Что такое пвк в биологии

Ссылки

• Пировиноградная кислота // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.
• George D. Cody, Nabil Z. Boctor, Timothy R. Filley, Robert M. Hazen, James H. Scott, Anurag Sharma, Hatten S. Yoder Jr., «Primordial Carbonylated Iron-Sulfur Compounds and the Synthesis of Pyruvate, » Science, 289 (5483) (25 August 2000) pp. 1337—1340.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Пировиноградная кислота» в других словарях:

ПИРОВИНОГРАДНАЯ КИСЛОТА — (Brenz traubensaure), CH3.CO.COOH, жидкость (на холоду кристаллы с t° пл. 13,6°), запахом напоминающая уксусную кислоту; кипит при 65° (при 10 мм давления); растворима в спирте. эфире, воде. С нитропруссидом натрия в присутствии КОН… … Большая медицинская энциклопедия

ПИРОВИНОГРАДНАЯ КИСЛОТА — (СН3СОСООН), бесцветная жидкость, получаемая путем дистилляции винной кислоты; с запахом уксуса. Фенилпировиноградная кислота, производная от пировиноградной кислоты, встречается в моче людей, страдающих ФЕНИЛКЕТОНУРИЕЙ, то есть нарушением… … Научно-технический энциклопедический словарь

ПИРОВИНОГРАДНАЯ КИСЛОТА — СН3СОСООН, бесцветная жидкость с резким запахом. Присутствует в клетках всех организмов; важнейший промежуточный продукт обмена веществ … Большой Энциклопедический словарь

ПИРОВИНОГРАДНАЯ КИСЛОТА — СНзСОСООН, кетокислота. Соли П. к. пируваты широко распространены в живых организмах. Образуются в результате гликолиза или гликогенолиза, при фотосинтезе, окислении и переаминиро вании нек рых аминокислот, декарбоксилировании солей… … Биологический энциклопедический словарь

пировиноградная кислота — СН3СОСООН – кетокислота. Важнейший метаболит (центраболит). Пируваты (соли П. к. или ее анион) широко распространены в живых организмах. Образуется в результате гликолиза, при фотосинтезе, окислении и переаминировании некоторых аминокислот,… … Словарь микробиологии

пировиноградная кислота — СН3СОСООН, бесцветная жидкость с резким запахом. Присутствует в клетках всех организмов; важнейший промежуточный продукт обмена веществ. * * * ПИРОВИНОГРАДНАЯ КИСЛОТА ПИРОВИНОГРАДНАЯ КИСЛОТА, СН3СОСООН, бесцветная жидкость с резким запахом.… … Энциклопедический словарь

пировиноградная кислота — piruvo rūgštis statusas T sritis chemija formulė CH₃COCOOH atitikmenys: angl. pyruvic acid rus. пировиноградная кислота ryšiai: sinonimas – 2 oksopropano rūgštis … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Пировиноградная кислота — C3H4O3 = СН3 СО СОНО (иначе: ацетилмуравьиная, метилглиоксилевая или, по новой номенклатуре, пропаноновая кислота) простейшая α кетонокислота (см.), открыта Берцелиусом в 1835 г., получившим ее осторожной перегонкой (не выше 220°) виноградной и… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А

Ефрона

Пировиноградная кислота — α кетопропионовая кислота, СНзСОСООН, бесцветная жидкость с резким запахом; в любых соотношениях смешивается с водой, этиловым спиртом, эфиром; tпл13,6 °С, tкиn 165 °С. Проявляет химические свойства кетонов (См. Кетоны) и карбоновых… … Большая советская энциклопедия

пировиноградная кислота — промежуточный продукт обмена углеводов и некоторых аминокислот, представляющий собой простейшую кетокислоту и содержащийся в небольшом количестве в крови здоровых людей … Большой медицинский словарь

Пировиноградная кислота (ПВК, пируват) является продуктом окисления глюкозы и некоторых аминокислот. Ее судьба различна в зависимости от доступности кислорода в клетке. В анаэробных условиях она восстанавливается до молочной кислоты. В аэробных условиях пируват симпортом с ионами Н + , движущимися по протонному градиенту, проникает в митохондрии. Здесь происходит его превращение до уксусной кислоты, переносчиком которой служит коэнзим А.

