Атф что это такое: «Человеческая электростанция»: как работают молекулярные станки в клетках

Содержание

АТФ — это… Что такое АТФ?


Аденозинтрифосфа́т (сокр. АТФ, англ. АТР) — нуклеотид, играет исключительно важную роль в обмене энергии и веществ в организмах; в первую очередь соединение известно как универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах. АТФ был открыт в 1929 году Карлом Ломанном[1], а в 1941 году Фриц Липман показал, что АТФ является основным переносчиком энергии в клетке[2].

Химические свойства

Структура аденозинтрифосфорной кислоты

Систематическое наименование АТФ:

9-β-D-рибофуранозиладенин-5′-трифосфат, или
9-β-D-рибофуранозил-6-амино-пурин-5′-трифосфат.

Химически АТФ представляет собой трифосфорный эфир аденозина, который является производным аденина и рибозы.

Пуриновое азотистое основание — аденин — соединяется β-N-гликозидной связью с 1′-углеродом рибозы. К 5′-углероду рибозы последовательно присоединяются три молекулы фосфорной кислоты, обозначаемые соответственно буквами: α, β и γ.

АТФ относится к так называемым макроэргическим соединениям, то есть к химическим соединениям, содержащим связи, при гидролизе которых происходит освобождение значительного количества энергии. Гидролиз макроэргических связей молекулы АТФ, сопровождаемый отщеплением 1 или 2 остатков фосфорной кислоты, приводит к выделению, по различным данным, от 40 до 60 кДж/моль.

АТФ + H2O → АДФ + H3PO4 + энергия
АТФ + H2O → АМФ + H4P2O7 + энергия

Высвобожденная энергия используется в разнообразных процессах, протекающих с затратой энергии.

Роль в организме

Главная роль АТФ в организме связана с обеспечением энергией многочисленных биохимических реакций. Являясь носителем двух высокоэнергетических связей, АТФ служит непосредственным источником энергии для множества энергозатратных биохимических и физиологических процессов. Все это реакции синтеза сложных веществ в организме: осуществление активного переноса молекул через биологические мембраны, в том числе и для создания трансмембранного электрического потенциала; осуществления мышечного сокращения.

Помимо энергетической АТФ выполняет в организме ещё ряд других не менее важных функций:

  • Вместе с другими нуклеозидтрифосфатами АТФ является исходным продуктом при синтезе нуклеиновых кислот.
  • Кроме того, АТФ отводится важное место в регуляции множества биохимических процессов. Являясь аллостерическим эффектором ряда ферментов, АТФ, присоединяясь к их регуляторным центрам, усиливает или подавляет их активность.
  • АТФ является также непосредственным предшественником синтеза циклического аденозинмонофосфата — вторичного посредника передачи в клетку гормонального сигнала.
  • Также известна роль АТФ в качестве медиатора в синапсах

Пути синтеза

В организме АТФ синтезируется из АДФ, используя энергию окисляющихся веществ:

АДФ + H3PO4 + энергия → АТФ + H2O.

Фосфорилирование АДФ возможно двумя способами: субстратное фосфорилирование и окислительное фосфорилирование. Основная масса АТФ образуется на мембранах митохондрий в ходе окислительного фосфорилирования H-зависимой АТФ-синтазой. Субстратное фосфорилирование АТФ не требует участия мембранных ферментов, оно происходит в процессе гликолиза или путём переноса фосфатной группы с других макроэргических соединений.

Реакции фосфорилирования АДФ и последующего использования АТФ в качестве источника энергии образуют циклический процесс, составляющий суть энергетического обмена.

В организме АТФ является одним из самых часто обновляемых веществ, так у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 мин. В течение суток одна молекула АТФ проходит в среднем 2000—3000 циклов ресинтеза (человеческий организм синтезирует около 40 кг АТФ в день), то есть запаса АТФ в организме практически не создаётся, и для нормальной жизнедеятельности необходимо постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.

Примечания

  1. Lohmann, K. (1929) Über die Pyrophosphatfraktion im Muskel. Naturwissenschaften 17, 624–625.
  2. Lipmann F. (1941) Adv. Enzymol. 1, 99–162.

