Значение атф в обмене веществ и энергии

• Энергия химических связей органических веществ , высвобождающаяся при их распаде в результате расщепления и окисления ( диссимиляции ) не может быть непосредственно использована клеткой и организмом для выполнения той или иной работы ( освобождение энергии , запасённой в органических веществах , осуществляется в результате дыхания – анаэробного и аэробного )

• Выделяющаяся энергия аккумулируется ( запасается ) в высокоэнергетических макроэргических связях соединений ( макроэргах ) , чаще всего в молекулах АТФ , которые являются универсальным источником энергии для всех эндотермических процессов в клетке и организме

• Известно , что в условиях нейтральной среды клетки АТФ находится не в виде кислоты , а в виде соли , и вместо ОН – групп в составе остатков фосфорнрй кислоты имеет отрицательно заряженные атомы кислорода О ^{2 -} ;

• Такая молекула является нестабильной и под влиянием специфических ферментов легко гидролизуется , последовательно расщепляясь до АДФ ( аденозиндифрсфата ) и АМФ (аденозинмонофосфата ) в результате гидролиза каждой из двух макроэргических связей выделяется около 30 ,6 кДж энергии

• Энергия высвобождающаяся при гидролизе АТФ используется клеткой для совершения всех видов работы ( механической , электрической , осмотической ; больше всего затрачивается на биологические синтезы – ассимиляцию )

АТФ + Н₂О = АДФ + Н₃РО₄ + 30 ,6 кДж

АДФ + Н₂О = АМФ +Н₃РО₄ + 30 ,6 кДж

АМФ +Н₂О = аденин + рибоза + Н₃РО₄ + 13 ,8 кДж

• Живые клетки с помощью ферментативных реакций преобразуют энергию АТФ в другие виды энергии , необходимые для протекания различных видов жизнедеятельности и в конечном итоге после выполнения работы вся она рассеивается в виде тепла

• Преобразование энергии происходит в ходе перехода электронов с одного энергетического уровня на другой , которые стремятся при этом к конечному веществу – акцептору ; конечным акцептором электронов чаще всего служит кислород или хлорофилл

• Передача электронов от молекул-доноров к молекуле-акцептору происходит при участии заключённой в мембранах митохондрий или хлоропластов ферментативной электронно-транспортной цепи

• Запас АТФ в клетке ограничен и пополняется благодаря процессу ( реакции ) окислительного фосфорилирования , происходящему с разной интенсивностью при дыхании , брожении , гликолизе и фотосинтезе ( АТФ обновляется очень быстро – у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 мин. )

Окислительное фосфорилирование – протекающий на мембранах крист митохондрий эндотермический ферментативный процесс синтеза АТФ из АДФ с участием неорганического фосфата ( Н₃РО₄ ), связанный и окислением восстановленных переносчиков ( НАД Н₂ до НАД ; НАДФ Н₂ до НАДФ ) и переносом электронов в электронно-транспортной цепи

АДФ + Н₃РО₄ + 30 ,6 кДж = АТФ

• Энергия для фосфорилирования у хемотрофов поступает от окисляющихся в клетке органических веществ , у фототрофов используется энергия солнечной радиаци.