Катаболизм и анаболизм

Диссимиляция может происходить в присутствии или в отсутствии кислорода.По отношению к кислороду все организмы делятся на два типа:

• аэробы – живут только в присутствии кислорода (животные, растения, некоторые грибы);
• анаэробы – могут существовать в отсутствии кислорода (некоторые бактерии и грибы).

При поглощении кислорода происходит процесс окисления, и сложные вещества распадаются на более простые. В бескислородной среде происходит брожение. В результате двух этих процессов высвобождается большое количество энергии.

Для аэробных организмов катаболизм проходит в три этапа, описанных в таблице.

Этап	Что происходит	Где происходит	Энергия
Подготовительный	Ферментативное расщепление органических соединений: белки расщепляются до аминокислот, крахмал – до глюкозы, жиры – до жирных кислот и глицерина	У одноклеточных организмов – в лизосомах, у многоклеточных – в желудочно-кишечном тракте	Небольшое количество рассеивается в виде тепла
Бескислородный	Глюкоза расщепляется до двух молекул пировиноградной кислоты (ПВК). При дальнейшем отсутствии кислорода ПВК в процессе брожения распадается либо до этилового спирта (спиртовое брожение), либо до молочной кислоты (молочнокислое брожение) Образование двух молекул АТФ	В цитоплазме клетки	Затраты в виде глюкозы в процессе гликолиза
Кислородный	Окисление ПВК до углекислого газа и воды	В митохондриях	Затраты энергии на образование молекул АТФ

Рис. 2. Процесс гликолиза.

Метаболизм анаэробов включает два первых этапа.

ТОП-4 статьи

которые читают вместе с этой

Анаболизм происходит после подготовительного этапа. Из более простых организмов синтезируются сложные органические вещества, характерные для организма. Например, из аминокислот образуются ферменты, белки-переносчики, пигменты, нуклеиновые кислоты и т.д. Образованные вещества способствуют катаболизму.

В растениях фотосинтез является анаболизмом, а дыхание – катаболизмом. В процессе фотосинтеза образуется глюкоза, которая запасается в качестве энергии и расходуется на построение организма. Дыхание или окисление способствует высвобождению энергии путём расщепления глюкозы до воды и углекислого газа, которые в дальнейшем используются в процессе фотосинтеза.

Рис. 3. Фотосинтез и дыхание растений.

Что мы узнали?

Метаболизм включает энергетический и пластический обмен. В результате первого процесса образуются простые вещества, второй процесс направлен на создание сложных органических веществ, участвующих в катаболизме. Оба процесса параллельны и проходят с затратой энергии.

1. /10

   Вопрос 1 из 10

   Что происходит в процессе катаболизма?

   • Распад сложных веществ с затратой энергии
   • Распад сложных веществ с образованием энергии
   • Синтез сложных органических веществ с затратой энергии
   • Синтез сложных органических веществ с образованием энергии

Анаэробное дыхание

Большинство анаэробов — это микроорганизмы. Однако к организмам, использующим анаэробное дыхание, относятся также дрожжи, ряд червей-паразитов. Способностью к анаэробному дыханию также обладают определенные ткани. Например, мышечные клетки, которые периодически могут испытывать недостаток кислорода.

При анаэробном дыхании в окислительных реакциях акцептор водорода НАД не передает водород в конечном итоге на кислород, которого в данном случае нет.

В качестве акцептора водорода может быть использована пировиноградная кислота, образующаяся при гликолизе.

