Գործառույթները adf և amph. ATF՝ էներգետիկ արժույթ: Քանի՞ ATP մոլեկուլ է գոյանում գլիկոլիզի և օքսիդացման ժամանակ

Կենդանի օրգանիզմների բջիջներում ամենակարևոր նյութը ադենոզին տրիֆոսֆատն է կամ ադենոզին տրիֆոսֆատը։ Եթե ​​մուտքագրենք այս անվան հապավումը, կստանանք ATP։ Այս նյութը պատկանում է նուկլեոզիդ տրիֆոսֆատների խմբին և առաջատար դեր է խաղում կենդանի բջիջներում նյութափոխանակության գործընթացներում՝ հանդիսանալով նրանց համար էներգիայի անփոխարինելի աղբյուր։

Դասընկերներ

ATP-ի հայտնաբերողները Հարվարդի արևադարձային բժշկության դպրոցի կենսաքիմիկոսներն էին` Յելապրագադա Սուբբարաոն, Կարլ Լոհմանը և Սայրուս Ֆիսկեն: Բացահայտումը տեղի է ունեցել 1929 թվականին և դարձել կենդանի համակարգերի կենսաբանության կարևոր իրադարձություն: Ավելի ուշ՝ 1941 թվականին, գերմանացի կենսաքիմիկոս Ֆրից Լիպմանը հայտնաբերեց, որ բջիջներում ATP-ն էներգիայի հիմնական կրողն է։

ATP կառուցվածքը

Այս մոլեկուլն ունի համակարգային անվանում, որը գրված է հետևյալ կերպ՝ 9-β-D-ribofuranosyladenine-5'-triphosphate կամ 9-β-D-ribofuranosyl-6-amino-purine-5'-triphosphate։ Ի՞նչ միացություններ են կազմում ATP-ն: Քիմիապես դա ադենոզին տրիֆոսֆատ էսթեր է. ադենինի և ռիբոզի ածանցյալ. Այս նյութը ձևավորվում է ադենինը, որը պուրինային ազոտային հիմք է, ռիբոզի 1'-ածխածնի հետ համատեղելով β-N-գլիկոզիդային կապով: α-, β- և γ-ֆոսֆորաթթվի մոլեկուլները հաջորդաբար ավելացվում են ռիբոզի 5'-ածխածնի մեջ։

Այսպիսով, ATP մոլեկուլը պարունակում է այնպիսի միացություններ, ինչպիսիք են ադենինը, ռիբոզը և երեք ֆոսֆորաթթվի մնացորդներ: ATP-ն հատուկ միացություն է, որը պարունակում է կապեր, որոնք մեծ քանակությամբ էներգիա են թողնում: Նման կապերն ու նյութերը կոչվում են բարձր էներգիա: ATP-ի մոլեկուլի այս կապերի հիդրոլիզի ժամանակ էներգիայի քանակություն է արձակվում 40-ից մինչև 60 կՋ/մոլ, և այդ պրոցեսն ուղեկցվում է մեկ կամ երկու ֆոսֆորաթթվի մնացորդների վերացումով։

Այս քիմիական ռեակցիաները գրված են այսպես:

• 1). ATP + ջուր → ADP + ֆոսֆորաթթու + էներգիա;
• 2). ADP + ջուր →AMP + ֆոսֆորաթթու + էներգիա:

Այս ռեակցիաների ընթացքում արձակված էներգիան օգտագործվում է հետագա կենսաքիմիական գործընթացներում, որոնք պահանջում են որոշակի էներգիայի մուտքեր:

ATP-ի դերը կենդանի օրգանիզմում. Նրա գործառույթները

Ի՞նչ գործառույթ է կատարում ATP-ն:Առաջին հերթին էներգիան։ Ինչպես նշվեց վերևում, ադենոզին տրիֆոսֆատի հիմնական դերը կենդանի օրգանիզմում կենսաքիմիական գործընթացների համար էներգիա ապահովելն է: Այս դերը պայմանավորված է նրանով, որ երկու բարձր էներգիայի կապերի առկայության պատճառով ATP-ն հանդես է գալիս որպես էներգիայի աղբյուր բազմաթիվ ֆիզիոլոգիական և կենսաքիմիական գործընթացների համար, որոնք պահանջում են մեծ էներգիայի մուտքեր: Նման պրոցեսները մարմնի բարդ նյութերի սինթեզի բոլոր ռեակցիաներն են: Սա, առաջին հերթին, մոլեկուլների ակտիվ փոխանցումն է բջջային մեմբրաններով, ներառյալ մասնակցությունը միջմեմբրանային էլեկտրական ներուժի ստեղծմանը և մկանների կծկման իրականացմանը:

Բացի վերը նշվածից, մենք թվարկում ենք ևս մի քանիսը. ATP-ի ոչ պակաս կարևոր գործառույթները, ինչպիսիք են.

Ինչպե՞ս է ձևավորվում ATP-ն մարմնում:

Ադենոզին տրիֆոսֆորաթթվի սինթեզը շարունակվում է, քանի որ օրգանիզմը միշտ էներգիայի կարիք ունի բնականոն գործունեության համար։ Ցանկացած պահի այս նյութը շատ քիչ է լինում՝ մոտավորապես 250 գրամ, ինչը «արտակարգ պահուստ» է «անձրևոտ օրվա» համար։ Հիվանդության ժամանակ տեղի է ունենում այս թթվի ինտենսիվ սինթեզ, քանի որ մեծ էներգիա է պահանջվում իմունային և արտազատվող համակարգերի, ինչպես նաև մարմնի ջերմակարգավորման համակարգի աշխատանքի համար, որն անհրաժեշտ է. արդյունավետ պայքարհիվանդության առաջացման հետ:

Ո՞ր բջիջներն ունեն ամենաշատ ATP: Սրանք մկանային և նյարդային հյուսվածքի բջիջներ են, քանի որ դրանցում առավել ինտենսիվ են տեղի ունենում էներգիայի փոխանակման գործընթացները: Եվ դա ակնհայտ է, քանի որ մկանները մասնակցում են շարժմանը, որը պահանջում է մկանային մանրաթելերի կծկում, իսկ նեյրոնները փոխանցում են էլեկտրական ազդակներ, առանց որոնց անհնար է մարմնի բոլոր համակարգերի գործունեությունը: Ուստի այնքան կարևոր է, որ բջիջը պահպանի անփոփոխ և բարձր մակարդակադենոզին տրիֆոսֆատ.

Ինչպե՞ս կարող են մարմնում առաջանալ ադենոզին տրիֆոսֆատի մոլեկուլներ: Դրանք ձեւավորվում են այսպես կոչված ADP-ի ֆոսֆորիլացում (ադենոզին դիֆոսֆատ). Այս քիմիական ռեակցիան ունի հետևյալ տեսքը.

