Какое азотистое основание содержится в молекуле атф
| Аденозинтрифосфат | |
|---|---|
| Сокращения | АТФ (англ. ATP) |
| Хим. формула | C10H16N5O13P3 |
| Молярная масса | 507,18 г/моль |
| Температура | |
| • разложения | 144 °C[1] |
| Растворимость | |
| • в воде | растворимость в воде (20 °C) — 5 г/100 мл |
| Рег. номер CAS | 56-65-5 |
| PubChem | 5957 |
| Рег. номер EINECS | 200-283-2 |
| SMILES | Nc1ncnc2c1ncn2C3OC(OP(=O)(O)OP(=O)(O)OP(=O)(O)O)C(O)C3O |
| InChI | 1S/C10H16N5O13P3/c11-8-5-9(13-2-12-8)15(3-14-5)10-7(17)6(16)4(26-10)1-25-30(21,22)28-31(23,24)27-29(18,19)20/h2-4,6-7,10,16-17H,1H2,(H,21,22)(H,23,24)(H2,11,12,13)(H2,18,19,20)/t4-,6-,7-,10-/m1/s1 ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-N |
| ChEBI | 15422 |
| ChemSpider | 5742 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
| Медиафайлы на Викискладе | |
3D-молекула аденозинтрифосфорной кислоты (GIF)
Аденозинтрифосфа́т или Аденозинтрифосфорная кислота (сокр. АТФ, англ. АТР) — нуклеозидтрифосфат, имеющий большое значение в обмене энергии и веществ в организмах. АТФ — универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах, в частности для образования ферментов. Открытие вещества произошло в 1929 году группой учёных Гарвардской медицинской школы — Карлом Ломаном, Сайрусом Фиске и Йеллапрагадой Суббарао[2], а в 1941 году Фриц Липман показал, что АТФ является основным переносчиком энергии в клетке[3].
Химические свойства[править | править код]
Структура аденозинтрифосфорной кислоты
Систематическое наименование АТФ:
9-β-D-рибофуранозиладенин-5′-трифосфат, или
9-β-D-рибофуранозил-6-амино-пурин-5′-трифосфат.
Химически АТФ представляет собой трифосфорный эфир аденозина, который является производным аденина и рибозы.
Пуриновое азотистое основание — аденин — соединяется β-N-гликозидной связью с 1′-углеродом рибозы. К 5′-углероду рибозы последовательно присоединяются три молекулы фосфорной кислоты, обозначаемые соответственно буквами: α, β и γ.
АТФ относится к так называемым макроэргическим соединениям, то есть к химическим соединениям, содержащим связи, при гидролизе которых происходит освобождение значительного количества энергии. Гидролиз макроэргических связей молекулы АТФ, сопровождаемый отщеплением 1 или 2 остатков фосфорной кислоты, приводит к выделению, по различным данным, от 40 до 60 кДж/моль.
АТФ + H2O → АДФ + H3PO4 + энергия
АТФ + H2O → АМФ + H4P2O7 + энергия
Высвобождённая энергия используется в разнообразных процессах, протекающих с затратой энергии.
Роль в организме[править | править код]
Главная роль АТФ в организме связана с обеспечением энергией многочисленных биохимических реакций. Являясь носителем двух высокоэнергетических связей, АТФ служит непосредственным источником энергии для множества энергозатратных биохимических и физиологических процессов. Всё это реакции синтеза сложных веществ в организме: осуществление активного переноса молекул через биологические мембраны, в том числе и для создания трансмембранного электрического потенциала; осуществления мышечного сокращения.
Помимо энергетической, АТФ выполняет в организме ещё ряд других не менее важных функций:
- Вместе с другими нуклеозидтрифосфатами АТФ является исходным продуктом при синтезе нуклеиновых кислот.
- Кроме того, АТФ отводится важное место в регуляции множества биохимических процессов. Являясь аллостерическим эффектором ряда ферментов, АТФ, присоединяясь к их регуляторным центрам, усиливает или подавляет их активность.