У дрожжей пируват сбраживается до этанола (спиртовое брожение). При этом в процессе реакций образуется также углекислый газ и используется НАД:

CH₃COCOOH (пируват) → CH₃CHO (ацетальдегид) + CO₂

Молочнокислое брожение происходит в животных клетках, испытывающих временный недостаток кислорода, и у ряда бактерий:

CH₃COCOOH + НАД · H₂ → CH₃CHOHCOOH (молочная кислота) + НАД

Оба брожения не дают выхода АТФ. Энергию в данном случае дает только гликолиз, и составляет она всего две молекулы АТФ. Значительная часть энергии глюкозы так и не извлекается. Поэтому анаэробное дыхание считается малоэффективным.

Этапы клеточного дыхания:

1 Этап клеточного дыхания — подготовительный

Каким образом вещества попадают в клетки? В процессе пищеварения организма. Суть процесса пищеварения — расщепление полимеров, поступающих в организм с пищей, до мономеров:

• белки расщепляются до аминокислот;
• углеводы — до глюкозы;
• жиры расщепляются до глицерина и жирных кислот.

Т.е. в клетку поступают уже мономеры.

Дальше мы рассмотрим путь превращения именно глюкозы .

2 Этап клеточного пищеварения

Гликолиз при аэробных условиях ведёт к образованию пировиноградной кислоты (ПВК) (пирувата),

Процесс идет с участием молекул фосфорной кислоты, поэтому называется окислительное фосфорилирование

Превращения происходят в цитоплазме клетки, т.е. процесс будет однозначно анаэробным: молекула глюкозы расщепится до ПВК — пировиноградной кислоты с выделением 2 молекул АТФ:

Дальше образовавшаяся пировиноградная кислота поступает в митохондрии, где происходит ее дальнейшее окисление

3 Этап клеточного пищеварения (кислородный)

Поступая в митохондрию, происходит окисление: ПВК под действием кислорода расщепляется до углекислого газа (суммарное уравнение):

Цикл Кребса

Для переработки энергии, запасенной в одной молекуле глюкозы, цикл Кребса нужно пройти дважды

Процесс многостадийный, и в нем, помимо различных кислот с интересными названиями участвуют коферменты (КоА).

Что такое коферменты?

• это органические вещества небольшого размера
• они способны соединяться с белками ( или прямо с ферментами, у которых, кстати, белковая природа), образуя активное вещество, косплекс, которое будет являться чем-то вроде катализатора.

Приставка «ко-» — это как «со-» — сопродюсер, соотечественник и т.п. Т.е. «вместе, с «

Он обеспечивает энергией клеточные реакции, в том числе и синтез белка.

Промежуточные продукты гликолиза используются при синтезе жиров.

Пируват также может быть использован для синтеза других соединений. Благодаря гликолизу производительность митохондрий и доступность кислорода не ограничивают мощность мышц при кратковременных предельных нагрузках.

Кислородное окисление, или дыхание

Заключается в полном расщеплении пировиноградной кислоты, происходит в митохондриях и при обязательном присутствии кислорода.

Пировиноградная кислота транспортируется в митохондрии (строение и функции митохондрий — лекция №7). Здесь происходит дегидрирование (отщепление водорода) и декарбоксилирование (отщепление углекислого газа) ПВК с образованием двухуглеродной ацетильной группы, которая вступает в цикл реакций, получивших название реакций цикла Кребса. Идет дальнейшее окисление, связанное с дегидрированием и декарбоксилированием. В результате на каждую разрушенную молекулу ПВК из митохондрии удаляется три молекулы СО₂; образуется пять пар атомов водорода, связанных с переносчиками (4НАД·Н₂, ФАД·Н₂), а также одна молекула АТФ.

Суммарная реакция гликолиза и разрушения ПВК в митохондриях до водорода и углекислого газа выглядит следующим образом:

Две молекулы АТФ образуются в результате гликолиза, две — в цикле Кребса; две пары атомов водорода (2НАДЧН2) образовались в результате гликолиза, десять пар — в цикле Кребса.