ADP + ֆոսֆորաթթու + էներգիա → ATP + ջուր:

ADP-ի ֆոսֆորիլացումը տեղի է ունենում կատալիզատորների մասնակցությամբ, ինչպիսիք են ֆերմենտները և լույսը, և իրականացվում է երեք եղանակներից մեկով.

Ե՛վ օքսիդատիվ, և՛ սուբստրատի ֆոսֆորիլացումը օգտագործում է այնպիսի նյութերի էներգիան, որոնք օքսիդանում են նման սինթեզի ժամանակ։

Եզրակացություն

Ադենոզին տրիֆոսֆորական թթու- Սա օրգանիզմում ամենահաճախ վերականգնվող նյութն է։ Որքա՞ն է միջինում ապրում ադենոզին տրիֆոսֆատի մոլեկուլը: Մարդու մարմնում, օրինակ, նրա կյանքի տեւողությունը մեկ րոպեից պակաս է, ուստի նման նյութի մեկ մոլեկուլ ծնվում է եւ քայքայվում օրական մինչեւ 3000 անգամ։ Զարմանալի է, որ օրվա ընթացքում մարդու օրգանիզմը սինթեզում է այս նյութի մոտ 40 կգ: Այս «ներքին էներգիայի» կարիքն այնքան մեծ է մեզ համար:

ATP-ի սինթեզի ամբողջ ցիկլը և հետագա օգտագործումը որպես էներգիայի վառելիք կենդանի էակի մարմնում նյութափոխանակության գործընթացների համար ներկայացնում է այս օրգանիզմում էներգետիկ նյութափոխանակության բուն էությունը: Այսպիսով, ադենոզին տրիֆոսֆատը մի տեսակ «մարտկոց» է, որն ապահովում է նորմալ գործունեությունըկենդանի օրգանիզմի բոլոր բջիջները.

Մեր մարմնի ցանկացած բջիջում տեղի են ունենում միլիոնավոր կենսաքիմիական ռեակցիաներ: Նրանք կատալիզացվում են տարբեր ֆերմենտների միջոցով, որոնք հաճախ էներգիա են պահանջում։ Որտեղի՞ց է բջիջը ստանում այն: Այս հարցին կարելի է պատասխանել, եթե դիտարկենք ATP մոլեկուլի կառուցվածքը՝ էներգիայի հիմնական աղբյուրներից մեկը:

ATP-ն էներգիայի համընդհանուր աղբյուր է

ATP նշանակում է ադենոզին տրիֆոսֆատ կամ ադենոզին տրիֆոսֆատ: Նյութը ցանկացած բջջի էներգիայի երկու կարևոր աղբյուրներից մեկն է: ATP-ի կառուցվածքը և նրա կենսաբանական դերը սերտորեն կապված են: Կենսաքիմիական ռեակցիաների մեծ մասը կարող է առաջանալ միայն նյութի մոլեկուլների մասնակցությամբ, սակայն ATP-ն հազվադեպ է անմիջականորեն մասնակցում ռեակցիային. ցանկացած գործընթացի համար անհրաժեշտ է հենց ադենոզին տրիֆոսֆատում պարունակվող էներգիան:

Նյութի մոլեկուլների կառուցվածքն այնպիսին է, որ ֆոսֆատ խմբերի միջև ձևավորված կապերը հսկայական քանակությամբ էներգիա են կրում։ Ուստի նման կապերը կոչվում են նաև մակրոէերգիկ, կամ մակրոէներգետիկ (մակրո=շատ, մեծ քանակություն)։ Տերմինը առաջին անգամ ներմուծել է գիտնական Ֆ. Լիփմանը, և նա նաև առաջարկել է օգտագործել ̴ խորհրդանիշը՝ դրանք նշանակելու համար։

Բջջի համար շատ կարևոր է պահպանել ադենոզին տրիֆոսֆատի մշտական ​​մակարդակը: Սա հատկապես ճիշտ է մկանային բջիջների և նյարդային մանրաթելեր, քանի որ դրանք ամենից կախված են էներգիայից և իրենց գործառույթներն իրականացնելու համար պահանջում են ադենոզին տրիֆոսֆատի բարձր պարունակություն։

ATP մոլեկուլի կառուցվածքը

Ադենոզին տրիֆոսֆատը բաղկացած է երեք տարրերից՝ ռիբոզ, ադենին և մնացորդներ

Ռիբոզա- ածխաջրեր, որը պատկանում է պենտոզայի խմբին: Սա նշանակում է, որ ռիբոզան պարունակում է 5 ածխածնի ատոմ, որոնք պարփակված են ցիկլի մեջ։ Ռիբոզը միանում է ադենինին 1-ին ածխածնի ատոմի β-N-գլիկոզիդային կապի միջոցով: Ածխածնի 5-րդ ատոմի վրա ֆոսֆորաթթվի մնացորդները նույնպես ավելացվում են պենտոզային։

Ադենինը ազոտային հիմք է։Կախված նրանից, թե որ ազոտային հիմքն է կցված ռիբոզին, առանձնանում են նաև GTP (գուանոզին տրիֆոսֆատ), TTP (թիմիդին տրիֆոսֆատ), CTP (ցիտիդին տրիֆոսֆատ) և UTP (ուրիդին տրիֆոսֆատ): Այս բոլոր նյութերը կառուցվածքով նման են ադենոզին տրիֆոսֆատին և կատարում են մոտավորապես նույն գործառույթները, բայց դրանք շատ ավելի քիչ են տարածված բջջում:

Ֆոսֆորաթթվի մնացորդներ. Ռիբոզին կարելի է կցել առավելագույնը երեք ֆոսֆորաթթվի մնացորդ: Եթե ​​կա երկու կամ միայն մեկը, ապա նյութը կոչվում է ADP (դիֆոսֆատ) կամ AMP (մոնոֆոսֆատ): Հենց ֆոսֆորի մնացորդների միջև են կնքվում մակրոէներգետիկ կապեր, որոնց խզումից հետո արձակվում է 40-ից 60 կՋ էներգիա։ Երկու կապի խզման դեպքում 80, ավելի քիչ հաճախ՝ 120 կՋ էներգիա է անջատվում։ Երբ ռիբոզի և ֆոսֆորի մնացորդի միջև կապը խզվում է, ազատվում է ընդամենը 13,8 կՋ, ուստի եռաֆոսֆատի մոլեկուլում կա միայն երկու բարձր էներգիայի կապ (P ̴ P ̴ P), իսկ ADP մոլեկուլում կա մեկը (P ̴): Պ).

