Атф и другие нуклеотиды витамины конспект кратко

Обновлено: 05.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

МБОУ СОШ №4 ст. Зольской

учитель Камерджиева Э.А.

Цель урока: изучить строение АТФ .

1. Обучающие:

познакомить учащихся со строением и функциями молекулы АТФ;

познакомить с другими органическими соединениями клетки.

научить школьников расписывать гидролиз перехода АТФ в АДФ, АДФ в АМФ;

2. Развивающие:

сформировать у учащихся личностную мотивацию, познавательный интерес к данной теме;

расширить знания о энергии химических связей и витаминах

развить интеллектуальные и творческие способности учащихся, диалектическое мышление;

углубить знания о взаимосвязи строения атома и структурой ПСХЭ;

отработать навыки образования АМФ из АТФ и наоборот.

3. Воспитательная:

продолжить развивать познавательный интерес строения элементов молекулярного уровня любой клетки биологического объекта.

сформировать толерантное отношение к своему здоровью, зная какую роль играют витамины в организме человека.

Оборудование: таблица, учебник, мультимедийный проектор.

Тип урока: комбинированный

Структура урока :

Изучение новой темы;

Закрепление новой темы;

План урока:

Строение молекулы АТФ, функция;

Витамины: классификация, роль в организме человека.

I. Организационный момент.

II. Проверка знаний

Строение ДНК и РНК (устно)- фронтальный опрос.

Построение второй цепочки ДНК и и-РНК (3-4 чел.)

Биологический диктант (6-7) 1 вар. нечетные номера, 2 вар.-четные

1) Какой из нуклеотидов не входит в состав ДНК?

2) Если нуклеотидный состав ДНК –АТТ-ГЦГ-ТАТ-, то каким должен быть нукеотидный состав и-РНК?

3) Укажите состав нуклеотида ДНК?

4) Какую функцию выполняет и-РНК?

5) Что является мономерами ДНК и РНК?

6) Назовите основные отличия и-РНК от ДНК.

7) Прочная ковалентная связь в молекуле ДНК возникает между: …

8) Какой из видов молекул РНК имеет самые длинные цепочки?

9) Какой вид РНК вступает в реакцию с аминокислотами?

10) Какие нуклеотиды входят в состав РНК?

3) Остаток фосфорной кислоты, дезоксирибоза, аденин

4) Снятие и перенос информации с ДНК

6) Одноцепочная, содержит рибозу, передает информацию

7) Остаток фосфорной кислоты и сахарами соседних нуклеотидов

10) Аденин, урацил, гуанин, цитозин.

III. Изучение нового материала

Какие виды энергии вам известны? (Кинетическая, потенциальная.)

Эти виды энергии вы изучали на уроках физики. В биологии тоже есть свой вид энергии - энергия химических связей. Предположим, вы выпили чай с сахаром. Пища поступила в желудок, там разжижается и направляется в тонкий кишечник, где идет её расщепление: крупные молекулы до мелких. Т.е. сахар-это углевод дисахарид, который расщепляется до глюкозы. Она расщепляется и служит источником энергии, т.е.50%энергии рассеивается в виде теплоты для поддержания постоянной t тела, и 50% энергии, которая превращается в энергию АТФ, она хранится для нужд клетки.

Итак, цель урока - изучить строение молекулы АТФ.

Строение АТФ и ее роль в клетке (Объяснение учителя с использованием таблиц и рисунков учебника.)

АТФ был открыт в 1929 г. Карлом Ломанном, а в 1941 году Фриц Липман показал, что АТФ является основным переносчиком энергии в клетке. АТФ содержится в цитоплазме, митохондриях, ядре.

АТФ - аденозинтрифосфат - нуклеотид, состоящий из азотистого основания аденина, углевода рибозы и 3-х остатков Н3РО4, соединенных поочередно.

Это неустойчивая структура. Если отделить 1 остаток НЗР04, то АТФ перейдет в АДФ:

АТФ+Н2О =АДФ+Н3РО4+Е, Е=40кДж

АДФ + Н2О = АМФ+Н3РО4+Е, Е=40кДж

Остатки фосфорных кислот соединены значком , это макроэргическая связь:

При её разрыве выделяется 40кДж энергии. Ребята, записываем превращение АДФ из АТФ:

Итак, что вы можете сказать о строении АТФ и ее функциях?

