АТФ в біології

У біології АТФ – це джерело енергії і основа життя. АТФ – аденозинтрифосфат – бере участь в процесах метаболізму і регулює біохімічні реакції в організмі.

Що це?

Зрозуміти, що таке АТФ, допоможе хімія. Хімічна формула молекули АТФ – C10H16N5O13P3. Запам’ятати повну назву нескладно, якщо розбити її на складові частини.

АТФ або аденозинтрифосфорна кислота – це нуклеотид, який складається з трьох частин:

  • аденіну – пуринової азотистої основи;
  • рибози – моносахарида, який відноситься до пентози;
  • трьох залишків фосфорної кислоти.

Більш детальна розшифровка АТФ представлена ​​в таблиці.

Складові частини Формула Опис
Аденін C5H5N5 Похідна пурину входить до складу життєво важливих нуклеотидів. Не розчинний у воді
Рибоза C5H10O5 П’ятивуглецевий цукор, який входить до складу нуклеотидів, в тому числі РНК
Фосфорна кислота Н3РО4 Неорганічна кислота, швидко розчинна у воді

АТФ вперше виявили гарвардські біохіміки Суббарао, Ломан, Фіске в 1929 році. У 1941 році німецький біохімік Фріц Ліпман встановив, що АТФ є джерелом енергії живого організму.

Утворення енергії

Фосфатні групи з’єднані між собою високоенергетичними зв’язками, які легко руйнуються. При гідролізі (взаємодії з водою) зв’язки фосфатної групи розпадаються, вивільняючи велику кількість енергії, а АТФ перетворюється в АДФ (аденозиндифосфорну кислоту).

Умовно хімічна реакція виглядає наступним чином:

АТФ + Н2О → АДФ + Н3РО4 + енергія

Частина енергії, яка вивільнилася, (близько 40 кДж/моль) бере участь в анаболізмі (асиміляції, пластичному обміні), частина – розсіюється у вигляді тепла для підтримки температури тіла. При подальшому гідролізі АДФ відщеплюється ще одна фосфатна група з вивільненням енергії і утворенням АМФ (аденозинмонофосфат). АМФ гідролізу не піддається.

Синтез АТФ

АТФ розташовується в:

  • цитоплазмі;
  • ядрі;
  • хлоропластах;
  • мітохондріях.

Синтез АТФ в тваринній клітині відбувається в мітохондріях, а в рослинній – в мітохондріях і хлоропластах.

АТФ утворюється з АДФ і фосфату з витратою енергії. Такий процес називається фосфорилюванням:

АДФ + Н3РО4 + енергія → АТФ + Н2О

У рослинних клітинах фосфорилювання відбувається при фотосинтезі і називається фотофосфорилювання. У тварин процес протікає при диханні і називається окислювальним фосфорилюванням.

У тваринних клітинах синтез АТФ відбувається в процесі катаболізму (дисиміляції, енергетичного обміну) при розщепленні білків, жирів, вуглеводів.

Функції

З визначення АТФ зрозуміло, що ця молекула здатна давати енергію. Крім енергетичної аденозинтрифосфорна кислота виконує інші функції:

  • є матеріалом для синтезу нуклеїнових кислот;
  • є частиною ферментів і регулює хімічні процеси, прискорюючи або сповільнюючи їх протікання;
  • є медіатором – передає сигнал у синапсах (місцях контакту двох клітинних мембран).

Що ми дізналися?

З уроку біології 10 класу дізналися про будову і функції АТФ – аденозинтрифосфорної кислоти. АТФ складається з аденіну, рибози і трьох залишків фосфорної кислоти. При гідролізі фосфатні зв’язки руйнуються, що вивільняє енергію, необхідну для життєдіяльності організмів.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Доповідь про м’язи