- АТФ является также непосредственным предшественником синтеза циклического аденозинмонофосфата — вторичного посредника передачи в клетку гормонального сигнала.
- Также известна роль АТФ в качестве медиатора в синапсах и сигнального вещества в других межклеточных взаимодействиях (пуринергическая передача сигнала).
Пути синтеза[править | править код]
В организме АТФ синтезируется путём фосфорилирования АДФ:
АДФ + H3PO4 + энергия → АТФ + H2O.
Фосфорилирование АДФ возможно тремя способами:
- субстратное фосфорилирование,
- окислительное фосфорилирование,
- фотофосфорилирование в процессе фотосинтеза у растений.
В первых двух способах используется энергия окисляющихся веществ. Основная масса АТФ образуется на мембранах митохондрий в ходе окислительного фосфорилирования H-зависимой АТФ-синтазой. Субстратное фосфорилирование АДФ не требует участия мембранных ферментов, оно происходит в цитоплазме в процессе гликолиза или путём переноса фосфатной группы с других макроэргических соединений.
Реакции фосфорилирования АДФ и последующего использования АТФ в качестве источника энергии образуют циклический процесс, составляющий суть энергетического обмена.
В организме АТФ является одним из самых часто обновляемых веществ; так, у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 мин. В течение суток одна молекула АТФ проходит в среднем 2000—3000 циклов ресинтеза (человеческий организм синтезирует около 40 кг АТФ в день, но содержит в каждый конкретный момент примерно 250 г), то есть запаса АТФ в организме практически не создаётся, и для нормальной жизнедеятельности необходимо постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.
См. также[править | править код]
- Фосфорилирование
- Гликолиз
- Цикл Кребса
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Voet D, Voet JG. Biochemistry Vol 1 3rd ed (неопр.). — Wiley: Hoboken, NJ., 2004. — ISBN 978-0-471-19350-0.
- Lodish, H, Berk A, Matsudaira P, Kaiser CA, Krieger M, Scott MP, Zipursky SL, Darnell J. Molecular Cell Biology, 5th ed (неопр.). — New York: WH Freeman, 2004. — ISBN 9780716743668.
В биологии АТФ – это источник энергии и основа жизни. АТФ – аденозинтрифосфат – участвует в процессах метаболизма и регулирует биохимические реакции в организме.
Что это?
Понять, что такое АТФ, поможет химия. Химическая формула молекулы АТФ – C10H16N5O13P3. Запомнить полное название несложно, если разбить его на составные части. Аденозинтрифосфат или аденозинтрифосфорная кислота – нуклеотид, состоящий из трёх частей:
- аденина – пуринового азотистого основания;
- рибозы – моносахарида, относящегося к пентозам;
- трёх остатков фосфорной кислоты.
Рис. 1. Строение молекулы АТФ.
Более подробная расшифровка АТФ представлена в таблице.
Составные части | Формула | Описание |
Аденин | C5H5N5 | Производное пурина, входит в состав жизненно важных нуклеотидов. Не растворим в воде |
Рибоза | C5H10O5 | Пятиуглеродный сахар, входящий в состав нуклеотидов, в том числе РНК |
Фосфорная кислота | Н3РО4 | Неорганическая кислота, быстро растворимая в воде |
АТФ впервые обнаружили гарвардские биохимики Суббарао, Ломан, Фиске в 1929 году. В 1941 году немецкий биохимик Фриц Липман установил, что АТФ является источником энергии живого организма.
Образование энергии
Фосфатные группы соединены между собой высокоэнергетическими связями, которые легко разрушаются. При гидролизе (взаимодействии с водой) связи фосфатной группы распадаются, высвобождая большое количество энергии, а АТФ превращается в АДФ (аденозиндифосфорную кислоту).
Условно химическая реакция выглядит следующим образом:
ТОП-4 статьикоторые читают вместе с этой
АТФ + Н2О → АДФ + Н3РО4 + энергия
Рис. 2. Гидролиз АТФ.