Սրանք ATP-ի կառուցվածքային առանձնահատկություններն են: Շնորհիվ այն բանի, որ ֆոսֆորաթթվի մնացորդների միջև ձևավորվում է մակրոէներգետիկ կապ, ATP-ի կառուցվածքը և գործառույթները փոխկապակցված են:

ATP-ի կառուցվածքը և մոլեկուլի կենսաբանական դերը. Ադենոզին տրիֆոսֆատի լրացուցիչ գործառույթները

Էներգիայից բացի, ATP-ն կարող է բջիջում կատարել բազմաթիվ այլ գործառույթներ: Այլ նուկլեոտիդային տրիֆոսֆատների հետ միասին եռաֆոսֆատը մասնակցում է նուկլեինաթթուների կառուցմանը։ Այս դեպքում ազոտային հիմքերի մատակարարներ են ATP, GTP, TTP, CTP և UTP: Այս հատկությունն օգտագործվում է գործընթացների և արտագրման մեջ:

ATP-ն անհրաժեշտ է նաև իոնային ալիքների աշխատանքի համար։ Օրինակ՝ Na-K ալիքը բջջից դուրս է մղում նատրիումի 3 մոլեկուլ և բջիջ է մղում կալիումի 2 մոլեկուլ։ Այս իոնային հոսանքն անհրաժեշտ է մեմբրանի արտաքին մակերևույթի վրա դրական լիցքը պահպանելու համար, և միայն ադենոզին տրիֆոսֆատի օգնությամբ կարող է գործել ալիքը։ Նույնը վերաբերում է պրոտոնային և կալցիումային ալիքներին:

ATP-ն երկրորդ սուրհանդակային cAMP-ի (ցիկլային ադենոզին մոնոֆոսֆատ) ավետաբերն է. cAMP-ը ոչ միայն փոխանցում է բջջային թաղանթային ընկալիչների ստացած ազդանշանը, այլև ալոստերիկ էֆեկտոր է: Ալոստերիկ էֆեկտորները նյութեր են, որոնք արագացնում կամ դանդաղեցնում են ֆերմենտային ռեակցիաները։ Այսպիսով, ցիկլային ադենոզին տրիֆոսֆատը արգելակում է ֆերմենտի սինթեզը, որը կատալիզացնում է բակտերիալ բջիջներում լակտոզայի քայքայումը։

Ադենոզին տրիֆոսֆատի մոլեկուլն ինքնին կարող է լինել նաև ալոստերիկ էֆեկտոր: Ավելին, նման գործընթացներում ADP-ն հանդես է գալիս որպես ATP-ի հակառակորդ. եթե եռաֆոսֆատը արագացնում է ռեակցիան, ապա դիֆոսֆատն արգելակում է այն և հակառակը։ Սրանք ATP-ի գործառույթներն ու կառուցվածքն են:

Ինչպե՞ս է ձևավորվում ATP-ն բջիջում:

ATP-ի գործառույթներն ու կառուցվածքն այնպիսին են, որ նյութի մոլեկուլները արագորեն օգտագործվում և ոչնչացվում են։ Հետևաբար, եռաֆոսֆատի սինթեզը կարևոր գործընթաց է բջջում էներգիայի ձևավորման գործում:

Ադենոզին տրիֆոսֆատի սինթեզի երեք կարևոր եղանակ կա.

1. Սուբստրատի ֆոսֆորիլացում.

2. Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացում։

3. Ֆոտոֆոսֆորիլացում.

Սուբստրատի ֆոսֆորիլացումը հիմնված է բջջային ցիտոպլազմայում տեղի ունեցող բազմաթիվ ռեակցիաների վրա: Այս ռեակցիաները կոչվում են գլիկոլիզ՝ անաէրոբ փուլ Գլիկոլիզի 1 ցիկլի արդյունքում գլյուկոզայի 1 մոլեկուլից սինթեզվում է երկու մոլեկուլ, որոնք այնուհետև օգտագործվում են էներգիա արտադրելու համար, և սինթեզվում են նաև երկու ATP։

• C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Pn --> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H:

Բջջային շնչառություն

Օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացումը ադենոզին տրիֆոսֆատի ձևավորումն է՝ էլեկտրոնների տեղափոխման միջոցով մեմբրանային էլեկտրոնների փոխադրման շղթայի երկայնքով: Այս փոխանցման արդյունքում մեմբրանի մի կողմում ձևավորվում է պրոտոնային գրադիենտ և ATP սինթազի սպիտակուցային ինտեգրալ հավաքածուի օգնությամբ կառուցվում են մոլեկուլներ։ Գործընթացը տեղի է ունենում միտոքոնդրիալ մեմբրանի վրա։

Գլիկոլիզի և օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման փուլերի հաջորդականությունը միտոքոնդրիայում կազմում է ընդհանուր գործընթաց, որը կոչվում է շնչառություն: հետո ամբողջական ցիկլԲջջում 1 գլյուկոզայի մոլեկուլից ձևավորվում է 36 ATP մոլեկուլ։

Ֆոտոֆոսֆորիլացում

Ֆոտոֆոսֆորիլացման գործընթացը նույն օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացումն է միայն մեկ տարբերությամբ՝ բջջի քլորոպլաստներում լույսի ազդեցությամբ տեղի են ունենում ֆոտոֆոսֆորիլացման ռեակցիաներ։ ATP-ն արտադրվում է ֆոտոսինթեզի թեթև փուլում՝ կանաչ բույսերի, ջրիմուռների և որոշ բակտերիաների էներգիայի արտադրության հիմնական գործընթացում։

Ֆոտոսինթեզի ընթացքում էլեկտրոններն անցնում են էլեկտրոնների փոխադրման նույն շղթայով, որի արդյունքում առաջանում է պրոտոնային գրադիենտ։ Մեմբրանի մի կողմում պրոտոնների կոնցենտրացիան ATP-ի սինթեզի աղբյուրն է։ Մոլեկուլների հավաքումն իրականացվում է ATP սինթազ ֆերմենտի միջոցով։

Միջին բջիջը պարունակում է 0,04% ադենոզին տրիֆոսֆատ ըստ քաշի։ Սակայն ամենաբարձր արժեքը նկատվում է մկանային բջիջներում՝ 0,2-0,5%:

Բջջում կա մոտ 1 միլիարդ ATP մոլեկուլ:

Յուրաքանչյուր մոլեկուլ ապրում է ոչ ավելի, քան 1 րոպե:

Ադենոզին տրիֆոսֆատի մեկ մոլեկուլը թարմացվում է օրական 2000-3000 անգամ։

Ընդհանուր առմամբ, մարդու մարմինը օրական սինթեզում է 40 կգ ադենոզին տրիֆոսֆատ, և ցանկացած պահի ATP-ի պաշարը կազմում է 250 գ:

