Специальное предложение
Автор статьи

Статью подготовили специалисты образовательного сервиса Zaochnik.

Как устроена АТФ и каковы ее основные функции

Содержание:

Как устроена АТФ и каковы ее функции

Определение и строение АТФ

Что такое АТФ?

Определение 1

АТФ — это аденозинтрифосфорная кислота, которая является универсальным источником энергии клеток.

АТФ — поставщик энергии для всех биохимических процессов, происходящих внутри живых систем. В частности, это неотъемлемая часть образования ферментов. Открытие вещества произошло в 1929 году в Гарвардской медицинской школе.

Химическая структура АТФ представляет собой оригинальное соединение эфира аденозина, а также оригинальных производных рибозы и аденина. Соединение азотистого основания пурина с углеродом рибозы происходит при помощи гликозидной связи. К другому углероду рибозы присоединяется фосфорная кислота (в составе 3-молекул). Они обозначаются буквами ɑ, β и γ.

АТФ также относят к соединениям с высокой степенью энергетической емкости. Вещество содержит связи, высвобождающие максимальное количество энергии. Гидролиз макроэргической связи в молекуле АТФ происходит с параллельным отщеплением 1-2 остатков фосфорной кислоты, которые способствуют выработке до 60 кДж/моль энергетических молекул.

Замечание 1

Энергия, полученная в результате, задействуется в различных процессах, требующих энергетических затрат.

Функции АТФ

В организме АТФ отводится несколько важных функций:

  • поставляет энергию в организм, с помощью которой протекают различные химические реакции;
  • переносит две богатые энергией химические связи, которые обеспечивают биохимические и физиологические процессы;
  • переносит биологические мембраны. Одна из целей такого переноса — формирование определенного энергетического потенциала между несколькими мембранами;
  • осуществление мышечного сокращения.

Кроме этого, АТФ может выступать:

  • в качестве исходного продукта для создания разнообразных нуклеиновых кислот;
  • как пусковой механизм для нескольких ферментов в случае присоединения к их активным центрам;
  • в качестве субстрата для запуска циклического процесса вторичного посредника, который отвечает за транспортировку сигналов от гормонов в клетку;
  • как медиатор в синапсах и сигнальное вещество в пуринэргической передаче сигнала.

Основные свойства АТФ

Синтез АТФ может происходить путем фосфорилирования АДФ. Есть 3 способа:

  1. Окислительное фосфорилирование.
  2. Фотофосфорилирование. Оно осуществляется в процессе фотосинтеза в хлоропластах растений.
  3. Субстратное фосфорилирование.

Первый вариант — путь метаболизма, суть которого заключается в непрерывном потоке энергии, образующейся при окислении различных питательных веществ.

Второй вариант — процесс синтеза АТФ из АДФ при помощи энергии света.

Замечание 2

Оба способа реализуются в случае окисления веществ.

Большая часть АТФ формируется на мембранах митохондрий в процессе окислительного фосфорилирования. В случае субстратного фосфорилирования АДФ не подразумевает участия мембранных ферментов. Этот процесс протекает в цитоплазме в ходе гликолиза, а также при переносе фосфатной группы с различных макроэргических соединений.

Как источники энергии, реакции фосфорилирования АТФ и АДФ формируют циклический процесс — он представляет собой суть энергетического обмена. АТФ как источник энергии в организме человека запускает циклический процесс — он является сутью энергетического обмена. Можно сделать вывод, что АТФ является конечной точкой циклов энергетического обмена.

Отмечается, что АТФ — наиболее часто обновляемое вещество. Молекула АТФ живет менее 60 секунд. В течение суток одна молекула АТФ проходит 2-3 тысячи ресинтезов.

В день человеческий организм способен синтезировать до 40 кг АТФ. Это значит, что запасы АТФ в организме не откладываются, что вынуждает для нормальной жизнедеятельности постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.

Синтез АТФ происходит в процессе дыхания с помощью химической энергии, которая высвобождается при окислении таких органических веществ как глюкоза, а также во время фотосинтеза — с помощью солнечной энергии. Накопление АТФ осуществляется в складках внутренней мембраны митохондрий внутри крист.

Все сбои, происходящие в организме, нужно анализировать с точки зрения наличия определенного количества АТФ в клетках. Если наблюдается дисбаланс энергии, стоит делать клеточный анализ и оценку структур развития организма с точки зрения комплексного подхода.

Функции, строение и процесс накопления тесно связаны с мембранами крист в присутствии кислорода. Образованная в результате бескислородного расщепления глюкозы пировиноградная кислота, окисляется до конечных продуктов СО₂ и НО₂.

Замечание 3

Этот многоступенчатый ферментативный процесс получил название цикла Кребса и цикла трикарбоновых кислот.

Важно отметить:

  • при распаде 2-х молекул пировиноградной кислоты происходит образование 36 молекул АТФ;
  • 2 молекулы АТФ запасаются в процессе бескислородного расщепления каждой молекулы;
  • в результате окислительного фосфорилирования происходит образование энергии АТФ в 18 раз больше, чем в процессе гликолиза.

Особенность процесса накопления АТФ в клетке — понимание ее как энергетического носителя, а не как депо клетки.

Чтобы энергия была сохранена на длительное время, нужно наличие в клетке определенных веществ: жиров и гликогена. Клетки организма имеют чувствительность к изменениям уровня АТФ. При возрастании скорости использования этой молекулы, процесс дыхания становится более интенсивным.

Замечание 4

Роль АТФ как связующего звена между клеточным дыханием и требующими затрат энергии процессами видна на схеме строения АТФ.

Основные свойства АТФ​​​​​​​

Так как в АТФ нуждаются все клетки, то она считается универсальным носителем энергии. С помощью АТФ происходит поставка энергии для различных процессов: мышечного сокращения, передачи нервных импульсов, активного транспорта и синтеза белков, других типов клеточной активности. Все, что необходимо от вещества — быть подключенным к соответствующей части аппарата клетки.

АТФ есть во всех живых клетках, он доставляет энергию к каждой части клетки и к любому процессу, который нуждается в энергообеспечении.

Навигация по статьям

Выполненные работы по охране среды
  • Охрана среды

    Предмет Окружающий мир биология география Тема Охрана окружающей среды Разделение мусора утилизация и переработка

    • Вид работы:

      Презентация (PPT, PPS)

    • Выполнена:

      18 апреля 2022 г.

    • Стоимость:

      1 800 руб

    Заказать такую же работу
  • Медицина

    Философские основы древнегреческой медицины Храмовая и светская медицины в Древней Греции

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      5 апреля 2021 г.

    • Стоимость:

      1 400 руб

    Заказать такую же работу
  • Химия

    Способы обнаружения драгоценных металлов и их практическое применение

    • Вид работы:

      Исправление и доработка готовой работы

    • Выполнена:

      25 октября 2020 г.

    • Стоимость:

      600 руб

    Заказать такую же работу
  • Биология

    Анатомический анализ положения тела стойка на руках

    • Вид работы:

      Реферат

    • Выполнена:

      8 мая 2017 г.

    • Стоимость:

      400 руб

    Заказать такую же работу
  • Биология

    Генетическая опасность загрязнения окружающей среды.

    • Вид работы:

      Реферат

    • Выполнена:

      26 апреля 2017 г.

    • Стоимость:

      500 руб

    Заказать такую же работу
  • Биология

    Конкуренция и её значение в животном мире

    • Вид работы:

      Реферат

    • Выполнена:

      14 октября 2016 г.

    • Стоимость:

      400 руб

    Заказать такую же работу
  • Не получается написать работу самому?

    Доверь это кандидату наук!