Часть высвободившейся энергии (около 40 кДж/моль) участвует в анаболизме (ассимиляции, пластическом обмене), часть – рассеивается в виде тепла для поддержания температуры тела. При дальнейшем гидролизе АДФ отщепляется ещё одна фосфатная группа с высвобождением энергии и образованием АМФ (аденозин-монофосфата). АМФ гидролизу не подвергается.
Синтез АТФ
АТФ располагается в цитоплазме, ядре, хлоропластах, в митохондриях. Синтез АТФ в животной клетке происходит в митохондриях, а в растительной – в митохондриях и хлоропластах.
АТФ образуется из АДФ и фосфата с затратой энергии. Такой процесс называется фосфорилированием:
АДФ + Н3РО4 + энергия → АТФ + Н2О
Рис. 3. Образование АТФ из АДФ.
В растительных клетках фосфорилирование происходит при фотосинтезе и называется фотофосфорилированием. У животных процесс протекает при дыхании и называется окислительным фосфорилированием.
В животных клетках синтез АТФ происходит в процессе катаболизма (диссимиляции, энергетического обмена) при расщеплении белков, жиров, углеводов.
Функции
Из определения АТФ понятно, что эта молекула способна давать энергию. Помимо энергетической аденозинтрифосфорная кислота выполняет другие функции:
- является материалом для синтеза нуклеиновых кислот;
- является частью ферментов и регулирует химические процессы, ускоряя или замедляя их протекание;
- является медиатором – передаёт сигнал синапсам (местам контакта двух клеточных мембран).
Что мы узнали?
Из урока биологии 10 класса узнали о строении и функциях АТФ – аденозинтрифосфорной кислоты. АТФ состоит из аденина, рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты. При гидролизе фосфатные связи разрушаются, что высвобождает энергию, необходимую для жизнедеятельности организмов.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.6. Всего получено оценок: 694.
ВАРИАНТ Ι
Часть 1. Выберите один
правильный ответ из четырех предложенных.
1. Какую функцию в клетке
выполняют липиды?
А) информационную Б)
энергетическуюВ) каталитическую Г) транспортную
2. Какую группу химических
элементов относят к макроэлементам?А) углерод, кислород, кобальт, марганец Б)
углерод, кислород, железо, сера В) цинк, медь, фтор, йодГ) ртуть, селен,
серебро, золото
3. Какое из перечисленных веществ
является гидрофильным (растворимым в воде)?
А) гликоген Б) хитин В) крахмал Г)
фибриноген
4. Молекулы ДНК находятся в
хромосомах, митохондриях, хлоропластах клеток
А) бактерий Б) эукариот В)
прокариотГ) бактериофагов
5. Процесс биологического
окисления и дыхания осуществляется в
А) хлоропластах Б) комплексе
Гольджи В) митохондриях Г) клеточном центре
6. Что из перечисленного является
мономером и – РНК?
А) рибоза Б) азотистое основание В)
нуклеотид Г) аминокислоты
7. какое из перечисленных
соединений НЕ входит в состав АТФ?
А) аденин Б) урацил В) рибоза Г)
остаток фосфорной кислоты
8. Какой процент нуклеотидов с
аденином и тимином в сумме содержит молекула ДНК, если доля ее нуклеотидов с
цитозином составляет 16 % от общего числа?
А) 16 % Б) 32 % В) 34 %Г) 68 %
9. Какому триплету в молекуле ДНК
соответствует антикодон т – РНК ГУА?
А) ГУТ Б) ЦТУ В) ЦАУ Г) ГТА
Часть 2.
1. Выберите три верных ответа из
шести предложенных.
Каковы особенности строения и
функционирования рибосом?
1)
немембранные органоиды
2)
участвуют в процессе синтеза АТФ
3)
участвуют в процессе формирования веретена деления
4)
участвуют в процессе синтеза белка
5)
состоят из белка и РНК
6)
состоят из пучков микротрубочек
2. Установите соответствие
между особенностями и молекулами, для которых эти особенности характерны.