Եզրակացություն

ATP-ի կառուցվածքը և նրա մոլեկուլների կենսաբանական դերը սերտորեն կապված են: Նյութը առանցքային դեր է խաղում կյանքի գործընթացներում, քանի որ ֆոսֆատի մնացորդների միջև բարձր էներգիայի կապերը պարունակում են հսկայական էներգիա: Ադենոզին տրիֆոսֆատը բջջում կատարում է բազմաթիվ գործառույթներ, և, հետևաբար, կարևոր է պահպանել նյութի մշտական ​​կոնցենտրացիան: Քայքայումը և սինթեզը տեղի են ունենում մեծ արագությամբ, քանի որ կապերի էներգիան անընդհատ օգտագործվում է կենսաքիմիական ռեակցիաներում: Սա էական նյութ է մարմնի ցանկացած բջիջի համար: Հավանաբար սա այն ամենն է, ինչ կարելի է ասել ATP-ի կառուցվածքի մասին:

Մոնոսաքարիդներ(պարզ շաքարներ) բաղկացած են մեկ մոլեկուլից, որը պարունակում է 3-ից 6 ածխածնի ատոմ: Դիսաքարիդներ- երկու մոնոսաքարիդներից առաջացած միացություններ. Պոլիսաքարիդները բարձր մոլեկուլային նյութեր են, որոնք բաղկացած են մեծ քանակությամբ (մի քանի տասնյակից մինչև մի քանի տասնյակ հազար) մոնոսաքարիդներից։

Ածխաջրերի բազմազանություն մեծ քանակությամբպարունակվող օրգանիզմներում. Նրանց հիմնական գործառույթները.

1. Էներգիա. ածխաջրերը մարմնի էներգիայի հիմնական աղբյուրն են: Մոնոսախարիդներից դրանք են ֆրուկտոզան, որը լայնորեն հանդիպում է բույսերում (հիմնականում մրգերի մեջ), և հատկապես գլյուկոզա (դրա մեկ գրամի քայքայումից ազատվում է 17,6 կՋ էներգիա)։ Գլյուկոզա պարունակվում է մրգերում և բույսերի այլ մասերում՝ արյան, ավշի և կենդանիների հյուսվածքներում։ Դիսախարիդներից անհրաժեշտ է տարբերակել գլյուկոզայից և ֆրուկտոզայից բաղկացած սախարոզը (եղեգի կամ ճակնդեղի շաքար) և կաթնաշաքարը (կաթնային շաքար), որը ձևավորվում է գլյուկոզայի և գալակտոզայի միացությունից։ Սախարոզա պարունակվում է բույսերում (հիմնականում մրգերում), իսկ կաթնաշաքարը՝ կաթում։ Նրանք կենսական դեր են խաղում կենդանիների և մարդկանց սննդի մեջ: Էներգետիկ գործընթացներում մեծ նշանակություն ունեն պոլիսախարիդները, ինչպիսիք են օսլան և գլիկոգենը, որոնց մոնոմերը գլյուկոզան է։ Դրանք համապատասխանաբար բույսերի և կենդանիների պահուստային նյութեր են։ Եթե ​​առկա է մարմնում մեծ քանակությամբգլյուկոզա այն օգտագործվում է այս նյութերի սինթեզի համար, որոնք կուտակվում են հյուսվածքների և օրգանների բջիջներում: Այսպիսով, օսլան մեծ քանակությամբ հայտնաբերված է մրգերում, սերմերում և կարտոֆիլի պալարներում. գլիկոգեն - լյարդում, մկաններում: Ըստ անհրաժեշտության՝ այդ նյութերը քայքայվում են՝ գլյուկոզա մատակարարելով մարմնի տարբեր օրգաններին ու հյուսվածքներին։
2. Կառուցվածքային. օրինակ, մոնոսաքարիդները, ինչպիսիք են դեզօքսիրիբոզան և ռիբոզը, ներգրավված են նուկլեոտիդների ձևավորման մեջ: Տարբեր ածխաջրեր բջիջների պատերի մաս են կազմում (բույսերում՝ ցելյուլոզը, սնկում՝ քիտինը)։

Լիպիդներ (ճարպեր)- օրգանական նյութեր, որոնք անլուծելի են ջրում (ջրոֆոբ), բայց հեշտությամբ լուծվող օրգանական լուծիչներում (քլորոֆորմ, բենզին և այլն): Նրանց մոլեկուլը բաղկացած է գլիցերինից և ճարպաթթուներից։ Վերջիններիս բազմազանությունը որոշում է լիպիդների բազմազանությունը։ Բջջային թաղանթներում լայնորեն հայտնաբերված են ֆոսֆոլիպիդներ (պարունակում են, բացի ճարպաթթուներից, ֆոսֆորաթթվի մնացորդ) և գլիկոլիպիդներ (լիպիդների և սախարիդների միացություններ):

Լիպիդների գործառույթները կառուցվածքային, էներգետիկ և պաշտպանիչ են:

Բջջային թաղանթի կառուցվածքային հիմքը լիպիդների երկմոլեկուլային (առաջացած մոլեկուլների երկու շերտերից) շերտն է, որի մեջ ներկառուցված են տարբեր սպիտակուցների մոլեկուլներ։

Երբ 1 գ ճարպը քայքայվում է, ազատվում է 38,9 կՋ էներգիա, ինչը մոտավորապես երկու անգամ ավելի է, քան 1 գ ածխաջրերի կամ սպիտակուցների քայքայման դեպքում: Ճարպերը կարող են կուտակվել տարբեր հյուսվածքների և օրգանների բջիջներում (լյարդ, կենդանիների ենթամաշկային հյուսվածք, բույսերի սերմեր), մեծ քանակությամբ՝ կազմելով «վառելիքի» զգալի պաշար օրգանիզմում։

Ունենալով վատ ջերմահաղորդականություն՝ ճարպերը կարևոր դեր են խաղում հիպոթերմիայից պաշտպանվելու գործում (օրինակ՝ շերտերը ենթամաշկային ճարպկետերի և պտուտակավորների մեջ):

ATP (ադենոզին տրիֆոսֆատ):Այն բջիջներում ծառայում է որպես ունիվերսալ էներգիայի կրիչ։ Օրգանական նյութերի (ճարպեր, ածխաջրեր, սպիտակուցներ և այլն) քայքայման ժամանակ արձակված էներգիան չի կարող ուղղակիորեն օգտագործվել որևէ աշխատանք կատարելու համար, սակայն սկզբնական շրջանում պահպանվում է ATP-ի տեսքով։

Ադենոզին տրիֆոսֆատը բաղկացած է ազոտային հիմքից՝ ադենինից, ռիբոզից և ֆոսֆորաթթվի երեք մոլեկուլներից (ավելի ճիշտ՝ մնացորդներից) (նկ. 1):

Բրինձ. 1. ATP մոլեկուլի կազմը

Երբ մեկ ֆոսֆորաթթվի մնացորդը վերացվում է, ձևավորվում է ADP (ադենոզին դիֆոսֆատ) և արտազատվում է մոտ 30 կՋ էներգիա, որը ծախսվում է բջջում ցանկացած աշխատանքի կատարման վրա (օրինակ՝ մկանային բջջի կծկում, օրգանական նյութերի սինթեզի գործընթացներ։ և այլն):

Քանի որ ATP-ի մատակարարումը բջջում սահմանափակ է, այն անընդհատ վերականգնվում է այլ օրգանական նյութերի քայքայման ժամանակ թողարկված էներգիայի շնորհիվ. ATP-ն վերականգնվում է ADP-ին ֆոսֆորաթթվի մոլեկուլ ավելացնելով.