Ссылки

  1. Biochemistry Vol 1 3rd ed.. — Wiley: Hoboken, NJ.. — ISBN 978-0-471-19350-0
  2. Molecular Cell Biology, 5th ed.. — New York: WH Freeman, 2004. — ISBN 9780716743668

См. также

Типы нуклеиновых кислот
Азотистые основания Пурины (Аденин, Гуанин) | Пиримидины (Урацил, Тимин, Цитозин)
Нуклеозиды Аденозин | Гуанозин | Уридин | Тимидин | Цитидин
Нуклеотиды монофосфаты (АМФ, ГМФ, UMP, ЦМФ) | дифосфаты (АДФ, ГДФ, УДФ, ЦДФ) | трифосфаты (АТФ
, ГТФ, УТФ, ЦТФ) | циклические (цАМФ, цГМФ, cADPR)
Рибонуклеиновые кислоты РНК | мРНК | тРНК | рРНК | антисмысловые РНК | микроРНК | некодирующие РНК | piwi-interacting RNA | малые интерферирующие РНК | малые ядерные РНК | малые ядрышковые РНК | тмРНК
Дезоксирибонуклеиновые кислоты ДНК | кДНК | Геном | msDNA | Митохондриальная ДНК
Аналоги нуклеиновых кислот GNA | LNA | ПНК | TNA | Морфолино
Типы векторов en:phagemid | Плазмиды | Фаг лямбда | en:cosmid | en:P1 phage | en:fosmid | BAC | YAC | HAC

Wikimedia Foundation. 2010.

АТФ — это… Что такое АТФ?


Аденозинтрифосфа́т (сокр. АТФ, англ. АТР) — нуклеотид, играет исключительно важную роль в обмене энергии и веществ в организмах; в первую очередь соединение известно как универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах. АТФ был открыт в 1929 году Карлом Ломанном

[1], а в 1941 году Фриц Липман показал, что АТФ является основным переносчиком энергии в клетке[2].

Химические свойства

Структура аденозинтрифосфорной кислоты

Систематическое наименование АТФ:

9-β-D-рибофуранозиладенин-5′-трифосфат, или
9-β-D-рибофуранозил-6-амино-пурин-5′-трифосфат.

Химически АТФ представляет собой трифосфорный эфир аденозина, который является производным аденина и рибозы.

Пуриновое азотистое основание — аденин — соединяется β-N-гликозидной связью с 1′-углеродом рибозы. К 5′-углероду рибозы последовательно присоединяются три молекулы фосфорной кислоты, обозначаемые соответственно буквами: α, β и γ.

АТФ относится к так называемым макроэргическим соединениям, то есть к химическим соединениям, содержащим связи, при гидролизе которых происходит освобождение значительного количества энергии. Гидролиз макроэргических связей молекулы АТФ, сопровождаемый отщеплением 1 или 2 остатков фосфорной кислоты, приводит к выделению, по различным данным, от 40 до 60 кДж/моль.

АТФ + H2O → АДФ + H3PO4 + энергия
АТФ + H2O → АМФ + H4P2O7 + энергия

Высвобожденная энергия используется в разнообразных процессах, протекающих с затратой энергии.

Роль в организме

Главная роль АТФ в организме связана с обеспечением энергией многочисленных биохимических реакций. Являясь носителем двух высокоэнергетических связей, АТФ служит непосредственным источником энергии для множества энергозатратных биохимических и физиологических процессов. Все это реакции синтеза сложных веществ в организме: осуществление активного переноса молекул через биологические мембраны, в том числе и для создания трансмембранного электрического потенциала; осуществления мышечного сокращения.

Помимо энергетической АТФ выполняет в организме ещё ряд других не менее важных функций:

  • Вместе с другими нуклеозидтрифосфатами АТФ является исходным продуктом при синтезе нуклеиновых кислот.
  • Кроме того, АТФ отводится важное место в регуляции множества биохимических процессов. Являясь аллостерическим эффектором ряда ферментов, АТФ, присоединяясь к их регуляторным центрам, усиливает или подавляет их активность.
  • АТФ является также непосредственным предшественником синтеза циклического аденозинмонофосфата — вторичного посредника передачи в клетку гормонального сигнала.
  • Также известна роль АТФ в качестве медиатора в синапсах

Пути синтеза

В организме АТФ синтезируется из АДФ, используя энергию окисляющихся веществ:

АДФ + H3PO4 + энергия → АТФ + H2O.

Фосфорилирование АДФ возможно двумя способами: субстратное фосфорилирование и окислительное фосфорилирование. Основная масса АТФ образуется на мембранах митохондрий в ходе окислительного фосфорилирования H-зависимой АТФ-синтазой. Субстратное фосфорилирование АТФ не требует участия мембранных ферментов, оно происходит в процессе гликолиза или путём переноса фосфатной группы с других макроэргических соединений.

Реакции фосфорилирования АДФ и последующего использования АТФ в качестве источника энергии образуют циклический процесс, составляющий суть энергетического обмена.

В организме АТФ является одним из самых часто обновляемых веществ, так у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 мин. В течение суток одна молекула АТФ проходит в среднем 2000—3000 циклов ресинтеза (человеческий организм синтезирует около 40 кг АТФ в день), то есть запаса АТФ в организме практически не создаётся, и для нормальной жизнедеятельности необходимо постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.

