More Related Content
What's hot (20)
More from biologija_11klase (11)
³Õ¾±±ð±ô³¾²¹¾±Å†²¹ energija un enzimi
- 2. Augiem ir nepiecieÅ¡ama enerÄ£ija? Bet tie taÄu nespÄ“j skriet!
- 3. Enerģija • Ir nepieciešama visiem dzīvajiem organismiem, lai spētu: – Augt; – Vairoties; – Attīstīties; – Lai notiktu vielmaiņa; – U.t.t.
- 4. Bet kas ir pati enerÄ£ija? • TÄ ir spÄ“ja veikt darbu! • TÄ izpaužas: kinÄ“tiskajÄ un potenciÄlajÄ enerÄ£ijÄ â€¢ KinÄ“tiskÄ â€“ kustÄ«bÄ esoÅ¡ajam, potenciÄlÄ â€“ uzkrÄtÄ ; • Summa starp kinÄ“tisko un potenciÄlo noteiktam Ä·ermenim ir vienmÄ“r vienÄda
- 5. DzÄ«vajos organismos svarÄ«gÄkÄ ir potenciÄlÄ enerÄ£ija
- 6. Divi termodinamikas likumi • 1. likums jeb enerÄ£ijas nezÅ«damÄ«bas likums, nosaka, ka enerÄ£iju nevar radÄ«t un iznÄ«cinÄt, bet tÄ var pÄrvÄ“rsties no viena veida citÄ;
- 7. • Kas notiek, ja tvaika lokomotÄ«vi kurina ar oglÄ“m? • Vispirms ar ogļu Ä·Ä«miskÄ enerÄ£ija pÄrvÄ“rÅ¡as siltumenerÄ£ijÄ, bet pÄ“c tam siltumenerÄ£ija pÄrvÄ“rÅ¡as tvaika dzinÄ“ja mehÄniskajÄ enerÄ£ija • Å eit ir daudz enerÄ£ijas zudumu, kas koncentrÄ“jas siltumÄ; • ArÄ« dzÄ«vajos organismos, barÄ«ba pÄrvÄ“rÅ¡as par ATF Ä·Ä«miskajÄ enerÄ£ijÄ, tad potenciÄlÄ enerÄ£ija pÄrvÄ“rÅ¡as muskuļu kontrakcijas mehÄniskajÄ enerÄ£ijÄ
- 8. Divi termodinamikas likumi • 2. likums nosaka, ka enerÄ£ija nevar pÄrvÄ“rsties no viena veida citÄ bez enerÄ£ijas zudumiem; • PiemÄ“ram, tikai 25% enerÄ£ijas no benzÄ«na tiek izmantota automaÅ¡Ä«nas kustÄ«bÄ, pÄrÄ“jÄ izdalÄs siltuma veidÄ.
- 9. Entropija • SinonÄ«ms ir «nekÄrtÄ«ba» • OrganizÄ“tai enerÄ£ijai ir maza entropija, bet neorganizÄ“tÄ, mazÄk stabila enerÄ£ija, piemÄ“ram, siltumam ir liela entropija. • IzolÄ“ta sistÄ“ma tiecas uz entropiju, tÄ kÄ Visums ir izolÄ“ts, tad tas kļūst nekÄrtÄ«gÄks, taÄu Zeme nÄ“, jo nav izolÄ“ta.
- 10. Entropiju varÄ“tu attiecinÄt uz istabu • SakÄrtotai istabai ir lielÄka tieksme uz nekÄrtÄ«bu! • Organisms nav izolÄ“ts un tam nepÄrtraukti ir jÄpievada enerÄ£ija barÄ«bas veidÄ vai arÄ« gaismas veidÄ!