Այսպիսով, էներգիայի կենսաբանական փոխակերպման մեջ կարելի է առանձնացնել երկու հիմնական փուլ.

1) ATP սինթեզ - էներգիայի կուտակում բջջում.

2) կուտակված էներգիայի արտազատում (ATP-ի քայքայման գործընթացում) բջջում աշխատանք կատարելու համար.

ATP (ադենոզին տրիֆոսֆատ)– օրգանական միացություն նուկլեոզիդ տրիֆոսֆատների խմբից, որը մեծ դեր է խաղում մի շարք կենսաքիմիական գործընթացներում՝ հիմնականում բջիջներին էներգիայով ապահովելու գործում։

Հոդվածների նավարկություն

ATP-ի կառուցվածքը և սինթեզը

Ադենոզին տրիֆոսֆատը ադենին է, որին կցված են օրթոֆոսֆորական թթվի երեք մոլեկուլ։ Ադենինը կենդանի բնության մեջ տարածված բազմաթիվ այլ միացությունների մի մասն է, ներառյալ նուկլեինաթթուները:

Էներգիայի արտազատում, որն առավելագույնս օգտագործվում է մարմնի կողմից տարբեր նպատակների համար, առաջանում է ATP-ի հիդրոլիզի ժամանակ՝ հանգեցնելով ֆոսֆորաթթվի մեկ կամ երկու ազատ մոլեկուլների առաջացմանը։ Առաջին դեպքում ադենոզին տրիֆոսֆատը վերածվում է ադենոզին դիֆոսֆատի (ADP), երկրորդում՝ ադենոզին մոնոֆոսֆատի (AMP):

ATP-ի սինթեզը, որը տեղի է ունենում կենդանի օրգանիզմում ֆոսֆորաթթվի հետ ադենոզին դիֆոսֆատի համակցության շնորհիվ, կարող է տեղի ունենալ մի քանի ձևով.

1. Հիմնական՝ օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացում, որը տեղի է ունենում ներբջջային օրգանելներում՝ միտոքոնդրիումներում, օրգանական նյութերի օքսիդացման ժամանակ։
2. Երկրորդ ճանապարհը. սուբստրատի ֆոսֆորիլացում, որը տեղի է ունենում ցիտոպլազմայում և կենտրոնական դեր է խաղում անաէրոբ պրոցեսներում:

ATP-ի գործառույթները

Ադենոզին տրիֆոսֆատը որևէ էական դեր չի խաղում էներգիայի պահպանման գործում, այլ ավելի շուտ կատարում է տրանսպորտային գործառույթներ բջջային էներգիայի նյութափոխանակության մեջ: Ադենոզին տրիֆոսֆատը սինթեզվում է ADP-ից և շուտով վերածվում է ADP-ի՝ ազատելով օգտակար էներգիա:

Ողնաշարավորների և մարդկանց առնչությամբ ATP-ի հիմնական գործառույթը ապահովելն է շարժիչային գործունեությունմկանային մանրաթելեր.

Կախված ջանքերի տևողությունից՝ լինի դա կարճաժամկետ աշխատանք, թե երկարաժամկետ (ցիկլային) բեռ, էներգետիկ գործընթացները միանգամայն տարբեր են։ Բայց բոլորի մեջ ադենոզին տրիֆոսֆատը վճռորոշ դեր է խաղում։

ATP կառուցվածքային բանաձև.

Բացի իր էներգետիկ ֆունկցիայից, ադենոզին տրիֆոսֆատը կարևոր դեր է խաղում նյարդային բջիջների և այլ միջբջջային փոխազդեցությունների միջև ազդանշանի փոխանցման գործում՝ ֆերմենտների և հորմոնների գործողության կարգավորման գործում: Այն սպիտակուցի սինթեզի մեկնարկային արտադրանքներից է։

Քանի՞ ATP մոլեկուլ է առաջանում գլիկոլիզի և օքսիդացման ժամանակ:

Մեկ մոլեկուլի կյանքի տևողությունը սովորաբար ոչ ավելի, քան մեկ րոպե է, ուստի ցանկացած պահի չափահաս մարդու մարմնում այս նյութի պարունակությունը կազմում է մոտ 250 գրամ: Չնայած այն հանգամանքին, որ օրական սինթեզվող ադենոզին տրիֆոսֆատի ընդհանուր քանակը սովորաբար համեմատելի է մարմնի սեփական քաշի հետ:

Գլիկոլիզի գործընթացը տեղի է ունենում 3 փուլով.

1. Նախապատրաստական.
   Այս փուլի մուտքի մոտ ադենոզին տրիֆոսֆատի մոլեկուլները չեն ձևավորվում
2. Անաէրոբ.
   Ձևավորվում է ATP-ի 2 մոլեկուլ։
3. Աերոբիկա.
   Դրա ընթացքում տեղի է ունենում PVA-ի և պիրուվիկ թթվի օքսիդացում։ Գլյուկոզայի 1 մոլեկուլից ձևավորվում է 36 ATP մոլեկուլ։

Ընդհանուր առմամբ, 1 գլյուկոզայի մոլեկուլի գլիկոլիզի ժամանակ ձևավորվում է 38 ATP մոլեկուլ՝ 2-ը գլիկոլիզի անաէրոբ փուլում, 36-ը՝ պիրուվիթթվի օքսիդացման ժամանակ։

Նուկլեոզիդային պոլիֆոսֆատներ. Մարմնի բոլոր հյուսվածքները ազատ վիճակում պարունակում են նուկլեոզիդների մոհո-, դի- և տրիֆոսֆատներ: Հատկապես լայնորեն հայտնի են ադենին պարունակող նուկլեոտիդները՝ ադենոզին-5-ֆոսֆատ (AMP), ադենոզին-5-դիֆոսֆատ (ADP) և ադենոզին-5-տրիֆոսֆատ (ATP) (այս միացությունների համար, լատինատառ տրված հապավումների հետ միասին, Օգտագործվում են համապատասխան ռուսերեն անվանումների հայրենական գրականության հապավումները՝ AMP, ADF, ATP): Նուկլեոտիդները, ինչպիսիք են գուանոզին տրիֆոսֆատը (GTP), ուրիդին տրիֆոսֆատը (UTP) և ցիտիդին տրիֆոսֆատը (CTP) ներգրավված են մի շարք կենսաքիմիական ռեակցիաներում: Նրանց դիֆոսֆատ ձևերը համապատասխանաբար նշանակված են ՀՆԱ, UDP և COP: 

