Адениловая система (АТФ, АДФ, АМФ) и ее биологическое значение. Энергетический заряд клетки. Механизмы синтеза АТФ
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
легко понять и запомнить
Адениловая система – система адениловых нуклеотидов, которая включает в себя АТФ, АДФ, АМФ, Н4Р2О7 (пирофосфат), Н3РО4 (неорганический фосфат) и цАМФ (циклический АМФ).
Роль адениловой системы:
играет центральную роль в энергообмене всех клеток;
благодаря неустойчивости АТФ энергия ее концевой фосфоангидридной связи АТФ может использоваться на синтез фосфорилированных метаболитов, имеющих свободную энергию гидролиза меньше, чем АТФ.
Обратное превращение АДФ в АТФ требует энергии.
Основные процессы, использующие энергию гидролиза АТФ
Синтез различных веществ.
Активный транспорт (транспорт веществ через мембрану против градиента их концентраций). 30% от общего количества расходуемого АТФ приходится на Na+, К+ – АТФазу.
Превращение в другие виды энергии: механическое движение (мышечная работа).
Активация веществ.
Обеспечивает передачу наследственной информации.
Макроэргические соединения (греч. makros большой + ergon работа, действие) – соединения, содержащие богатую энергией (макроэргическую) связь, при гидролизе которой изменения свободной энергии системы составляют более 5 ккал/моль.
Все известные макроэргические соединения содержат фосфорильную (—РО3Н2) или ацильную группы и могут быть описаны формулой Х—Y, где Х — атом азота, кислорода, серы или углерода, а Y — атом фосфора или углерода. Реакционная способность макроэргические соединения связана с повышенным сродством к электрону атома Y, что обусловливает высокую свободную энергию гидролиза макроэргической связи.
Механизмы образования АТФ в клетках животных и растений
Фотосинтетическое фосфорилирование – синтез АТФ у растений за счет квантов солнечной энергии.
Окислительное фосфорилирование – синтез АТФ за счет энергии, выделяющейся при транспорте электронов по дыхательной цепи (на внутренней мембране митохондрий). Основной способ синтеза АТФ для большинства клеток.
Субстратное фосфорилирование – синтез АТФ за счет энергии гидролиза макроэргической связи субстрата (пример: фосфоглицераткиназная и пируваткиназная реакции анаэробного гликолиза).
Полезные ссылки:
