thiab txuas phosphoric acid residues. Nyob rau hauv qhov kev txiav txim ntawm dej thiab kev txwv enzyme, ib qho adenosine triphosphate molecule (C10H16N5 O 13P3) tuaj yeem decompose rau hauv adenosine diphosphoric acid molecule thiab orthophosphate acid. Cov tshuaj tiv thaiv no yog nrog los ntawm kev tso tawm lub zog dawb ntawm qhov kev txiav txim ntawm 30.5 kJ / mol. Tag nrho cov txheej txheem ntawm lub neej nyob rau hauv txhua lub cell ntawm peb lub cev tshwm sim thaum lub zog tau sau hauv ATP thiab siv thaum nws tawg.bonds ntawm orthophosphoric acid residues.
Tus pub thiab txais
Cov khoom siv hluav taws xob siab kuj suav nrog cov tshuaj muaj npe ntev uas tuaj yeem tsim ATP molecules hauv cov tshuaj tiv thaiv hydrolysis (piv txwv li, pyrophosphoric thiab pyruvic acids, succinyl coenzymes, aminoacyl derivatives ntawm ribonucleic acids). Tag nrho cov tebchaw no muaj phosphorus (P) thiab sulfur (S) atoms, uas muaj cov khoom siv hluav taws xob siab. Nws yog lub zog uas tau tso tawm thaum lub zog siab zog hauv ATP (tus neeg pub dawb) tawg uas yog absorbed los ntawm lub cell thaum lub sij hawm synthesis ntawm nws cov organic tebchaw. Thiab nyob rau tib lub sijhawm, cov nyiaj khaws tseg ntawm cov ntawv cog lus no tas li ntxiv nrog cov khoom tsim hluav taws xob (acceptor) tso tawm thaum lub sijhawm hydrolysis ntawm macromolecules. Hauv txhua lub cell ntawm tib neeg lub cev, cov txheej txheem no tshwm sim hauv mitochondria, thaum lub sijhawm ntawm ATP muaj tsawg dua 1 feeb. Thaum nruab hnub, peb lub cev synthesizes txog 40 kilograms ntawm ATP, uas mus txog li 3 txhiab cycles ntawm lwj txhua. Thiab lub sijhawm twg los xij, txog 250 grams ntawm ATP muaj nyob hauv peb lub cev.
Kev ua haujlwm ntawm lub zog siab biomolecules
Ntxiv rau kev ua haujlwm ntawm tus neeg pub dawb thiab lees txais lub zog hauv cov txheej txheem ntawm decomposition thiab synthesis ntawm macromolecular compounds, ATP molecules ua si ob peb lwm lub luag haujlwm tseem ceeb hauv cov hlwb. Lub zog ntawm kev rhuav tshem macroergic daim ntawv cog lus yog siv rau hauv cov txheej txheem ntawm kev tsim hluav taws xob, kev ua haujlwm ntawm cov khoom siv hluav taws xob, khaws cov hluav taws xob, thiab luminescence. Nyob rau tib lub sijhawm, kev hloov pauvlub zog ntawm chemical bonds mus rau hauv thermal, hluav taws xob, mechanical tib lub sij hawm ua hauj lwm raws li ib theem ntawm lub zog pauv nrog tom qab cia ntawm ATP nyob rau hauv tib macro-zog bonds. Tag nrho cov txheej txheem no nyob rau hauv lub xovtooj hu ua yas thiab lub zog sib pauv (daim duab hauv daim duab). ATP molecules kuj ua raws li coenzymes, tswj cov haujlwm ntawm qee cov enzymes. Tsis tas li ntawd, ATP tseem tuaj yeem ua tus neeg kho kom haum xeeb, tus neeg sawv cev hauv cov synapses ntawm paj hlwb.
ntws ntawm lub zog thiab teeb meem hauv cell
Yog li, ATP hauv lub xov tooj ntawm tes tuav lub hauv paus thiab qhov chaw tseem ceeb hauv kev sib pauv ntawm cov teeb meem. Muaj ntau ntau cov tshuaj tiv thaiv los ntawm txoj kev uas ATP tshwm sim thiab tawg (oxidative thiab substrate phosphorylation, hydrolysis). Cov tshuaj tiv thaiv biochemical ntawm cov synthesis ntawm cov molecules yog thim rov qab; nyob rau hauv tej yam kev mob, lawv raug hloov nyob rau hauv lub hlwb nyob rau hauv kev coj ntawm synthesis los yog lwj. Txoj hauv kev ntawm cov tshuaj tiv thaiv no txawv ntawm tus lej ntawm kev hloov pauv ntawm cov khoom, hom txheej txheem oxidative, thiab hauv txoj hauv kev ntawm kev sib txuas ntawm cov khoom siv hluav taws xob thiab kev siv hluav taws xob. Txhua tus txheej txheem muaj kev hloov pauv meej rau kev ua haujlwm ntawm ib hom "roj" thiab nws cov kev txwv tsis pub dhau.