Витамины и другие органические соединения клетки.

Кроме изученных органических соединений (белки, жиры, углеводы) есть органические соединения- витамины. Вы едите овощи, фрукты, мясо? (Да, конечно!)

Все эти продукты содержат большое количество витаминов. Для нормального функционирования нашего организма витаминов, поступающих с пищей, нужно небольшое количество. Но не всегда тот объём продуктов, который мы употребляем, способен восполнить наш организм витаминами. Одни витамины организм может синтезировать сам, другие же поступают только с пищей (н., витамин К, С).

Витамины – группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы.

Все витамины принято обозначать буквами латинского алфавита-А, В, D, F.

По растворимости в воде и в жирах витамины делят на:

Витамины участвуют во множестве биохимических реакций, выполняя каталитическую функцию в составе активных центров большого количества разнообразных ферментов .

Витаминам отводится важнейшая роль в обмене веществ . Концентрация витаминов в тканях и суточная потребность в них невелики, но при недостаточном поступлении витаминов в организм наступают характерные и опасные патологические изменения.

Большинство витаминов не синтезируются в организме человека, поэтому они должны регулярно и в достаточном количестве поступать в организм с пищей или в виде витаминно-минеральных комплексов и пищевых добавок.

С нарушением поступления витаминов в организм связаны два принципиальных патологических состояния:

Гиповитаминоз – недостаток витамина.

Гипервитаминоз – избыток витамина.

Авитаминоз – полное отсутствие витамина.

IV. Закрепление материала

Как устроена молекула АТФ?

Какое значение играет АТФ в организме?

Как образуется АТФ?

Почему связи между остатками фосфорной кислоты называются макроэргическими?

Что нового вы узнали о витаминах?

Зачем нужны витамины в организме?

V. Задание на дом

АТФ — аденозинтрифосфорная кислота, или аденозинтрифосфат. Это вещество — своеобразный аккумулятор, без которого невозможно существование клетки.

АТФ находится в цитоплазме, в ядре, в двухмембранных органоидах (пластидах и митохондриях). Это основной и универсальный источник энергии, используемый клеткой для осуществления всех жизненных процессов. Благодаря расщеплению АТФ клетки могут осуществлять активный транспорт, синтезировать необходимые вещества, делиться и т. д.

Количество АТФ определяется выполняемыми функциями — обычно в клетке содержится приблизительно \(0,05\) % АТФ от её массы. Но в активно функционирующих клетках (например, в мышцах) может быть и до \(0,5\) % .

АТФ — это нуклеотид, состоящий из аденина, рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты. Остатки фосфорной кислоты в молекуле АТФ соединены друг с другом высокоэнергетическими (макроэргическими) связями. При разрыве такой связи выделяется почти в \(4\) раза больше энергии, чем при разрыве других связей. Обычно макроэргические связи обозначают символом ∼ .

При гидролизе молекулы АТФ происходит отделение одного остатка фосфорной кислоты и образуется аденозиндифосфат ( АДФ ). При этом высвобождается \(40\) кДж/моль энергии.

Важную роль в процессах обмена веществ играют производные нуклеотидов, которые являются переносчиками водорода в разных биохимических процессах (например, в фотосинтезе и клеточном дыхании). Одним из таких веществ служит никотинамиддинуклеотидфосфат ( НАДФ ).

В световую фазу фотосинтеза молекула НАДФ присоединяет водород и переходит в восстановленную форму НАДФ · H 2 , служащую источником атомов водорода в реакциях темновой фазы.

Витамины — сложные органические соединения, которые в незначительных количествах требуются живым организмам для нормального протекания биохимических процессов. В отличии от других органических соединений витамины не являются источником энергии.

Витамины обычно называют буквами латинского алфавита. Их делят на две группы: водорастворимые ( B 1 , B 2 , B 5 , B 6 , B 12 , PP , C ) и жирорастворимые ( A , D , E , K ).

Витамины принимают участие в обмене веществ преимущественно как составная часть сложных ферментов. Их отсутствие или недостаток приводит к тяжёлым нарушениям жизнедеятельности организма.