ОСОБЕННОСТИ
МОЛЕКУЛЫ
А) полимер, состоящий из
аминокислот
1) ДНК
Б) в состав входит пентоза –
рибоза
2) РНК
В) мономеры соединены
ковалентными пептид – 3)
белок
ными связями
Г) полимер, состоящий из
нуклеотидов, которые содержат
азотистые основания – аденин,
тимин, гуанин, цитозин
Д) полимер, состоящий из
нуклеотидов, которые содержат
азотистые основания – аденин,
урацил, гуанин, цитозин
Е) характеризуется первичной,
вторичной, третичной структурами
Часть 3.
1. Найдите ошибки в приведенном
ниже тексте, исправьте их, укажите номера предложений, в которых они допущены,
запишите эти предложения без ошибок.
1. Молекула ДНК состоит из двух
спирально закрученных цепей. 2. При этом аденин образует три водородные связи с
тимином, а гуанин – две водородные связи с цитозином. 3. Молекулы ДНК прокариот
линейные, а эукариот – кольцевые. 4. Функции ДНК: хранение и передача
наследственной информации. 5. Молекула ДНК, в отличие от молекулы РНК, не способна
к репликации.
2. В состав белка входят 415
аминокислотных остатков. Сколько нуклеотидов молекулы ДНК кодирует данный
белок, триплетов и – РНК переносят информацию о структуре этого белка к месту
трансляции, молекул т – РНК необходимо для переноса этих аминокислот? Ответ
поясните.
Часть 3
1. Найдите ошибки в приведенном
ниже тексте, исправьте их, укажите номера предложений, в которых они допущены,
запишите эти предложения без ошибок.
2. Биосинтез белка осуществляется
в три этапа: гликолиз, транскрипция и трансляция. 2. Транскрипция – это синтез
и – РНК, который осуществляется в ядре. 3. В процессе транскрипции ДНК
подвергается сплайсингу. 4. В цитоплазме на рибосомах идет сборка белковой
молекулы – трансляция. 5. При трансляции энергия АТФ не используется.
3. Сколько молекул АТФ будет
синтезировано в клетках молочнокислых бактерий и клетках мышечной ткани при
окислении 30 молекул глюкозы?
ВАРИАНТ ΙΙ
Часть 1. Выберите один
правильный ответ из четырех предложенных.
- Какую функцию в клетке выполняют углеводы?
А)
транспортную Б) двигательную В) каталитическую Г) структурную
2. Какое из
перечисленных веществ является биополимером?
А) АТФ Б) ДНК В)
глюкоза Г) глицерин
3. Какая из
перечисленных клеточных структур является двухмембранным органоидом
растительных клеток? А) центриоли Б) рибосомы В) хлоропласты Г) вакуоли
4. Какое из
перечисленных соединений способно к самоудвоению?
А) и – РНК Б)
т – РНК В) р – РНК Г) ДНК
5. В
результате подготовительного этапа диссимиляции образуется … молекул АТФ?
А) 0 Б) 2 В)
36 Г) 38
6. При
фотосинтезе кислород образуется в результате
А) фотолиза
воды Б) разложения углекислого газа В) восстановления углекислого газа до
глюкозы Г) синтеза АТФ
7. В молекуле
ДНК количество нуклеотидов с гуанином составляет 10 % от общего числа. Сколько
нуклеотидов с аденином содержится в этой молекуле?
А) 10 % Б) 20
% В) 40 % Г) 90 %
8. Три рядом
расположенных нуклеотида в молекуле ДНК, кодирующий одну аминокислоту, называют
А) триплетом Б)
генетическим кодом В) геном Г) генотипом
9. В основе
каких реакций обмена лежит матричный принцип?