Последним этапом является окисление пар атомов водорода с участием кислорода до воды с одновременным фосфорилированием АДФ до АТФ. Водород передается трем большим ферментным комплексам (флавопротеины, коферменты Q, цитохромы) дыхательной цепи, расположенным во внутренней мембране митохондрий. У водорода отбираются электроны, которые в матриксе митохондрий в конечном итоге соединяются с кислородом:

Купить проверочные работы и тесты по биологии

1 — наружная мембрана; 2 — межмембранное пространство, протонный резервуар; 3 — цитохромы; 4 — АТФ-синтетаза.

Суммарная реакция расщепления глюкозы до углекислого газа и воды выглядит следующим образом:

где Q_т — тепловая энергия.

Пировиноградная кислота — химическое соединение с формулой СН₃СОСООН, органическая кетокислота.

Биологическое окисление

Клеточное дыхание включает в себя множество окислительно-восстановительных реакций, в которых происходит перемещение водорода и электронов от одних соединений (или атомов) к другим. При потери электрона каким-либо атомом происходит его окисление; при присоединении электрона — восстановление. Окисляемое вещество — это донор, а восстанавливаемое — акцептор водорода и электронов. Окислительно-восстановительные реакции, протекающие в живых организмах носят название биологического окисления, или клеточного дыхания.

Обычно при окислительных реакциях происходит выделение энергии. Причина этого кроется в физических законах. Электроны в окисляемых органических молекулах находятся на более высоком энергетическом уровне, чем в продуктах реакции. Электроны, переходя с более высокого на более низкий энергетический уровень, высвобождают энергию. Клетка умеет фиксировать ее в связях молекул АТФ — универсальном «топливе» живого.

Наиболее распространенным в природе конечным акцептором электронов является кислород, который восстанавливается. При аэробном дыхании в результате полного окисления органических веществ образуются углекислый газ и вода.

Биологическое окисление протекает по-этапно, в нем участвуют множество ферментов и соединения, переносящие электроны. При ступенчатом окислении электроны перемещаются по цепи переносчиков. На определенных этапах цепи происходит выделение порции энергии, достаточной для синтеза АТФ из АДФ и фосфорной кислоты.

Биологическое окисление весьма эффективно по-сравнению с различными двигателями. Около половины выделяющейся энергии в конечном итоге фиксируется в макроэргических связях АТФ. Другая часть энергии рассеивается в виде тепла. Поскольку процесс окисления ступенчатый, то тепловая энергия выделяется понемногу и не повреждает клетки. В то же время она служит для поддержания постоянной температуры тела.

Процесс клеточное дыхание его этапы кратко (Таблица)

Клеточное дыхание — это окислительный, с участием кислорода, распад органических питательных веществ, сопровождающийся образованием химически активных метаболитов и освобождением энергии, которые используются клетками для процессов жизнедеятельности.

Общее уравнение процесса дыхания имеет следующий вид:

Схема процесс клеточное дыхание

Дыхание — процесс многоступенчатый, в нем выделяют две основные стадии: гликолиз и кислородный этап (состоит из 3х подэтапов).

Таблица клеточное дыхание этапы

ATP (АТФ) — это аденозинтрифосфорная кислота, универсальный источник и переносчик энергии

NAD (НАД) — никотинамидадениндинуклеотидфосфата, кофермент

Ацетил-КоА — сложное органическое вещество ацетил-коэнзим А (СН₃СО—S)

Пируват — это соли пировиноградной кислоты

Первый этап: процесс гликолиза

Процесс гликолиза сложный и состоит примерно из десяти этапов. Глюкоза расщепляется («лизируется») на две молекулы пирувата. При этом образуются две молекулы АТР и две молекулы восстановленного кофермента. Эта стадия может протекать анаэробно, в анаэробных условиях (без кислорода или его недостатке) в результате гликолиза образуется молочная кислота (лактат), его еще называют брожение.

Второй этап: превращение пирувата в ацетил-КоА

Превращение пирувата в ацетил-КоА под действием пируватдегидрогеназного комплекса и направляет молекулу пирувата в цикл Кребса. Образуются две молекулы восстановленного кофермента. У эукариот процесс протекает в матриксе митохондрий.

