Номер 1, страница 96, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Что такое АТФ и где она образуется?

1. Что такое АТФ и где она образуется?

АТФ (аденозинтрифосфорная кислота или аденозинтрифосфат) – это нуклеотид, который является универсальным источником энергии для всех биохимических процессов в живых организмах. Молекулу АТФ часто называют «энергетической валютой» клетки. Энергия, необходимая клетке, запасается в химических связях между остатками фосфорной кислоты. Эти связи называются макроэргическими. При разрыве одной такой связи (гидролизе АТФ) выделяется значительное количество энергии (около 40-60 кДж/моль), а АТФ превращается в АДФ (аденозиндифосфат) и неорганический фосфат ($P_i$).

$АТФ + H_2o \rightarrow АДФ + H_3PO_4 + \text{Энергия}$

Образование (синтез) АТФ происходит в нескольких процессах и местах в клетке:

В клетках эукариот (животных, растений, грибов):

1. Клеточное дыхание: Основной процесс синтеза АТФ. Происходит в три этапа:

- Гликолиз: Протекает в цитоплазме клетки. В результате этого этапа образуется небольшое количество АТФ (2 молекулы).

- Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот): Происходит в матриксе митохондрий. Также дает небольшое количество АТФ.

- Окислительное фосфорилирование: Происходит на внутренней мембране митохондрий (кристах). Это самый эффективный этап, где синтезируется основная масса АТФ (около 32-34 молекул).

2. Фотосинтез (в растительных клетках и у других фотосинтезирующих эукариот):

- Световая фаза: Происходит на мембранах тилакоидов в хлоропластах. Образующийся АТФ используется для синтеза органических веществ в темновой фазе.

В клетках прокариот (бактерий):

Поскольку у прокариот нет митохондрий и хлоропластов, процессы синтеза АТФ локализованы иначе:

- Гликолиз происходит в цитоплазме.

- Клеточное дыхание (окислительное фосфорилирование) происходит на цитоплазматической мембране.

- У фотосинтезирующих бактерий фотосинтез также происходит на внутренних впячиваниях цитоплазматической мембраны.

Ответ: АТФ — это аденозинтрифосфорная кислота, универсальный источник энергии для живых клеток. Она образуется в процессе клеточного дыхания (в цитоплазме и митохондриях у эукариот, в цитоплазме и на клеточной мембране у прокариот) и фотосинтеза (в хлоропластах у растений).

2. Каково строение АТФ?

Молекула АТФ является нуклеотидом и состоит из трёх структурных компонентов, соединённых вместе:

1. Азотистое основание — аденин. Это пуриновое основание, входящее также в состав ДНК и РНК.

2. Углевод — рибоза. Это пятиуглеродный сахар (пентоза), который также является компонентом РНК.

3. Три остатка фосфорной кислоты (фосфатная группа). Они соединены друг с другом последовательно и присоединены к рибозе.

Соединение аденина и рибозы называется аденозином. Присоединение к аденозину одного, двух или трёх остатков фосфорной кислоты дает, соответственно, АМФ (аденозинмонофосфат), АДФ (аденозиндифосфат) и АТФ (аденозинтрифосфат).

Особенностью строения АТФ является наличие двух макроэргических (богатых энергией) связей между вторым и третьим, а также первым и вторым фосфатными остатками. Эти связи обычно обозначают символом тильды (~). При гидролизе (разрыве) этих связей высвобождается большое количество энергии, которую клетка использует для своих нужд.

Таким образом, структуру молекулы можно упрощенно представить как: Аденин — Рибоза — Ф ~ Ф ~ Ф.

Ответ: Молекула АТФ состоит из азотистого основания аденина, пятиуглеродного сахара рибозы и трёх последовательно соединённых остатков фосфорной кислоты.