4.2: СПС
- Page ID
- 5522
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