Третий этап: цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот)

Цикл Кребса (трикарбоновых кислот или лимонной кислоты) представляет собой серию окислительных реакций. На каждом витке цикла образуется одна молекула АТР и четыре молекулы восстановленного кофермента. (На каждую молекулу глюкозы приходится два «оборота» цикла.) Это аэробная стадия.

Ацетил-КоА + 3NAD + + PAD + GDP + Ф_н + 2H₂O + КоА-SH = 2КоА-SH + 3NADH + 3H + + PADН₂ + GTP + 2CO₂ (общее суммарное уравнение цикла)

Четвертый этап: окислительное фосфорилирование

Основное количество молекул АТP вырабатывается на этом этапе. Генерируется градиент протонов и его электрохимический потенциал используется для синтеза 32 молекул АТР. Аэробная стадия.

Кислород — это конечный акцептор восстановительного потенциала, возникающего при окислении органических молекул.

_______________

Источник информации:

1. Биология человека в диаграммах / В.Р. Пикеринг — 2003.

2. Биология для поступающих в вузы / Г.Л. Билич, В.А. Крыжановский. — 2008.

ПВК: ключевые аспекты в научных исследованиях

ПВК (поведенческие и визуальные категории) представляет собой метод, используемый в научных исследованиях в области биологии для классификации и анализа поведения и внешнего вида живых организмов.

Ключевыми аспектами использования ПВК в научных исследованиях являются:

1. Классификация поведенческих и визуальных категорий. В основе ПВК лежит систематизация поведения и внешнего вида животных на основе наблюдений и экспериментов. Поведенческие категории включают такие аспекты, как движение, поиск пищи, общение, размножение. Визуальные категории включают в себя особенности окраски, формы тела и другие внешние признаки.
2. Стандартизация и измерение. Важным аспектом ПВК является разработка стандартных способов измерения и наблюдения. Это позволяет получать объективные данные и сравнительные результаты, которые можно анализировать и интерпретировать.
3. Использование методов машинного обучения. С развитием технологий в области компьютерного зрения и машинного обучения появилась возможность автоматизировать процесс классификации и анализа данных ПВК. Это позволяет ускорить и улучшить процесс исследования, а также расширить масштабы исследования, включая большие наборы данных и сложные экологические системы.
4. Применение в разных областях биологии. ПВК широко используется в различных областях биологии, включая поведенческую экологию, эволюционную биологию, зоологию, ботанику. Она позволяет изучать адаптации и стратегии выживания разных видов организмов, исследовать воздействие окружающей среды и ресурсов на поведение и внешние признаки живых систем.
5. Применение в практических задачах. Кроме научных исследований, ПВК может иметь практическое применение в таких областях, как селекция животных и растений, оценка качества продуктов питания, мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды.

ПВК представляет собой мощный инструмент для изучения поведения и внешнего вида живых организмов, и ее использование может привести к новым открытиям и пониманию природы.

Новые перспективы использования ПВК в биологии

Полимерно-волоконные композиты (ПВК) нашли широкое применение в многих отраслях техники и промышленности, но их использование в биологии предлагает новые перспективы и возможности.

Одним из главных преимуществ ПВК является их легкость и прочность. Это делает их идеальным материалом для создания различных биологических имплантатов, таких как искусственные сосуды, клапаны и кости. Уникальные свойства ПВК позволяют им эффективно выполнять свою функцию, не вызывая отторжения организмом. Благодаря ПВК значительно улучшается качество лечения и восстановления пациентов.

Еще одной перспективной областью использования ПВК является тканевая инженерия. Используя ПВК в качестве матрицы, ученые могут создавать 3D-структуры, которые могут быть затем заселены живыми клетками. Это позволяет создавать ткани и органы, которые могут быть использованы для трансплантации или для исследований в лаборатории.