Kev ntsuas kev ua tau zoo
Cov ntsuas kev ua tau zoo ntawm lub zog hloov pauv hauv biosystems yog qhov me me thiab kwv yees nyob rau hauv tus qauv tus nqi ntawm qhov ua tau zoo (qhov piv ntawm cov txiaj ntsig tau siv rau kev ua haujlwm rau tag nrho lub zog siv). Tab sis ntawm no, kom ntseeg tau tias kev ua haujlwm ntawm kev ua haujlwm lom neeg, cov nqi yog siab heev. Piv txwv li, ib tug khiav, nyob rau hauv cov nqe lus ntawm ib chav tsev ntawm huab hwm coj, siv ntau heevzog, npaum li cas thiab ib tug loj dej hiav txwv liner. Txawm tias thaum so, tswj lub neej ntawm cov kab mob yog kev ua haujlwm nyuaj, thiab kwv yees li 8 txhiab kJ / mol yog siv rau nws. Nyob rau tib lub sijhawm, kwv yees li 1.8 txhiab kJ / mol yog siv rau kev tsim cov protein, 1.1 txhiab kJ / mol ntawm kev ua haujlwm ntawm lub plawv, tab sis mus txog 3.8 txhiab kJ / mol ntawm ATP synthesis.
Adenylate cell system
Qhov no yog qhov system uas suav nrog tag nrho ATP, ADP thiab AMP hauv ib lub xov tooj ntawm lub sijhawm tshwj xeeb. Tus nqi no thiab qhov sib piv ntawm cov khoom txiav txim siab lub zog ntawm lub xov tooj ntawm tes. Lub kaw lus raug soj ntsuam raws li cov nqi hluav taws xob ntawm lub cev (qhov piv ntawm phosphate pawg mus rau adenosine residue). Yog tias tsuas yog ATP muaj nyob rau hauv cov cell macroergic tebchaw - nws muaj lub zog siab tshaj plaws (index -1), yog tias tsuas yog AMP - qhov tsawg kawg nkaus (index - 0). Hauv cov hlwb muaj sia, qhov ntsuas ntawm 0.7-0.9 feem ntau yog khaws cia. Qhov kev ruaj ntseg ntawm lub zog ntawm lub xov tooj ntawm tes txiav txim siab tus nqi ntawm cov tshuaj tiv thaiv enzymatic thiab kev saib xyuas ntawm qib siab ntawm kev ua haujlwm tseem ceeb.
Thiab me ntsis txog cov chaw nres tsheb fais fab
Raws li twb tau hais lawm, ATP synthesis tshwm sim hauv cov cell tshwj xeeb - mitochondria. Thiab niaj hnub no ntawm biologists muaj kev tsis sib haum xeeb txog keeb kwm ntawm cov qauv zoo nkauj no. Mitochondria yog cov nroj tsuag fais fab ntawm tes, "roj" uas yog cov proteins, rog, glycogen, thiab hluav taws xob - ATP molecules, cov synthesis ntawm uas yuav tshwm sim nrog kev koom tes ntawm oxygen. Peb tuaj yeem hais tias peb ua pa kom lub mitochondria ua haujlwm. Ua haujlwm ntau duahlwb, lawv xav tau ntau zog. Nyeem - ATP, uas txhais tau tias - mitochondria.
Piv txwv li, tus kws ncaws pob muaj txog 12% mitochondria hauv lawv cov leeg pob txha, thaum tus neeg ncaws pob tsis yog kis las muaj ib nrab ntau. Tab sis nyob rau hauv lub plawv cov leeg, lawv tus nqi yog 25%. Cov txheej txheem kev cob qhia niaj hnub rau cov neeg ncaws pob, tshwj xeeb tshaj yog cov neeg khiav dej num marathon, yog raws li MOC (kev siv cov pa oxygen ntau tshaj), uas ncaj qha nyob ntawm tus naj npawb ntawm mitochondria thiab lub peev xwm ntawm cov leeg ua haujlwm ntev. Cov kev cob qhia ua haujlwm rau kev ua kis las yog tsom rau kev txhawb nqa kev sib txuas ntawm mitochondria hauv cov leeg nqaij.