- 11. ³Õ¾±±ð±ô³¾²¹¾±Å†²¹s reakcijas un enerÄ£ijas pÄrvÄ“rtÄ«bas
- 12. ³Õ¾±±ð±ô³¾²¹¾±Å†²¹ • Jeb metabolisms ir Å¡Å«nas bioÄ·Ä«misko reakciju kopums. • A un B reakcijÄ A + B – C+D ir reaÄ£enti, bet C un D ir galaprodukti. • KÄ var uzzinÄt, vai Å¡ai reakcijai bija nepiecieÅ¡ama enerÄ£ija? • Balstoties uz entropijas koncepciju, reakcija notiek spontÄni, ja tÄ palielina Visuma entropiju (galaproduktiem ir mazÄka lietderÄ«gÄ enerÄ£ija nekÄ Å¡ajÄ reakcijÄ iesaistÄ«tajiem reaÄ£entiem)
- 13. Gibsa brÄ«vÄ enerÄ£ija • Apgalvojums par Visuma entropiju dzÄ«vajos organismos nav noderÄ«gs; • TÄpÄ“c ieviest termins brÄ«vÄ enerÄ£ija; • Gibsa brÄ«vÄ enerÄ£ija ir termodinamiskais potenciÄls, kas mÄ“ra “lietderÄ«go†vai procesa uzsÄkÅ¡anai nepiecieÅ¡amo darbu.
- 14. Gibsa brÄ«vÄ enerÄ£ija • ReakcijÄs, kur galaproduktiem ir mazÄka lietderÄ«gÄ enerÄ£ija nekÄ Å¡Ä«s reakcijas reaÄ£entiem, brÄ«vÄ enerÄ£ija bÅ«s negatÄ«va un tÄ bÅ«s eksotermiska reakcija, kurÄs enerÄ£ijas atbrÄ«vojas; • PiemÄ“ram, ledus kuÅ¡ana, olu cepÅ¡ana,
- 15. Gibsa brÄ«vÄ enerÄ£ija • ReakcijÄs, kur galaproduktiem ir lielÄka lietderÄ«gÄ enerÄ£ija nekÄ Å¡Ä«s reakcijas reaÄ£entiem, brÄ«vÄ enerÄ£ija bÅ«s pozitÄ«va un tÄ bÅ«s endotermiska reakcija, kurÄ, lai reakcija notiktu nepiecieÅ¡ama enerÄ£ija; • PiemÄ“ram, Å«dens sasaldÄ“Å¡ana, dzelzs rÅ«sÄ“Å¡ana, proteÄ«nu sintÄ“ze, nervu impulsu pÄrvade, muskuļu kontrakcijas
- 16. SaistÄ«tÄs rekcijas • Vai dzÄ«vajos organismos endotermiskas un eksotermiskas rekcijas ir saistÄ«tas? • Vai eksotermiskÄ reakcijÄ atbrÄ«voto enerÄ£iju izmantot endotermiskÄ reakcijÄ? • JÄ, bet ir nepiecieÅ¡ama viena unikÄla molekula, kura spÄ“tu to darÄ«t bez lieliem enerÄ£ijas zudumiem
- 18. AdenozÄ«ntrifosfÄts – adenozÄ«ndifosfÄts, adenozÄ«nmonofosfÄts • ATF – ADF – AMF • ATF funkcijas: – Ķīmiskais darbs. PiegÄdÄ enerÄ£iju makromolekulu sintÄ“zei Å¡Å«nÄ; – Transporta darbs. PiegÄdÄ enrÄ£iju vielu transportam caur plazmatisko membrÄnu. – MehÄniskais darbs. PiegÄdÄ enerÄ£iju muskuļu kontrakcijÄm, skropstiņu, viciņu kustÄ«bÄm, hromosomu pÄrvietoÅ¡anai u.c.