А) синтеза
молекул АТФ Б) сборки молекул белка из аминокислот
В) синтеза
глюкозы из углекислого газа и воды Г) образования липидов
10. Какой
кодон и – РНК соответствует триплету ААТ в молекуле ДНК?
А) УУА Б) ААУ В)
УУТ Г) ТТА
Часть 2.
1. Выберите
три верных ответа из шести предложенных
Каково
строение и функции митохондрий?
1)
расщепляют биополимеры до мономеров
2)
характеризуются анаэробным способом получения энергии
3)
содержат соединенные между собою граны
4)
имеют ферментативные комплексы, расположенные на
кристах
5)
окисляют органические вещества с образованием АТФ
6)
имеют наружную и внутреннюю мембраны
2. Установите соответствие между функциями и
органоидами клетки.
ФУНКЦИИ
ОРГАНОИДЫ КЛЕТКИ
А) синтез
глюкозы
1) аппарат Гольджи
Б) сборка
комплексных органических веществ
2) лизосома
В) разрушение
временных органов у эмбрионов 3) хлоропласт
Г) поглощение
и преобразование солнечной энергии
Д) химическая
модификация органических веществ
Е) расщепление
биополимеров
3.Установите последовательность реализации генетической
информации.
А) и – РНК
Б) признак
В) белок
Г) ген Д) ДНК
Ответы
Ι Вариант
1 часть.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Б | Б | В | Б | В | В | Б | Г | Г | Г |
2 часть.
1. 1, 4, 5
2. 3, 2, 3, 1, 2, 3
3. Б Г А Е Д В
3
часть.
1.
1) 2 – между
аденином и тимином образуется две водородные связи, а между гуанином и
цитозином – три водородные связи;
2) 3 – у прокариот – кольцевая ДНК, у эукариот –
линейная;
3) 5 – молекула ДНК способна к самоудвоению, т. е. к
репликации.
2. 1) одну аминокислоту кодирует три нуклеотида,
следовательно, число нуклеотидов 415 * 3
= 1245
2) три
нуклеотида = 1 триплет, следовательно, число триплетов в молекуле и – РНК равно
числу аминокислот = 415
3) одна т –
РНК транспортирует одну аминокислоту, следовательно, для синтеза белка
необходимо 415 т – РНК.
Ответы
ΙΙ Вариант
1 часть.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Г | Б | В | Г | А | А | В | А | Б | А |
2 часть.
1. 4, 5, 6
2. 3, 1, 2 , 3, 1, 2
3. Д Г А В Б
3 часть.
1.
1) 1 – биосинтез белка осуществляется в 2 этапа:
транскрипция и трансляция
2) 3 –
сплайсингу подвергается и – РНК
3) 5 – трансляция идет за счет энергии АТФ
2.
1) в клетках молочнокислых бактерий происходит только
гликолиз, а в клетках мышечной ткани – гликолиз и гидролиз.
2) при гликолизе из одной молекулы глюкозы образуется
2 молекулы АТФ, следовательно, в клетках молочнокислых бактерий образуется
30 * 2 = 60 молекул АТФ.
3) при полном окислении одной молекулы глюкозы
образуется 38 молекул АТФ, следовательно, в клетках мышечной ткани образуется
30 * 38 = 1140 молекул АТФ.
Литература:
1. ЕГЭ – 2009: Биология: реальные задания. – М.: АСТ:
Астрель, 2009. – 126 с. – (Федеральный институт педагогических измерений)
2. Кириленко А. А., Колесников С. И. Биология. Подготовка
к ЕГЭ – 2012: учебно – методическое пособие. – Ростов н/Д: Легион, 2011. – 443
с. – (Готовимся к ЕГЭ).
3. Кириленко А. А. молекулярная биология. Сборник заданий
для подготовки к ЕГЭ: уровни А, В и С: учебно – методическое пособие – Ростов
н/Д: Легион, 2011. – 144 с. – (Готовимся к ЕГЭ)
4. Калинова Г. С., Мягков А. Н. Учебно тренировочные
материалы для подготовки к ЕГЭ. Биология. – М.: Интеллект – Центр, 2003 – 160
с.