Еще одно преимущество ПВК заключается в их способности функционировать как носитель для различных лекарственных препаратов. Благодаря своей структуре ПВК могут легко встраиваться в организм и постепенно высвобождать лекарственное вещество, что позволяет достичь длительного и устойчивого эффекта лечения. Таким образом, ПВК могут быть использованы для создания новых видов лекарственных форм и систем доставки для более эффективного лечения различных заболеваний.

В заключение, использование ПВК в биологии открывает новые перспективы для различных областей медицины и исследований. Благодаря своим уникальным свойствам, ПВК могут значительно улучшить качество лечения пациентов, способствовать развитию тканевой инженерии и созданию новых лекарственных форм. Это делает ПВК одним из самых перспективных материалов в современной биологии.

ПВК в биологии: суть и значимость

ПВК в биологии означает «плазменно-волокнистый комплекс» и представляет собой особую структуру в клетках, состоящую из плазмы и волокон, которые пронизывают клеточные структуры. ПВК играет важную роль в жизни клетки и имеет большое значение для понимания основных процессов биологической системы.

Волокнистая часть ПВК представляет собой специальные белковые структуры, такие как актиновые и микротрубочные волокна, которые обеспечивают клеточную поддержку, форму и движение. Они также играют важную роль в делении клеток, транспорте веществ и передаче сигналов внутри клетки.

Плазменная часть ПВК состоит из цитоплазмы, где находятся различные органеллы клетки и осуществляются метаболические процессы. Плазменная мембрана, расположенная вокруг ПВК, контролирует поток веществ внутри и вне клетки, участвует в обмене веществ и регулирует уровень pH и ионный баланс внутри клетки.

Значимость ПВК в биологии заключается в том, что она обеспечивает клетке целостность, структурное разнообразие и функциональную адаптацию к различным условиям среды. Без ПВК клетка была бы лишь скоплением органелл и не имела бы способности выполнять свои основные функции.

Понимание строения и функций ПВК в биологии помогает ученым лучше понять основные процессы в клетке, такие как деление, рост, дифференциация и действие различных факторов внешней среды. Это знание является основой для разработки новых методов диагностики и лечения различных заболеваний, связанных с нарушениями клеточных процессов.

Значимость ПВК в биологии	Описание
Структурная поддержка	Волокнистая часть ПВК обеспечивает клетке форму и поддержку, а также участвует в перемещении органелл и молекул внутри клетки.
Транспорт веществ	ПВК участвует в транспорте веществ внутри клетки, обеспечивая передачу молекул и ионов к местам их назначения.
Регуляция внутренней среды	Плазменная мембрана ПВК контролирует поток веществ и регулирует уровень pH и концентрацию ионов внутри клетки.
Деление и рост клеток	ПВК играет важную роль в процессе деления клеток и регулирует их рост и дифференциацию.

В целом, понимание структуры и функций ПВК в биологии является фундаментом для понимания жизни клетки и ее взаимодействия с окружающей средой. Исследования в этой области позволяют развивать новые методы лечения и профилактики заболеваний, основанные на коррекции клеточных процессов и поддержании их нормального функционирования.

Взаимодействие ПВК с другими биологическими молекулами

Взаимодействие ПВК с белками является одним из основных аспектов его биологической активности. Полимер образует комплексы с различными белками, что может приводить к изменению их структуры и функции. Взаимодействие ПВК с белками может быть специфичным или неспецифичным, в зависимости от структуры и свойств белка.

Кроме того, ПВК может взаимодействовать с нуклеиновыми кислотами, такими как ДНК и РНК. Полимер способен образовывать водородные связи с нуклеотидами и встраиваться в двойную спираль ДНК. Это позволяет использовать ПВК в различных биологических исследованиях, таких как генетический анализ и диагностика заболеваний.

Также ПВК может взаимодействовать с другими биологическими молекулами, такими как углеводы и липиды. Полимер может образовывать комплексы с углеводами и липидами, что может влиять на их структуру и свойства. Взаимодействие ПВК с углеводами и липидами может быть использовано, например, для разработки новых материалов с уникальными свойствами.