Из-за блокировщика рекламы некоторые функции на сайте могут работать некорректно! Пожалуйста, отключите блокировщик рекламы на этом сайте.

АТФ и другие соединения клетки (витамины)

Особо важную роль в биоэнергетике клетки играет адениловый нуклеотид, к которому присоединены два остатка фосфорной кислоты. Такое вещество называют аденозинтрифосфорной кислотой (АТФ).

В химических связях между остатками фосфорной кислоты молекулы АТФ запасена энергия, которая освобождается при отщеплении органического фосфата: АТФ = АДФ + Ф + Е, где Ф — фермент, Е — освобождающаяся энергия. В этой реакции образуется аденозиндифосфорная кислота (АДФ) — остаток молекулы АТФ и органический фосфат.

Энергию АТФ все клетки используют для процессов биосинтеза, движения, производства тепла, нервных импульсов, свечений (например, у люминесцентных бактерий), т.е. для всех процессов жизнедеятельности.

АТФ — универсальный биологический аккумулятор энергии, который синтезируется в митохондриях (внутриклеточных органоидах).

Световая энергия Солнца и энергия, заключенная в потребляемой пище, запасается в молекулах АТФ. Запас АТФ в клетке невелик. Так, в мышце запаса АТФ хватает на 20—30 сокращений. При усиленной, но кратковременной работе мышцы работают исключительно за счет расщепления содержащейся в них АТФ. После окончания работы человек усиленно дышит — в этот период происходит расщепление углеводов и других веществ (происходит накопление энергии) и запас АТФ в клетках восстанавливается протонов. Протоны проходят через этот канал под действием движущей силы электрохимического градиента. Энергия этого процесса используется ферментом, содержащимся в тех же самых белковых комплексах и способным присоединить фосфатную группу к аденозиндифосфату (АДФ), что и приводит к синтезу АТФ.

Витамины: Vita - жизнь.

Витамины - биологически активные вещества, синтезирующиеся в организме или поступающие с пищей, которые в малых количествах необходимы для нормального обмена веществ и жизнедеятельности организма.

В 1881г. русский врач Н.И. Лунин произвел опыты над двумя группами мышей. Одних он кормил натуральным молоком, других- искусственной смесью, куда входили белки, жиры, углеводы ,соли и вода в тех же пропорциях, что и в молоке.

Животные второй группы вскоре погибли. Лунин решил, что в пище есть какое-то незаменимое вещество, необходимое для поддержания жизни.

В 1911г. Польский химик К. Функ выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее параличи голубей, питавшихся только полированным рисом. Химический анализ этого вещества показал, что в его состав входит азот.

Витамины поступают в организм в основном с пищей. Некоторые из них синтезируются в кишечнике под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов, но образующиеся количества витаминов не всегда обеспечивает полное удовлетворение потребностей организма.

Биологическая роль витаминов заключается в их регулярном действии на обмен веществ. Витамины обладают каталитическими свойствами, то есть способностью стимулировать химические реакции, протекающие в организме, а также активно участвуют в образовании и функции ферментов. Витамины влияют на усвоение организмом питательных веществ, способствуют нормальному росту клеток и развитию всего организма. Являясь составной частью ферментов, витамины определяют их нормальную функцию и активность. Таким образом, недостаток в организме какого-либо витамина ведет к нарушению процессов обмена веществ.

Обмен веществ — совокупность химических превращений веществ в живых организмах, включающая процессы поступления веществ в организм, их изменения, накопления и удаления продуктов обмена. Обмен веществ включает две группы реакций — реакции синтеза (ассимиляция, пластический обмен, анаболизм) и реакции расщепления (диссимиляция, энергетический обмен, катаболизм).

Вопрос 2. Почему для жизнедеятельности любой биологической системы необходима энергия?

Энергия — это способность совершать работу. Все преобразования вещества в биологической системе требуют энергетических затрат. Поэтому если не будет энергии в биологической системе, то её жизнедеятельность будет угасать.

Вопрос 3. Какой процесс называют гидролизом?

Гидролиз — обменное взаимодействие вещества с водой, приводящее к разложению и образованию новых соединений.

Вопрос 4. Какие витамины вам известны? Какую роль они играют в организме человека?