Մոնուկլեոտիդների նշանակությունը չափազանց մեծ է։ Նախ, մոնոնուկլեոտիդները, հատկապես նուկլեոզիդային պոլիֆոսֆատները, բազմաթիվ կենսաքիմիական ռեակցիաների կոֆերմենտներ են, որոնք մասնակցում են սպիտակուցների, ածխաջրերի, ճարպերի և այլ նյութերի կենսասինթեզին: Նրանց հիմնական դերը կապված է նրանց պոլիֆոսֆատ կապերում կուտակված էներգիայի պաշարի առկայության հետ։ Հայտնի է նաև, որ առնվազն որոշ նուկլեոզիդային պոլիֆոսֆատներ րոպեական կոնցենտրացիաներում ազդում են այնպիսի բարդ գործառույթների վրա, ինչպիսին է սիրտը: Երկրորդ, մոնոնուկլեոտիդներն են կառուցվածքային բաղադրիչներնուկլեինաթթուներ - բարձր մոլեկուլային միացություններ, որոնք որոշում են սպիտակուցների սինթեզը և ժառանգական բնութագրերի փոխանցումը (դրանք ուսումնասիրվում են կենսաքիմիայում)

AMP Ադենոզին մոնոֆոսֆատ

Ադենոզին դիֆոսֆատ (ADP)

Ադենոզին տրիֆոսֆատ (կրճատ. ATP, անգլերեն ATP)

վճռորոշ դեր են խաղում նյութափոխանակության և էներգիայի մեջ, քանի որ ֆոսֆատ խմբերի ավելացումը AMP-ին ուղեկցվում է էներգիայի կուտակմամբ (ADP, ATP - բարձր էներգիայի միացություններ), և դրանց պառակտումը կյանքի տարբեր գործընթացների համար օգտագործվող էներգիայի արտազատումն է (տես. Կենսաէներգիա) ATP-ի, ADP-ի և AMP-ի փոխակերպումները մշտապես տեղի են ունենում բջիջներում:

12. Թթուների և հիմքերի պրոտոնային տեսություն՝ I. Brønsted և T. Lowry:

Բրոնսթեդ-Լոուրիի տեսության համաձայնԹթուները այն նյութերն են, որոնք ընդունակ են նվիրաբերել պրոտոն (պրոտոն դոնորներ), իսկ հիմքերը այն նյութերն են, որոնք ընդունում են պրոտոն (պրոտոն ընդունիչներ): Այս մոտեցումը հայտնի է որպես թթուների և հիմքերի պրոտոնային տեսություն (պրոտոլիտիկ տեսություն)։

IN ընդհանուր տեսարանԹթու-բազային փոխազդեցությունը նկարագրվում է հավասարմամբ.

թթվային հիմքի զուգակցում բազային թթու

Ըստ ԼյուիսիՕրգանական միացությունների թթվային և հիմնային հատկությունները գնահատվում են էլեկտրոնային զույգ ընդունելու կամ ապահովելու ունակությամբ՝ հետագա կապի ձևավորմամբ։ Էլեկտրոնային զույգ ընդունող ատոմը էլեկտրոն ընդունող է, և այդպիսի ատոմ պարունակող միացությունը պետք է դասակարգվի որպես թթու: Էլեկտրոնային զույգ ապահովող ատոմը էլեկտրոնի դոնոր է, իսկ այդպիսի ատոմ պարունակող միացությունը՝ հիմք։

Լյուիս թթուները էլեկտրոնային զույգերի ընդունիչներ են. Լյուիսի հիմքերը էլեկտրոնային զույգերի դոնորներ են:

13 .Լյուիսի էլեկտրոնային տեսությունը. «Կոշտ» և «փափուկ» թթուներ և հիմքեր:

Թթու- չլցված արտաքին էլեկտրոնային թաղանթով մասնիկ, որը կարող է ընդունել զույգ էլեկտրոններ ( թթու= էլեկտրոն ընդունող):

Հիմք- ազատ զույգ էլեկտրոններով մասնիկներ, որոնք կարող են նվիրաբերվել քիմիական կապ ստեղծելու համար ( բազան= էլեկտրոնի դոնոր):

TO թթուներըստ Լյուիսի՝ ատոմների կողմից ձևավորված մոլեկուլները դատարկ ութ էլեկտրոնային թաղանթով ( BF3, SO3); կոմպլեքսավորող կատիոններ ( Fe3+,Co2+,Ag+հալոգենիդներ չհագեցած կապերով (); TiCl4, SnCl4մոլեկուլներ բևեռացված կրկնակի կապերով (); CO2, SO2), և այլն:

TO պատճառներըԸստ Լյուիսի՝ դրանք ներառում են՝ ազատ էլեկտրոնային զույգեր պարունակող մոլեկուլներ ( NH3, H2O);անիոններ ( Сl–,F–Օրգանական միացություններ կրկնակի և եռակի կապերով (ացետոն). CH3COCH3անուշաբույր միացություններ (անիլին С6Н5NH2, ֆենոլ C6H5OH).ProtonH+Լյուիսի տեսության մեջ այն թթու է (էլեկտրոնների ընդունիչ), հիդրօքսիդ ionOH-– հիմք (էլեկտրոնների դոնոր)՝ HO–(↓) + H+ ↔ HO(↓)H.

Թթվի և հիմքի փոխազդեցությունը ներառում է քիմիական նյութի ձևավորում դոնոր-ընդունող կապԱրձագանքող մասնիկների միջև Թթվի և հիմքի ռեակցիան ընդհանրապես. B(↓)հիմք + Թթու↔D(↓)A.

Լյուիս թթուներ և հիմքեր.

