4.2: СПС

Last updated

Oct 24, 2022
Save as PDF
- 4.1: Ферменти
- 4.3: NAD і NADP

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

АТФ (аденозинтрифосфат) - це нуклеотид, який виконує багато важливих ролей в клітині.

Це основна енергетична валюта клітини, що забезпечує енергію для більшої частини енергоємної діяльності клітини.
Це один з мономерів, що використовуються при синтезі РНК і, після перетворення в DeoxyATP (DatP), ДНК.
Він регулює багато біохімічні шляхи.

Енергія

Коли третя фосфатна група АТФ видаляється гідролізом, виділяється значна кількість вільної енергії. Точна кількість залежить від умов, але скористаємося значенням 7,3 ккал на моль.

$\ce{ATP + H2O → ADP + P_i}$

де $\ce{ADP}$ аденозиндифосфат і $\ce{P_i}$ є неорганічним фосфатом.

Через значну кількість енергії, яка звільняється при її розриві, зв'язок між другим і третім фосфатами зазвичай описується як «високоенергетичний» зв'язок і зображується на малюнку хвилястою червоною лінією. (Зв'язок між першим і другим фосфатами також є «високоенергетичним».) (Але зверніть увагу, що термін не використовується в тому ж сенсі, що і термін «енергія зв'язку». Насправді ці зв'язки насправді є слабкими зв'язками з низькими енергіями зв'язку.)

Клітини містять широкий спектр ферментів - званих АТФАЗ - які каталізують гідроліз АТФ і з'єднують енергію, що виділяється, з певними енерговитратними реакціями в клітині (див. приклади нижче).

Синтез АТФ

АДП + П _i → АТФ + Н ₂ О
потрібна енергія: 7,3 ккал/моль
виникає в цитозолі при гліколізі
виникає в мітохондріях шляхом клітинного дихання
відбувається в хлоропластах шляхом фотосинтезу

Споживання АТФ

АТФ забезпечує більшу частину енергоємної діяльності клітин, таких як:

Більшість анаболічних реакцій, таких як
- приєднання переносних РНК до амінокислот для складання в білки
- синтез нуклеозидів трифосфатів для асамблеї в ДНК і РНК
- синтез полісахаридів
- синтез жирів
активний транспорт молекул і іонів
нервові імпульси
підтримання об'єму клітин за допомогою осмосу
додавання фосфатних груп (фосфорилювання) до багатьох різних білків, наприклад, для зміни їх активності в сигналізації клітин
скорочення м'язів
побиття вій і джгутиків (в тому числі сперматозоїдів)
біолюмінесценція

Позаклітинний АТФ

У ссавців АТФ також функціонує поза клітинами. Його випуск

з пошкоджених клітин може викликати запалення і біль
з сонного організму сигналізує про брак кисню в крові
від рецепторних клітин смаку запускає потенціали дії в сенсорних нервах, що ведуть назад до мозку
від розтягнутої стінки сечового міхура сигналізує, коли сечовий міхур потребує спорожнення