Рассматривая роль витаминов в обмене веществ, становится понятно, отчего же так важно питаться не только вкусно, но и полезно, включая в свой рацион не бесполезный фаст — фуд, а те продукты, которые привносят свой вклад в здоровье.

Выделяют водорастворимые (C, B1, B2, B6, PP, B12 и B5), жирорастворимые (А, В, Е и К) витамины.

Рассмотрим роль витаминов в организме человека:

Вопрос 5. Какое строение имеет молекула АТФ?

АТФ — это мононуклеотид, который, как все нуклеотиды, состоит из азотистого основания (в данном случае аденина), пятиуглеродного сахара (в данном случае это рибоза) и трёх остатков фосфорной кислоты. В молекуле АТФ имеются две макроэргические связи: между первым и вторым, а также между вторым и третьим остатками фосфорной кислоты.

Вопрос 6. Какое значение имеет АТФ для осуществления процессов обмена веществ у разных групп организмов?

Вопрос 7. Какие связи называют макроэргическими? Приведите примеры.

Макроэргические связи — это ковалентные химические связи в молекулах органических веществ, гидролиз которых сопровождается значительным выделением энергии: 30 кДж/моль и более (свободная энергия гидролиза). При их разрыве выделяется почти в четыре раза больше энергии, чем при расщеплении других химических связей.

Примеры макроэргических соединений — молекулы АТФ, ГТФ и НАД.

Вопрос 8. Какую роль в организме человека и животных играют витамины?

Витамины в жизни человека и животных играют очень важную роль. Основной функцией витаминов в организме является регулирующее влияние на обмен веществ и тем самым обеспечение нормального течения практически всех биохимических и физиологических процессов в организме. Витамины участвуют в кроветворении, обеспечивают нормальную жизнедеятельность нервной, сердечно — сосудистой, иммунной и пищеварительной систем, участвуют в образовании ферментов, гормонов, повышают устойчивость организма к действию токсинов, радионуклидов и других вредных факторов. Витамины нужны для роста и обновления тканей, биохимического обеспечения всех функций организма, желез внутренней секреции и т. д.

Вопрос 9. Что является источником витаминов для человека? Приведите примеры.

Основным источником витаминов являются пищевые продукты, некоторые витамины синтезируются микрофлорой кишечника (витамины К, В12, В3). Например, бактерии способны образовывать практически все витамины.

Основным источником большей части витаминов являются продукты животного происхождения, в особенности печень и почки. Объясняется это высокой метаболической активностью этих органов и способностью витаминов накапливаться в них. Однако такие витамины как А и С содержатся в основном в продуктах растительного происхождения (свежие овощи и фрукты).

Например, витамин В1 (тиамин) — в достаточных количествах содержится в нежирной свинине, печени и почках, а также крупах (гречневая, овсяная); ржаной хлеб или хлеб из витаминизированной муки. Свежие фрукты и овощи содержат незначительно количество витамина В1.

Витамин В2 (рибофлавин) — содержится в печени и почках, в молочнокислых продуктах (творог, сыры). Мясо, ржаной хлеб и крупы.

Витамин В3 (пантотеновая кислота) — в небольших количествах содержится в свежих овощах, фруктах, ржаном и пшеничном хлебе. Более богаты пантотеновой кислотой яйца. Наибольшее количество этого витамина содержится в печени и почках.

Витамин В6 (рибоксин) — в больших количествах содержится в печени. Мясо, крупы и хлеб из цельного зерна содержат примерно одинаковое количество. Фрукты и овощи содержат этот витамин в незначительных количествах.

Витамин РР — наибольшее количество витамина РР содержится в сыре. Печень, почки и крупы также богаты этим витамином. Пшеничный хлеб из цельного зерна и нежирное мясо могут служить надежным источником этого витамина. Овощи и фрукты содержат витамин РР в небольших количествах.

Витамин В9 (фолиевая кислота) — в печени. Свежая зелень (петрушка, укроп) содержит количество фолиевой кислоты в два раза меньшее, чем в печени. Овощи и фрукты содержат витамин В9 в незначительных количествах.

Витамин В12 (цианкобаламин) — в достаточных количествах содержится в печени мясе и рыбе, молочнокислых продуктах и сыре.

Витамин Н (биотин) — печень, яйца и мясо богаты этим витаминов. Хлеб и крупы содержат меньшие количества биотина, а овощи и фрукты содержат лишь незначительные его количества.