В любой клетке нашего организма протекают миллионы биохимических реакций. Они катализируются множеством ферментов, которые зачастую требуют затрат энергии. Где же клетка ее берет? На этот вопрос можно ответить, если рассмотреть строение молекулы АТФ – одного из основных источников энергии.
АТФ – универсальный источник энергии
АТФ расшифровывается как аденозинтрифосфат, или аденозинтрифосфорная кислота. Вещество является одним из двух наиболее важных источников энергии в любой клетке. Строение АТФ и биологическая роль тесно связаны. Большинство биохимических реакций может протекать только при участии молекул вещества, особенно это касается пластического обмена. Однако АТФ редко непосредственно участвует в реакции: для протекания любого процесса нужна энергия, заключенная именно в химических связях аденозинтрифосфата.
Строение молекул вещества таково, что образующиеся связи между фосфатными группами несут огромное количество энергии. Поэтому такие связи также называются макроэргическими, или макроэнергетическими (макро=много, большое количество). Термин макроэргические связи впервые ввел ученый Ф. Липман, и он же предложил использовать значок ̴ для их обозначения.
Очень важно для клетки поддерживать постоянный уровень содержания аденозинтрифосфата. Особенно это характерно для клеток мышечной ткани и нервных волокон, потому что они наиболее энергозависимы и для выполнения своих функций нуждаются в высоком содержании аденозинтрифосфата.
Строение молекулы АТФ
Аденозинтрифосфат состоит из трех элементов: рибозы, аденина и остатков фосфорной кислоты.
Рибоза – углевод, который относится к группе пентоз. Это значит, что в составе рибозы 5 атомов углерода, которые заключены в цикл. Рибоза соединяется с аденином β-N-гликозидной связь на 1-ом атоме углерода. Также к пентозе присоединяются остатки фосфорной кислоты на 5-ом атоме углерода.
Аденин – азотистое основание. В зависимости от того, какое азотистое основание присоединяется к рибозе, выделяют также ГТФ (гуанозинтрифосфат), ТТФ (тимидинтрифосфат), ЦТФ (цитидинтрифосфат) и УТФ (уридинтрифосфат). Все эти вещества схожи по строению с аденозинтрифосфатом и выполняют примерно такие же функции, однако они встречаются в клетке намного реже.
Остатки фосфорной кислоты. К рибозе может присоединиться максимально три остатка фосфорной кислоты. Если их два или только один, то соответственно вещество называется АДФ (дифосфат) или АМФ (монофосфат). Именно между фосфорными остатками заключены макроэнергетические связи, после разрыва которых высвобождается от 40 до 60 кДж энергии. Если разрываются две связи, выделяется 80, реже – 120 кДж энергии. При разрыве связи между рибозой и фосфорным остатком выделяется всего лишь 13,8 кДж, поэтому в молекуле трифосфата только две макроэргические связи (Р ̴ Р ̴ Р), а в молекуле АДФ — одна (Р ̴ Р).
Вот каковы особенности строения АТФ. По причине того, что между остатками фосфорной кислоты образуется макроэнергетическая связь, строение и функции АТФ связаны между собой.
Строение АТФ и биологическая роль молекулы. Дополнительные функции аденозинтрифосфата
Кроме энергетической, АТФ может выполнять множество других функций в клетке. Наряду с другими нуклеотидтрифосфатами трифосфат участвует в построении нуклеиновый кислот. В этом случае АТФ, ГТФ, ТТФ, ЦТФ и УТФ являются поставщиками азотистых оснований. Это свойство используется в процессах репликации ДНК и транскрипции.
Также АТФ необходим для работы ионных каналов. Например, Na-K канал выкачивает 3 молекулы натрия из клетки и вкачивает 2 молекулы калия в клетку. Такой ток ионов нужен для поддержания положительного заряда на наружной поверхности мембраны, и только с помощью аденозинтрифосфата канал может функционировать. То же касается протонных и кальциевых каналов.