Примечания

  1. Lohmann, K. (1929) Über die Pyrophosphatfraktion im Muskel. Naturwissenschaften 17, 624–625.
  2. Lipmann F. (1941) Adv. Enzymol. 1, 99–162.

Ссылки

  1. Biochemistry Vol 1 3rd ed.. — Wiley: Hoboken, NJ.. — ISBN 978-0-471-19350-0
  2. Molecular Cell Biology, 5th ed.. — New York: WH Freeman, 2004. — ISBN 9780716743668

См. также

Типы нуклеиновых кислот
Азотистые основания Пурины (Аденин, Гуанин) | Пиримидины (Урацил, Тимин, Цитозин)
Нуклеозиды Аденозин | Гуанозин | Уридин | Тимидин | Цитидин
Нуклеотиды монофосфаты (АМФ, ГМФ, UMP, ЦМФ) | дифосфаты (АДФ, ГДФ, УДФ, ЦДФ) | трифосфаты (АТФ, ГТФ, УТФ, ЦТФ) | циклические (цАМФ, цГМФ, cADPR)
Рибонуклеиновые кислоты РНК | мРНК | тРНК | рРНК | антисмысловые РНК | микроРНК | некодирующие РНК | piwi-interacting RNA | малые интерферирующие РНК | малые ядерные РНК | малые ядрышковые РНК | тмРНК
Дезоксирибонуклеиновые кислоты ДНК | кДНК | Геном | msDNA | Митохондриальная ДНК
Аналоги нуклеиновых кислот GNA | LNA | ПНК | TNA | Морфолино
Типы векторов en:phagemid | Плазмиды | Фаг лямбда | en:cosmid | en:P1 phage | en:fosmid | BAC | YAC | HAC

Wikimedia Foundation. 2010.

АТФ — это… Что такое АТФ?


Аденозинтрифосфа́т (сокр. АТФ, англ. АТР) — нуклеотид, играет исключительно важную роль в обмене энергии и веществ в организмах; в первую очередь соединение известно как универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах. АТФ был открыт в 1929 году Карлом Ломанном[1], а в 1941 году Фриц Липман показал, что АТФ является основным переносчиком энергии в клетке[2].

Химические свойства

Структура аденозинтрифосфорной кислоты

Систематическое наименование АТФ:

9-β-D-рибофуранозиладенин-5′-трифосфат, или
9-β-D-рибофуранозил-6-амино-пурин-5′-трифосфат.

Химически АТФ представляет собой трифосфорный эфир аденозина, который является производным аденина и рибозы.

Пуриновое азотистое основание — аденин — соединяется β-N-гликозидной связью с 1′-углеродом рибозы. К 5′-углероду рибозы последовательно присоединяются три молекулы фосфорной кислоты, обозначаемые соответственно буквами: α, β и γ.

АТФ относится к так называемым макроэргическим соединениям, то есть к химическим соединениям, содержащим связи, при гидролизе которых происходит освобождение значительного количества энергии. Гидролиз макроэргических связей молекулы АТФ, сопровождаемый отщеплением 1 или 2 остатков фосфорной кислоты, приводит к выделению, по различным данным, от 40 до 60 кДж/моль.

АТФ + H2O → АДФ + H3PO4 + энергия
АТФ + H2O → АМФ + H4P2O7 + энергия

Высвобожденная энергия используется в разнообразных процессах, протекающих с затратой энергии.

Роль в организме

Главная роль АТФ в организме связана с обеспечением энергией многочисленных биохимических реакций. Являясь носителем двух высокоэнергетических связей, АТФ служит непосредственным источником энергии для множества энергозатратных биохимических и физиологических процессов. Все это реакции синтеза сложных веществ в организме: осуществление активного переноса молекул через биологические мембраны, в том числе и для создания трансмембранного электрического потенциала; осуществления мышечного сокращения.

Помимо энергетической АТФ выполняет в организме ещё ряд других не менее важных функций:

  • Вместе с другими нуклеозидтрифосфатами АТФ является исходным продуктом при синтезе нуклеиновых кислот.
  • Кроме того, АТФ отводится важное место в регуляции множества биохимических процессов. Являясь аллостерическим эффектором ряда ферментов, АТФ, присоединяясь к их регуляторным центрам, усиливает или подавляет их активность.
  • АТФ является также непосредственным предшественником синтеза циклического аденозинмонофосфата — вторичного посредника передачи в клетку гормонального сигнала.
  • Также известна роль АТФ в качестве медиатора в синапсах

Пути синтеза

В организме АТФ синтезируется из АДФ, используя энергию окисляющихся веществ:

АДФ + H3PO4 + энергия → АТФ + H2O.