Համաձայն Լյուիսի տեսության՝ միացությունների թթու-բազային հատկությունները որոշվում են նրանց ունակությամբ՝ ընդունելու կամ նվիրաբերելու զույգ էլեկտրոններ՝ նոր կապ ստեղծելու համար։

Լյուիս թթուներ -էլեկտրոնային զույգերի ընդունիչներ, Լյուիսի հիմքերը - զույգ էլեկտրոնների դոնորներ:

Լյուիս թթուները կարող են լինել մոլեկուլներ, ատոմներ կամ կատիոններ, որոնք ունեն դատարկ ուղեծր և ընդունակ են ընդունել զույգ էլեկտրոններ՝ կովալենտային կապ ստեղծելու համար։ Լյուիս թթուները ներառում են II և III խմբերի տարրերի հալոգենիդներ պարբերական աղյուսակ, դատարկ ուղեծրեր ունեցող այլ մետաղների հալոգենիդներ, պրոտոն։ Լյուիս թթուները ռեակցիաներին մասնակցում են որպես էլեկտրոֆիլ ռեագենտներ։

Լյուիսի հիմքերը մոլեկուլներ, ատոմներ կամ անիոններ են, որոնք ունեն միայնակ զույգ էլեկտրոններ, որոնք ապահովում են դատարկ ուղեծրի հետ կապ ստեղծելու համար: Լյուիսի հիմքերը ներառում են սպիրտներ, եթերներ, ամիններ, թիոալկոհոլներ, թիոեթերներ և p-կապերով միացություններ։ Լյուիսի ռեակցիաներում Լյուիսի հիմքերը գործում են որպես նուկլեոֆիլ տեսակներ։

Լյուիսի տեսության զարգացումը հանգեցրեց կոշտ և փափուկ թթուների և հիմքերի սկզբունքի ստեղծմանը (HMCO սկզբունք կամ Պիրսոնի սկզբունք)։ Պիրսոնի սկզբունքով թթուները և հիմքերը բաժանվում են կոշտ և փափուկ:

Կոշտ թթուներ -Սրանք Լյուիս թթուներ են, որոնց դոնոր ատոմները փոքր չափերի են, ունեն մեծ դրական լիցք, բարձր էլեկտրաբացասականություն և ցածր բևեռացում: Դրանք ներառում են՝ պրոտոն, մետաղական իոններ (K +, Na +, Mg 2+, Ca 2+, Al 3+), AlCl 3 և այլն։

Փափուկ թթուներ -Սրանք Լյուիս թթուներ են, որոնց դոնոր ատոմները մեծ չափերով են, բարձր բևեռացվող, փոքր դրական լիցք և ցածր էլեկտրաբացասականություն: Դրանք ներառում են՝ մետաղական իոններ (Ag +, Cu +), հալոգեններ (Br 2, I 2), Br +, I + կատիոններ և այլն։

Կոշտ հիմքեր -Լյուիսի հիմքերը, որոնց դոնոր ատոմներն ունեն բարձր էլեկտրաբացասականություն, ցածր բևեռացում և փոքր ատոմային շառավիղ։ Դրանք ներառում են՝ H 2 O, OH -, F -, Cl -, NO 3 -, ROH, NH 3, RCOO - և այլն:

Փափուկ հիմքեր -Լյուիսի հիմքերը, որոնց դոնոր ատոմները խիստ բևեռացվող են, ունեն ցածր էլեկտրաբացասականություն և ունեն մեծ ատոմային շառավիղ։ Դրանք ներառում են՝ H -, I -, C 2 H 4, C 6 H 6, RS - և այլն:

HMKO սկզբունքի էությունն այն է, որ կոշտ թթուները փոխազդում են կոշտ հիմքերի հետ, փափուկ թթուները՝ փափուկ հիմքերի հետ։

14. Էթիլենային ածխաջրածիններում իզոմերիզմի կազմը, կառուցվածքը և տեսակները: Ֆիզիկական հատկություններ. Պոլիմերացման ռեակցիաներ; պոլիմերացման ռեակցիայի մեխանիզմներ. Օքսիդացում թթվածին պարունակող օքսիդանտներով և կենսաբանական օքսիդացում:

Էթիլենային ածխաջրածիններում իզոմերիզմի կազմը, կառուցվածքը և տեսակները

Ալկեններ, կամ օլեֆիններ, էթիլեն՝ չհագեցած ածխաջրածիններ, որոնց մոլեկուլներում ածխածնի ատոմների միջև կա մեկ կրկնակի կապ։ (Սլայդ 3) Ալկեններն իրենց մոլեկուլում պարունակում են ավելի քիչ ջրածնի ատոմներ, քան իրենց համապատասխան ալկանները (նույն թվով ածխածնի ատոմներով), հետևաբար այդպիսի ածխաջրածինները կոչվում են չհագեցած կամ չհագեցած։ Ալկենները կազմում են հոմոլոգ շարք CnH2n ընդհանուր բանաձևով:

Էթիլենային ածխաջրածինների ամենապարզ ներկայացուցիչը, նրա նախահայրը էթիլենն է (էթեն) C 2 H 4: Նրա մոլեկուլի կառուցվածքը կարող է արտահայտվել հետևյալ բանաձևերով.

Այս շարքի առաջին ներկայացուցչի անունով նման ածխաջրածինները կոչվում են էթիլեն։

Ալկեններում ածխածնի ատոմները գտնվում են երկրորդ վալենտային վիճակում (sp 2 հիբրիդացում)։ (Սլայդ 4) Այս դեպքում ածխածնի ատոմների միջև առաջանում է կրկնակի կապ, որը բաղկացած է մեկ s-կապից և մեկ p-կապից: Կրկնակի կապի երկարությունը և էներգիան համապատասխանաբար կազմում են 0,134 նմ և 610 կՋ/մոլ, NCH-ի կապի բոլոր անկյունները մոտ են 120º-ին:

Ալկեններին բնորոշ է երկու տեսակի իզոմերիզմ՝ կառուցվածքային և տարածական։ (Սլայդ 5)

Կառուցվածքային իզոմերիզմի տեսակները.

ածխածնի կմախքի իզոմերիզմ

Կրկնակի կապի դիրքի իզոմերիզմ

միջդասակարգային իզոմերիզմ

Երկրաչափական իզոմերիզմը տարածական իզոմերիզմի տեսակներից մեկն է։ Իզոմերները, որոնցում նույն փոխարինիչները (ածխածնի տարբեր ատոմներում) գտնվում են կրկնակի կապի մի կողմում, կոչվում են ցիս-իզոմերներ, իսկ հակառակ կողմում՝ տրանս-իզոմերներ.

Ֆիզիկական հատկություններ
Ըստ ֆիզիկական հատկություններէթիլենային ածխաջրածինները մոտ են ալկաններին։ Նորմալ պայմաններում ածխաջրածինները C 2 -C 4 գազեր են, C 5 -C 17 հեղուկներ, իսկ ավելի բարձր ներկայացուցիչները պինդ են: Նրանց հալման և եռման կետերը, ինչպես նաև խտությունը մեծանում են մոլեկուլային քաշի ավելացման հետ։ Բոլոր օլեֆինները ավելի թեթև են, քան ջուրը և վատ լուծելի են դրանում, բայց լուծելի են օրգանական լուծիչներում:

Պոլիմերացման ռեակցիաներ; պոլիմերացման ռեակցիայի մեխանիզմներ.