- 19. AdenozÄ«ntrifosfÄts – adenozÄ«ndifosfÄts, adenozÄ«nmonofosfÄts • SastÄv no: – AdenÄ«na bÄzes; AdenozÄ«ns – Ribozes – TrÄ«s fosforskÄbes atlikumiem
- 20. ³Õ¾±±ð±ô³¾²¹¾±Å†²¹ un enzÄ«mi (fermenti)
- 21. Vai organismÄ notiekoÅ¡Äs rekcijas ir saistÄ«tas savÄ starpÄ? Tas vÄ“l ir maz! Lai tas viss veiksmÄ«gi notiktos ir nepiecieÅ¡ami palÄ«gi – enzÄ«mi (fermenti)
- 22. EnzÄ«mi (fermenti) • VairumÄ gadÄ«juma tas ir proteÄ«ns, kas paÄtrinot Ä·Ä«miskÄs rekcijas norisi, darbojas kÄ organisks katalizators. • EnzimÄtiskÄs reakcijÄs reaÄ£entus sauc par noteikta enzÄ«ma substrÄtiem ReaÄ£ents, kas reaģē (substrÄts)! Galaprodukti EnzÄ«ms
- 23. EnzÄ«mi pazemina aktivÄcijas enerÄ£iju • Ja molekulas nav aktivÄ“tas, tÄs nereaģē; • Ja nav enzÄ«ma, tad eksperimentÄli molekulu aktivÄciju var sasniegt sildot molekulas kolbÄ; • EnerÄ£iju, kas nepiecieÅ¡ama molekulu savstarpÄ“jo rekciju uzsÄkÅ¡anai, sauc par aktivÄcijas enerÄ£iju.
- 24. EnzÄ«mi pazemina aktivÄcijas enerÄ£iju Bez enzÄ«ma EnzÄ«ma klÄtbÅ«tnÄ“
- 25. EnzÄ«ma – substrÄta kompleksi SubstrÄts pievienojas pie aktivÄcijas centra, atbilsts atslÄ“gas slÄ“dzenes principam
- 26. Organismos ir daudz dažÄdu enzÄ«mu • Katras reakcijas norisei Å¡Å«nÄ nepiecieÅ¡ams specifisks enzÄ«ms, ar izskaņu – Äze apzÄ«mÄ“ noteiktÄ substrÄta fermentu;
- 27. EnzÄ«ma aktivitÄti ietekmÄ“joÅ¡ie faktori • EnzimÄtiskÄs rekcijas noris diezgan Ätri, piemÄ“ram Å«deņraža peroksÄ«du saÅ¡Ä·elÅ¡anu veicina enzÄ«ms katalÄze, un Å¡Ä« reakcija notiek 600 000 reizes sekundÄ“. • IetekmÄ“: – substrÄta daudzums; – TemperatÅ«ra – pH
- 28. KÄpÄ“c lÄ«dz ~42 Ätrums sasniedz maksimumu un tad strauji samazinÄs? KÄpÄ“c tieÅ¡i pie Å¡iem pH lielumiem??
- 29. MÄ“rena temperatÅ«ra un optimÄls pH – piemÄ“rotÄkie apstÄkļi • Paaugstinoties temperatÅ«rai paaugstinÄs enzÄ«mu aktivitÄte, taÄu lÄ«dz temperatÅ«rai, kad sÄk denaturÄ“ties enzÄ«ms (Å¡eit ir arÄ« bioloÄ£iska jÄ“ga, jo Ä·ermeņa temp. NepÄrsniedz 43 grÄdus, tad iestÄjas nÄve)
- 30. MÄ“rena temperatÅ«ra un optimÄls pH – piemÄ“rotÄkie apstÄkļi • Katram unikÄlajam enzÄ«mam ir savs substrÄts, un atraÅ¡anÄs vide - vieta organismÄ (attiecÄ«gie audi, Å¡Ä·idrumi), attiecÄ«gais pH. • Pie attiecÄ«gÄ vides pH arÄ« ir maksimÄlÄ enzÄ«ma aktivitÄte
- 31. EnzÄ«mu aktivÄcija • FosforilÄcija • Molekulas, kuras saista membrÄnas receptori, bieži vien aktivÄ“ kinÄzes, kuras savukÄrt aktivÄ“ enzÄ«mus, fosforilÄ“jot tos. • Citi enzÄ«mi, ko sauc par fosfatÄzÄ“m, atÅ¡Ä·eļ no enzÄ«ma molekulÄm fosfÄtgrupas. • Å Ädu procesu novÄ“ro, proteÄ«nu sintÄ“zÄ“, Å¡Å«nu dalÄ«Å¡anÄs laikÄ u.c.