АТФ является предшественником вторичного мессенжера цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) — цАМФ не только передает сигнал, полученный рецепторами мембраны клетки, но и является аллостерическим эффектором. Аллостерические эффекторы – это вещества, которые ускоряют или замедляют ферментативные реакции. Так, циклический аденозинтрифосфат ингибирует синтез фермента, который катализирует расщепление лактозы в клетках бактерии.
Сама молекула аденозинтрифосфата также может быть аллостерическим эффектором. Причем в подобных процессах антагонистом АТФ выступает АДФ: если трифосфат ускоряет реакцию, то дифосфат затормаживает, и наоборот. Таковы функции и строение АТФ.
Как образуется АТФ в клетке
Функции и строение АТФ таковы, что молекулы вещества быстро используются и разрушаются. Поэтому синтез трифосфата – это важный процесс образования энергии в клетке.
Выделяют три наиболее важных способа синтеза аденозинтрифосфата:
1. Субстратное фосфорилирование.
2. Окислительное фосфорилирование.
3. Фотофосфорилирование.
Субстратное фосфорилирование основано на множественных реакциях, протекающих в цитоплазме клетки. Эти реакции получили название гликолиза – анаэробный этап аэробного дыхания. В результате 1 цикла гликолиза из 1 молекулы глюкозы синтезируется две молекулы пировиноградной кислоты, которые дальше используются для получения энергии, и также синтезируются два АТФ.
- С6Н12О6 + 2АДФ + 2Фн ––> 2С3Н4O3 + 2АТФ + 4Н.
Окислительное фосфорилирование. Дыхание клетки
Окислительное фосфорилирование – это образование аденозинтрифосфата путем передачи электронов по электронно-транспортной цепи мембраны. В результате такой передачи формируется градиент протонов на одной из сторон мембраны и с помощью белкового интегрального комплекта АТФ-синтазы идет построение молекул. Процесс протекает на мембране митохондрий.
Последовательность стадий гликолиза и окислительного фосфорилирования в митохондриях составляет общий процесс под названием дыхание. После полного цикла из 1 молекулы глюкозы в клетке образуется 36 молекул АТФ.
Фотофосфорилирование
Процесс фотофосфорилирования — это то же окислительное фосфорилирование лишь с одним отличием: реакции фотофосфорилирования протекают в хлоропластах клетки под действием света. АТФ образуется во время световой стадии фотосинтеза – основного процесса получения энергии у зеленых растений, водорослей и некоторых бактерий.
В процессе фотосинтеза все по той же электронно-транспортной цепи проходят электроны, в результате чего формируется протонный градиент. Концентрация протонов на одной из сторон мембраны является источником синтеза АТФ. Сборка молекул осуществляется посредством фермента АТФ-синтазы.
Интересные факты об АТФ
— В среднестатистической клетке содержится 0,04% аденозинтрифосфата от всей массы. Однако самое большое значение наблюдается в мышечных клетках: 0,2-0,5%.
— В клетке около 1 млрд молекул АТФ.
— Каждая молекула живет не больше 1 минуты.
— Одна молекула аденозинтрифосфата обновляется в день 2000-3000 раз.
— В сумме за сутки организм человека синтезирует 40 кг аденозинтрифосфата, и в каждый момент времени запас АТФ составляет 250 г.
Заключение
Строение АТФ и биологическая роль его молекул тесно связаны. Вещество играет ключевую роль в процессах жизнедеятельности, ведь в макроэргических связях между фосфатными остатками содержится огромное количество энергии. Аденозинтрифосфат выполняет множество функций в клетке, и поэтому важно поддерживать постоянную концентрацию вещества. Распад и синтез идут с большой скоростью, т. к. энергия связей постоянно используется в биохимических реакциях. Это незаменимое вещество любой клетки организма. Вот, пожалуй, и все, что можно сказать о том, какое строение имеет АТФ.