Молекула АТФ
Состав молекулы:
- азотистое основание аденин,
- сахар рибоза и
- три остатка фосфорной кислоты
Связи между остатками фосфорных кислот называются макроэнергетическими, т.к. при их расщеплении высделяется энергия:
АТФ + H2O -> АДФ + H3PO4 + энергия
АТФ + H2O -> АМФ + H4P2O7 + энергия
АДФ — аденозиндифосфат ( 2 остатка фосфорной кислоты)
АМФ — аденозинмонофосфат ( 1 остаток фосфорной кислоты)
Энергия такой связи — от 40 до 60 кДж\моль, в то время как обычной — около 10 кДж\моль ( в 4-6 раз больше!)
| Функции АТФ |
Примеры |
| Сокращение мышечных волокон | За счет энергии, выделяющейся при гидролизе АТФ, нити сократительного белка миозина меняют свое положение относительно другого сократительного белка — актина |
| Биосинтез веществ в клетке | АТФ используется в биосинтезе белка для активации аминокислот и их присоединения к тРНК |
| Активный транспорт веществ через цитоплазматическую мембрану | АТФ фосфорилирует мембранные белки, входящего в состав комплекса пор |
| Синтез мочевины | Гидролиз АТФ обеспечивает процесс выведения из организма аммиака — который является конечным продуктом белкового обмена |
| Синтез углеводов ( цикл Кальвина) | В темновой фазе фотосинтеза гидролиз АТФ запускает реакции превращения углекислого газа в органические вещества |
| Фиксация азота | Энергия АТФ используется для превращения молекулярного азота в соединения аммония |
| Биолюминесценция | У некоторых животных ( ракообразных, насекомых, рыб) энергия, выделяющаяся при гидролизе АТФ, запускает окисление вещества люциферина, сопровождающегося испусканием света |
Синтез молекулы АТФ происходит в полуавтономных органойдах клетки — митохондриях и хлоропластах, а выделившаяся энергия запасается в результате реакций распада — дыхания, брожения и фотосинтеза.
В реакциях синтеза (пластического обмена) АТФ расходуется, в реакциях энергетического обмена — наоборот, выделяется.
В ЕГЭ очень часто встречаются вопросы преобразования АТФ в ходе фотосинтеза или синтеза белка. Давайте четко определимя, где молекула расходуется, а где образуется:
|
Световая фаза |
Темновая фаза |
|
происходит синтез АТФ |
используется энергия АТФ идет цикл реакций, в которых через ряд промежуточных продуктов образуется глюкоза:
|
АТФ в реакции синтеза белка:
-
Активация аминокислоты специфичным ферментом в присутствии АТФ
-
Присоединение активированной аминокислоты к специфичной тРНК с высвобождением аденозинмонофосфата (АМФ)
-
Связывание аминоацил-тРНК (тРНК, нагруженной аминокислотой) с рибосомами, включение аминокислоты в белок с высвобождением тРНК (здесь АТФ уже не участвует)