Витамин А (ретинол) — много в говяжьей и свиной печени, а также в печени трески. Достаточные количества в сливочном масле и жирном твороге. Фрукты и овощи содержат предшественника витамина А (B — каротин).

Витамин Е — в растительных маслах. Хлеб и крупы также содержат достаточное количество этого витамина.

Витамин D — печень трески, яйца и сливочное масло.

Витамин К — основная часть необходимого для организма витамина К синтезируется микрофлорой кишечника. Абсорбция этого витамина зависит от нормального функционирования кишечника и присутствия липидов (жиров) в рационе.

Информацию о нуклеотидах и витаминах, можно использовать ту, которая представлена в ответах к этому параграфу, можно расширить ее дополнительными источниками, картинками по теме.

Саму презентацию можно разбить на два блока: 1) нуклеотиды и их роль в осуществлении процессов жизнедеятельности организмов и 2) витамины и их роль в осуществлении процессов жизнедеятельности организмов. В первом блоке можно познакомить слушателей с нуклеотидами (мононуклеотиды (АТФ, ГТФ (гуанозинтрифосфорная кислота), УТФ (уридинтрифосфорная кислота), ЦТФ (цитидинтрифосфорная кислота); динуклеотиды (НАД+ (никотин — амидадениндинуклеотид), НАДФ+ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат), ФАД (флавинадениндинуклеотид) и некоторые другие); кофермент А; дезоксирибонуклеотиды, содержащие в своём составе вместо рибозы пятиуглеродный сахар дезоксирибозу, — дАТФ, дГТФ, дЦТФ и дТТФ (дезоксиадено — зинтрифосфорная, дезоксигуанозинрифосфорная, дезоксицитидинтрифосфорная и дезокситимидинтрифосфорная кислоты)), их строением, классификацией, наличием макроэргических связей и плавно перейти к роли нуклеотидов в организме. Во втором блоке — то же самое, только применительно к витаминам. В конце можно подытожить: внутри клеток постоянно протекают процессы, необходимые для обеспечения их жизнедеятельности. Но для нормальной жизнедеятельности организмов нужны как витамины, так и свободные нуклеотиды. Без тех и других правильная работа клеток и организма в целом нарушается. Это может привести к серьёзным нарушениям обмена веществ, что очень пагубно влияет на организм.

Вопрос 11. Можно ли удобрения, применяемые человеком для подкормки культурных растений, рассматривать в качестве аналогов витаминов?

Конечно, да. Удобрения позволяют искусственно поддерживать естественное плодородие почвы, что, в свою очередь, способствует нормальному росту растений. При регулярном выращивании культур на одной и той же земле они способны сильно истощить почву и послужить основной причиной не только снижения количества и качества урожая, снизить толерантность растений к болезням и вредителям. В отличие от природных сообществ, в культурных немногие минеральные вещества возвращаются обратно (на огороде свеклу вырастили, собрали и унесли, теперь нужно восполнить убыток фосфора, калия, магния, железа, бора, марганца).

Введение удобрений предназначено для поддержания баланса в питании растений, нормального их роста и развития, повышения устойчивости растений к вредителям и болезням.

Вопрос 12. Каким образом человек может обеспечить свой организм необходимым количеством энергии и витаминов? Обсудите это с учителем и одноклассниками.

В поддержании нашего здоровья важную роль играет сбалансированное питание, основное количество энергии и витаминов поступает в организм с пищей. В идеале с пищей мы должны получать все необходимые вещества, которые обеспечат наш организм энергией, витаминами и снабдят строительным материалом его органы и ткани. Витамины — незаменимое звено такого питания. Некоторые витамины, конечно, синтезируются и в кишечнике, обитающими в нём полезными микроорганизмами, однако в этом случае их бывает не всегда достаточно. Многие витамины быстро разрушаются и не накапливаются в организме в нужных количествах, поэтому человек нуждается в постоянном поступлении их с пищей.

В современных условиях обеспечить себя витаминами только за счет сбалансированного рациона можно. Однако таким категориям, как дети и подростки, беременные и кормящие женщины, пожилые и больные люди, злостные курильщики необходим дополнительный прием витаминных препаратов.

Читайте также: