Непосредственным источником энергии для образования АТФ служат: а) ионы водорода и электроны; б) ферменты;...

Непосредственным источником энергии для образования АТФ служат ионы водорода и электроны. Процесс образования АТФ происходит в митохондриях (у животных и растений) или хлоропластах (только у растений) в результате окислительно-восстановительных реакций, которые включают передачу электронов и ионов водорода через электрон-транспортную цепь. В процессе этой передачи энергия освобождается и используется для синтеза молекулы АТФ из АДФ и неорганического фосфата. Ферменты также участвуют в этих процессах, но именно ионы водорода и электроны являются непосредственным источником энергии для синтеза АТФ.

Непосредственным источником энергии для образования АТФ служат ионы водорода и электроны.

Давайте разберем этот вопрос подробнее. АТФ (аденозинтрифосфат) является молекулой, которая служит основным переносчиком энергии в клетке. Образование АТФ происходит в результате процессов, известных как клеточное дыхание или фотосинтез, в зависимости от типа клетки и условий.

Клеточное дыхание

В аэробных организмах (организмах, использующих кислород) энергия для образования АТФ получается в митохондриях через процесс окислительного фосфорилирования. Этот процесс включает несколько этапов:

1. Гликолиз: Происходит в цитоплазме клетки, где глюкоза расщепляется на пируват, производя небольшое количество АТФ и НАДН (никотинамидадениндинуклеотид, восстановленная форма).

2. Цикл Кребса (Цикл трикарбоновых кислот): Пируват транспортируется в митохондрии, где он окисляется до ацетил-КоА, который затем вступает в цикл Кребса. В результате этого цикла образуются НАДН и ФАДН₂ (флавинадениндинуклеотид, восстановленная форма), а также небольшое количество АТФ.

3. Электрон-транспортная цепь (ЭТЦ): НАДН и ФАДН₂ передают свои электроны в ЭТЦ, которая расположена на внутренней мембране митохондрий. Когда электроны проходят через цепь, они теряют энергию, которая используется для перекачивания ионов водорода (H⁺) через мембрану в межмембранное пространство, создавая электрохимический градиент.

4. Хемосмотическое фосфорилирование: Градиент ионов водорода (протоны) создает потенциал, который используется ферментом АТФ-синтазой для синтеза АТФ из АДФ (аденозиндифосфат) и фосфата (Pi). Когда ионы водорода проходят через АТФ-синтазу назад в матрикс митохондрии, энергия этого потока используется для фосфорилирования АДФ.

Фотосинтез

В растительных клетках и некоторых бактериях АТФ образуется в хлоропластах через процесс фотосинтеза. Здесь источником энергии служит солнечный свет, который возбуждает электроны в молекулах хлорофилла:

1. Фотосистема II (PSII): Солнечный свет возбуждает электроны в молекуле хлорофилла. Эти электроны передаются по цепи переносчиков электронов, в ходе чего происходит расщепление воды (фотолиз), и образуются ионы водорода и кислород.

2. Электрон-транспортная цепь: Электроны проходят через цепь переносчиков, создавая градиент ионов водорода через тилакоидную мембрану.

3. Фотосистема I (PSI): Электроны снова возбуждаются светом и передаются на НАДФ⁺, образуя НАДФН.

4. Хемосмотическое фосфорилирование: Как и в митохондриях, градиент ионов водорода используется АТФ-синтазой для синтеза АТФ.

Таким образом, правильный ответ на вопрос — а) ионы водорода и электроны, так как именно они создают градиент, который в конечном итоге используется для синтеза АТФ. Остальные варианты не являются непосредственными источниками энергии для образования АТФ:

• Ферменты (б) катализируют реакции, но не являются непосредственными источниками энергии.
• Вода (в) участвует в реакции фотолиза в фотосинтезе, но не является источником энергии для синтеза АТФ.
• Хлорофилл (г) участвует в поглощении света и передаче энергии, но непосредственным источником энергии для синтеза АТФ он не является.