- 32. EnzÄ«mu inaktivÄcija • EnzÄ«mu inhibÄ“Å¡ana • KonkurÄ“joÅ¡Äs inhibÄ“Å¡anas laikÄ pie enzÄ«ma aktÄ«vÄ centra pievienojas nepareizais substrÄts (inhibitors), kas kavÄ“ enzÄ«ma darbÄ«bu; • TaÄu tiek novÄ“rota arÄ« nekonkurÄ“joÅ¡Ä inhibÄ«cija, kad inhibitors piestiprinÄs pie allosteriskÄs vietas
- 33. Kofaktoru palÄ«dzÄ«ba enzÄ«miem • Daudzu enzÄ«mu pilvÄ“rtÄ«gai darbÄ«bai nepiecieÅ¡ami neorganiski joni vai organiskas vielas kas nav proteÄ«ni, kurus sauc par kofaktoriem, tie palÄ«dz enzÄ«miem, pievienojot vai atdodot atomus; • Bieži kofermentu sastÄvÄ ir vitamÄ«ni, tie ir nepiecieÅ¡ami koenzÄ«mu sintÄ“zei
- 34. Kofaktoru palÄ«dzÄ«ba enzÄ«miem • Ja organismÄ kÄds no vitamÄ«niem trÅ«kst, tad atbilstoÅ¡ais koferments neveidojas un enzÄ«ms nespÄ“j veikt enzimÄtisko reakciju
- 36. ³Õ¾±±ð±ô³¾²¹¾±Å†²¹ un dzÄ«vie organismi
- 37. FotosinÄ“ze un aerobÄ elpoÅ¡ana • Hloroplastos fotosintÄ“zes laikÄ saules enerÄ£ija tiek pÄrvÄ“rsta ogļhidrÄtu Ä·Ä«miskajÄ enerÄ£ijÄ; • Mitohondrijos aerobajÄ elpoÅ¡anÄ ogļhidrÄtu enerÄ£ija transformÄ“jas Ä«slaicÄ«gajÄ ATF enerÄ£ijÄ; • Å o ATF izmanto dažÄdu darbu veikÅ¡anai, bet galarezultÄtÄ tÄ kļūst par neizmantojamu siltumu, galu galÄ visa uztvertÄ saules enerÄ£ija pÄrvÄ“rÅ¡as siltumÄ.
- 39. Elektronu transporta sistÄ“ma • Gan fotosintÄ“ze, gan aerobÄ elpoÅ¡ana izmanto elektronu transporta sistÄ“mu – ar membrÄnÄm saistÄ«tu pÄrnesÄ“ju sistÄ“mu, kas pa elektronu Ä·Ä“di nodod elektronus no viena pÄrnesÄ“ja uz citu. • Elektroniem ir liela enerÄ£ija, tie elektroni kuri pamet ir maza enerÄ£ija, katru reizi elektroniem pÄrejot iegÅ«tÄ enerÄ£ija tiek izmantota ATF sintÄ“zei • JÄatceras red-oks rekcijas
- 41. NADP+ un NAD+ • NADP+ – nikotÄ«namÄ«dadenozÄ«ndinukleodÄ«tfosfÄts • NAD+ - nikonotÄ«namÄ«dadenozÄ«ndinukleotÄ«ds • Ir oksidÄ“Å¡anÄs/reducÄ“Å¡anÄs koenzÄ«mi. NADP+ satur fosfÄtgrupu, kuras nav NAD+ molekulai; • NADPH fotozinÄ“zÄ“ atdod H+ un e- , reducÄ“jot substrÄtu. • Mitohodriju elektronu transporta sistÄ“mai elektronus piegÄdÄ NAD+ no ogļhidrÄtu substrÄtiem. • SÄ«kÄk par Å¡iem procesiem nÄkamajÄs tÄ“mÄs!!
- 42. ATF veidoÅ¡anÄs • ATF veidoÅ¡anos sauc par hemiosmozi; • Elektronu transporta sistÄ“ma uzkrÄj Å«deņraža jonus vienÄ membrÄnas pusÄ“. Joniem plÅ«stot elektroÄ·Ä«miskÄ gradienta virzienÄ cauri ATF sintetÄzes kompleksam, enzÄ«ms izmanto atbrÄ«voto enerÄ£iju, lai no ADF un P veidotu ATF