АТФ — универсальная энергетическая валюта
Эти богатые энергией связи образуются за счет свободной энергии окислительно-восстановительных реакций. Молекулы АТФ крайне реакционноспособны, так как при отщеплении одной макроэргической связи получается около 32 кДж свободной энергии. АТФ служит универсальным переносчиком энергии, способным переводить множество химических соединений в активированную форму. Существуют и другие молекулы… Читать ещё >
АТФ — универсальная энергетическая валюта (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Для осуществления реакций, требующих затрат энергии, в клетке синтезируются молекулы АТФ, обладающие двумя макроэргическими связями (рис. 6.5).
Рис. 6.5. Структура АТФ.
Эти богатые энергией связи образуются за счет свободной энергии окислительно-восстановительных реакций. Молекулы АТФ крайне реакционноспособны, так как при отщеплении одной макроэргической связи получается около 32 кДж свободной энергии. АТФ служит универсальным переносчиком энергии, способным переводить множество химических соединений в активированную форму. Существуют и другие молекулы с макроэргическими связями — это пирофосфат (ФФП), фосфоенолпируват (ФЕГ1), креатинфосфат, ацетил-КоА, другие нуклеотиддии трифосфаты (ГТФ, ЦТФ и т. д.). Энергия может также запасаться в виде энергизованного состояния мембраны или трансмембранного потенциала (ДрН+). Непосредственно за счет трансмембранного потенциала возможен транспорт веществ в клетку, движение жгутиков и образование АТФ, однако для сложных органических синтезов энергия требуется именно в виде молекул АТФ. Существуют два принципиально разных пути синтеза АТФ в клетке. При субстратном фосфорилировании макроэргическая связь с промежуточного соединения катаболизма переносится на АДФ в соответствии с реакцией S-Ф + АДФ = S + АТФ. Образование такого фосфорилированного промежуточного соединения происходит путем его активирования под действием ферментных систем клетки. Наиболее часто встречаются следующие реакции субстратного фосфорилирования:
- а) 1,3-дифосфоглицериновая кислота (ФГК) + АДФ —> 3-ФГК + АТФ;
- б) ФЕП + АДФ —> пируват + АТФ;
- в) Ацил~Ф (ацетил-Ф) + АДФ —" органическая кислота (ацетат) + АТФ.
Субстратное фосфорилирование осуществляется в цитоплазме.
При мембранном фосфорилировании синтез АТФ происходит на мембране за счет энергии трансмембранного потенциала и связан с переносом электронов по электронтранспоргной цепи (ЭТЦ). Такой способ получения АТФ характерен для процессов дыхания (окислительное фосфорилирование) и фотосинтеза (фотофосфорилирование).
При биологическом окислении только часть метаболической энергии может запасаться в виде макроэргических связей. Другая часть ее рассеивается в окружающей среде в виде тепла или света. При этом в ряде случаев происходит саморазогрев органического материала или наблюдается биолюминесценция.