Չհագեցած միացությունների (կամ օլեֆինների) գործնականում ամենակարևոր ռեակցիաներից մեկը պոլիմերացումն է։ Պոլիմերացման ռեակցիան բարձր մոլեկուլային միացության (պոլիմերի) առաջացման գործընթացն է՝ սկզբնական ցածր մոլեկուլային միացության (մոնոմերի) մոլեկուլները միմյանց հետ համատեղելով։ Պոլիմերացման ժամանակ սկզբնական չհագեցած միացության մոլեկուլներում կրկնակի կապերը «բացվում» են, և գոյացած ազատ վալենտների շնորհիվ այդ մոլեկուլները միանում են միմյանց։

Կախված ռեակցիայի մեխանիզմից, պոլիմերացումը լինում է երկու տեսակի.
1) արմատական, կամ նախաձեռնված և
2) իոնային կամ կատալիտիկ»:

«Ռադիկալների պոլիմերացումը առաջանում է (նախաձեռնվում) այն նյութերի կողմից, որոնք կարող են ռեակցիոն պայմաններում քայքայվել ազատ ռադիկալների, օրինակ՝ պերօքսիդների, ինչպես նաև ջերմության և լույսի ազդեցությամբ:
Դիտարկենք արմատական ​​պոլիմերացման մեխանիզմը։

CH 2 =CH 2 –– Ռ ˙ ® R–CH 2 −CH 2 –– C2H4 ® R−CH 2 −CH 2 −CH 2 −CH 2

Միացված է սկզբնական փուլնախաձեռնող ռադիկալը հարձակվում է էթիլենի մոլեկուլի վրա՝ առաջացնելով կրկնակի կապի հոմոլիտիկ ճեղքվածք, միանում է ածխածնի ատոմներից մեկին և ձևավորում նոր ռադիկալ։ Ստացված ռադիկալն այնուհետև հարձակվում է էթիլենի հաջորդ մոլեկուլի վրա և նշված ուղու երկայնքով հանգեցնում է նոր ռադիկալի՝ առաջացնելով սկզբնական միացության հետագա նմանատիպ փոխակերպումները:
Ինչպես երևում է, աճող պոլիմերային մասնիկը, մինչև կայունացման պահը, ազատ ռադիկալ է։ Նախաձեռնող ռադիկալը պոլիմերային մոլեկուլի մի մասն է կազմում՝ կազմելով նրա վերջնական խումբը։

Շղթայի դադարեցումը տեղի է ունենում կա՛մ շղթայի աճի կարգավորիչի մոլեկուլի հետ բախվելիս (դա կարող է լինել հատուկ ավելացված նյութ, որը հեշտությամբ նվիրաբերում է ջրածնի կամ հալոգենի ատոմ), կա՛մ երկու աճող պոլիմերային շղթաների ազատ վալենտների փոխադարձ հագեցմամբ՝ առաջացնելով. մեկ պոլիմերային մոլեկուլ»:

Իոնային կամ կատալիտիկ պոլիմերացում

«Իոնային պոլիմերացումը տեղի է ունենում մոնոմերի մոլեկուլներից ռեակտիվ իոնների առաջացման շնորհիվ: Հենց ռեակցիայի ընթացքում աճող պոլիմերային մասնիկի անունից է ծագում պոլիմերացման անվանումները. կատիոնայինԵվ անիոնային.

Իոնային պոլիմերացում (կատիոնային)

Կատիոնային պոլիմերացման կատալիզատորներն են թթուները, ալյումինի և բորի քլորիդները և այլն։ Կատալիզատորը սովորաբար վերականգնվում է և պոլիմերի մաս չէ:
Էթիլենի կատիոնային պոլիմերացման մեխանիզմը թթվի՝ որպես կատալիզատորի առկայության դեպքում կարելի է ներկայացնել հետևյալ կերպ.

CH 2 =CH 2 –– H+ ® CH 3 −CH 2 + –– C2H4 ® CH 3 −CH 2 −CH 2 −C + H 2 և այլն։

Պրոտոնը հարձակվում է էթիլենի մոլեկուլի վրա՝ առաջացնելով կրկնակի կապի խզում, միանալով ածխածնի ատոմներից մեկին և ձևավորելով ածխածնի կատիոն կամ կարբոկացիա։
Կովալենտային կապի քայքայման ներկայացված տեսակը կոչվում է հետերոլիտիկ ճեղքվածք (հունարեն հետերոսից՝ տարբեր, տարբեր)։
Ստացված կարբոկացիան այնուհետև հարձակվում է էթիլենի հաջորդ մոլեկուլի վրա և նմանապես հանգեցնում է նոր կարբոկացիայի՝ առաջացնելով սկզբնական միացության հետագա փոխակերպումները:
Ինչպես երևում է, աճող պոլիմերային մասնիկը կարբոկացիա է։
Պոլիէթիլենի տարրային բջիջը ներկայացված է հետևյալ կերպ.

Շղթայի դադարեցումը կարող է տեղի ունենալ աճող կատիոնի կողմից համապատասխան անիոնի գրավման կամ պրոտոնի կորստի և վերջնական կրկնակի կապի ձևավորման պատճառով:

Իոնային պոլիմերացում (անիոնային)

Անիոնային պոլիմերացման կատալիզատորներ են որոշ օրգանամետաղական միացություններ, ալկալիական մետաղների ամիդներ և այլն։
Մետաղական ալկիլների ազդեցության տակ էթիլենի անիոնային պոլիմերացման մեխանիզմը ներկայացված է հետևյալ կերպ.

CH 2 =CH 2 –– R–M ® - M + –– C2H4 ® - M + և այլն:

Մետաղական ալկիլը հարձակվում է էթիլենի մոլեկուլի վրա և դրա ազդեցության տակ տեղի է ունենում մետաղի ալկիլի տարանջատումը մետաղի կատիոնի և ալկիլ անիոնի: Ստացված ալկիլ անիոնը, առաջացնելով էթիլենի մոլեկուլում p կապի հետերոլիտիկ ճեղքվածք, կպչում է ածխածնի ատոմներից մեկին և տալիս է նոր կարբոնիումի անիոն կամ կարբանիոն՝ կայունացված մետաղական կատիոնով։ Ստացված կարբանիոնը հարձակվում է էթիլենի հաջորդ մոլեկուլի վրա և նշված ուղու երկայնքով հանգեցնում է նոր կարբանիոնի՝ առաջացնելով սկզբնական միացության հետագա նմանատիպ փոխակերպումները պոլիմերացման տվյալ աստիճանով պոլիմերային արտադրանքի, այսինքն. մոնոմերային միավորների տրված քանակով։
Աճող պոլիմերային մասնիկը կարծես կարբանիոն է:
Պոլիէթիլենի տարրային բջիջը ներկայացված է հետևյալ կերպ. (CH 2 – CH 2):