Аденозинтрифосфорна кислота – АТФ

Енергія, що надходить з їжею, запасається клітиною у вигляді хімічних зв’язків органічних молекул, які клітина синтезує. Як ми вже знаємо, універсальним джерелом енергії в клітині є молекули глюкози. Енергія, що виділяється при розщепленні глюкози, запасається в молекулах АТФ – універсальному акумуляторі енергії. У рослин АТФ утворюються в хлоропластах в процесі фотосинтезу і в мітохондріях. Використання АТФ дозволяє організму легко і швидко вивільняти і запасати енергію.

За будовою АТФ подібна з аденілових нуклеотидів, що входять до складу РНК, тільки замість одного залишку фосфорної кислоти (фосфату) до складу АТФ входять три залишку (див. Рис.). Клітини не в змозі утримувати кислоти в помітних кількостях – тільки їх солі. Тому фосфорна кислота входить в АТФ у вигляді залишку.

Під дією спеціальних ферментів молекула АТФ піддається гідролізу, тобто приєднує Н20 і розщеплюється з утворенням аденозіндіфосфорной кислоти (АДФ).

Ця реакція оборотна: АДФ може приєднувати фосфат (фосфорилироваться) і переходити в АТФ, акумулюючи енергію органічних сполук, отриманих з їжею. Руйнування пептидного зв’язку вивільняє лише 12 кДж / моль енергії. А зв’язки, якими приєднані залишки фосфорної кислоти, високоенергетичних (їх ще називають макроергічними): при руйнуванні кожної з них виділяється 40 кДж / моль енергії. Тому АТФ грає в клітинах центральну роль універсального біологічного акумулятора енергії.

Молекули АТФ синтезуються в мітохондріях і хлоро-пластах (лише незначна їх кількість синтезується в цитоплазмі), вони забезпечують енергією всі процеси життєдіяльності, без АТФ клітина не може існувати.

За рахунок енергії АТФ відбувається розподіл клітини, здійснюється активне перенесення речовин через клітинні мембрани, підтримання мембранного електричного потенціалу в процесі передачі нервових імпульсів, біосинтез високомолекулярних сполук, фізична робота і т. Д.

Синтез АТФ з АДФ відбувається за рахунок енергії, що виділяється при окисленні вуглеводів, ліпідів та інших речовин.

На виконання розумової роботи також витрачається велика кількість АТФ. З цієї причини людям розумової праці потрібна підвищена кількість глюкози, завдяки розщепленню якій відбувається синтез АТФ.

Інші сполуки. Крім розглянутих у цій главі сполук, клітини синтезують і безліч інших речовин, також необхідних для життєдіяльності організму. Розглянемо деякі з них.

Поряд з гормонами, використовуваними організмом (див. § 4), існують так звані феромони, за допомогою яких комахи повідомляють один одному про знаходження їжі, небезпеки, залучають особин іншої статі. Дія феромонів на організм настільки відчутно, що живі істоти розпізнають їх у незначних кількостях. Шовкопряди відчувають запах ароматичної залози іншої особини на відстані до 3 км.

Існують гормони і у рослин – фітогормони. Вони прискорюють ріст і дозрівання плодів. Крім гормонів клітини рослин синтезують сполуки, які залучають запилюють комах і відлякують рослиноїдних. Рослини здатні виробляти і речовини, що пригнічують ріст конкуруючих видів.

Вітаміни (<лат. Vita життя) – необхідні для життя сполуки, які організм людини не здатний синтезувати або синтезує в недостатніх кількостях (за винятком вітаміну D) і повинен отримувати з їжею. Багато вітаміни є коферментами – сполуками, що входять до складу активного центру ряду ферментів; без коферментів багато ферментів не активні. Деякі ко-ферменти служать переносниками груп атомів, відщепляється ферментами.

До жиророзчинних вітамінів відносять наступні.

Вітамін А входить до складу зорового пігменту. При його недоліку розвивається куряча сліпота (погіршення сутінкового зору), порушується робота імунної системи, сповільнюється ріст.

Вітамін D здатні синтезувати клітини шкіри під дією сонячного світла, він міститься у великих кількостях в печінці морських тварин. Його нестача призводить до порушення обміну іонів кальцію, що відповідають за мінералізацію кісткової тканини, при цьому у дітей виникає рахіт – розм’якшення і деформація кісток.

Вітамін Е захищає ліпіди клітинної мембрани від окислення. Недостатня кількість цього вітаміну в їжі призводить до руйнування еритроцитів і слабкості м’язів.

Вітамін К відповідає за згортання крові. Його дефіцит призводить до частих і тривалих кровотеч.

До водорозчинних відносять наступні вітаміни, які мають загальних властивостей з ліпідами.

Вітамін С (аскорбінова кислота) бере участь у формуванні та підтримці структури хрящів, кісток, зубів, утворенні гемоглобіну та еритроцитів.

Вітаміни групи В, як і інші вітаміни, входять до складу коферментів. Багато вітаміни групи В, вітамін К синтезуються бактеріями харчового тракту. Прийом антибіотиків призводить до інтенсивної загибелі бактерій в організмі, у тому числі і бактерій кишечника. Тому після прийому антибіотиків рекомендується приймати і ці вітаміни.

Добова потреба людини у вітамінах становить, як правило, декілька мікрограмів.

Посилання на основну публікацію