Фосфорилирование АДФ возможно двумя способами: субстратное фосфорилирование и окислительное фосфорилирование. Основная масса АТФ образуется на мембранах митохондрий в ходе окислительного фосфорилирования H-зависимой АТФ-синтазой. Субстратное фосфорилирование АТФ не требует участия мембранных ферментов, оно происходит в процессе гликолиза или путём переноса фосфатной группы с других макроэргических соединений.

Реакции фосфорилирования АДФ и последующего использования АТФ в качестве источника энергии образуют циклический процесс, составляющий суть энергетического обмена.

В организме АТФ является одним из самых часто обновляемых веществ, так у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 мин. В течение суток одна молекула АТФ проходит в среднем 2000—3000 циклов ресинтеза (человеческий организм синтезирует около 40 кг АТФ в день), то есть запаса АТФ в организме практически не создаётся, и для нормальной жизнедеятельности необходимо постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.

Примечания

  1. Lohmann, K. (1929) Über die Pyrophosphatfraktion im Muskel. Naturwissenschaften 17, 624–625.
  2. Lipmann F. (1941) Adv. Enzymol. 1, 99–162.

Ссылки

  1. Biochemistry Vol 1 3rd ed.. — Wiley: Hoboken, NJ.. — ISBN 978-0-471-19350-0
  2. Molecular Cell Biology, 5th ed.. — New York: WH Freeman, 2004. — ISBN 9780716743668

См. также

Типы нуклеиновых кислот
Азотистые основания Пурины (Аденин, Гуанин) | Пиримидины (Урацил, Тимин, Цитозин)
Нуклеозиды Аденозин | Гуанозин | Уридин | Тимидин | Цитидин
Нуклеотиды монофосфаты (АМФ, ГМФ, UMP, ЦМФ) | дифосфаты (АДФ, ГДФ, УДФ, ЦДФ) | трифосфаты (АТФ, ГТФ, УТФ, ЦТФ) | циклические (цАМФ, цГМФ, cADPR)
Рибонуклеиновые кислоты РНК | мРНК | тРНК | рРНК | антисмысловые РНК | микроРНК | некодирующие РНК | piwi-interacting RNA | малые интерферирующие РНК | малые ядерные РНК | малые ядрышковые РНК | тмРНК
Дезоксирибонуклеиновые кислоты ДНК | кДНК | Геном | msDNA | Митохондриальная ДНК
Аналоги нуклеиновых кислот GNA | LNA | ПНК | TNA | Морфолино
Типы векторов en:phagemid | Плазмиды | Фаг лямбда | en:cosmid | en:P1 phage | en:fosmid | BAC | YAC | HAC

Wikimedia Foundation. 2010.

главный энергетический спонсор клетки. Или где взять энергию? Митохондриальные дисфункции.

Мурзаева Ирина Юрьевна

Эндокринолог, Врач превентивной медицины

Сегодня внедряемся в научные изыскания. Статья будет сложной для прочтения. Я максимально упрощала материал, но проще — некуда. На написание меня как всегда «вдохновила» всеобщая бесконечная жалоба — «слабость, ничего не помогает, ваших капельниц, таблеток хватило на 2 недели….». Сегодня рассмотрим самый сложный случай дефицита Энергии — дисфункция Митохондрий. Это еще малоизученная и сложная часть медицинской науки. Дисфункция митохондрий может быть врожденная и в нашем (рассматриваемом случае) — приобретенная.

Энергия в нашем организме представлена в следующем виде — молекула АТФ.

АТФ-аденозинтрифосфат, является основным источником энергии для клеток в частности и организма в целом. Представляет собой — эфир аденозина (пурин). Кроме того, является источником синтеза нуклеиновых кислот, для образования структуры ДНК!(наш генетический код)и посредником передачи в клетку гормонально сигнала! Вывод: нехватка АТФ — чревата извращение/недостатком гормонального ответа и не только. АТФ образуется в митохондриях (это маленькие структурные компоненты любой клетки, митохондрия имеет собственную ДНК!, как и ядро клетки!!,это высокоорганизованная структура ). Вот почему заболевания с нарушением синтеза АТФ — называются митохондриальные дисфункции.

В сутки в организме образуется 40 кг АТФ. Органы с максимальной выработкой АТФ: мозг 22%, печень 22%, мышцы 22 %, сердце 9%, жировая ткань всего — 4%, заметьте — ЩЖ с в этот перечень даже не вошла… Мозг и печень лидеры !

Теперь о самом процессе образования энергии. Смотрим на картинку.

Процесс образования энергии можно разделить на 3 этапа.

1 этап — это получение более простых молекул( в цикл образования энергии) из углеводов(У), жиров(Ж) и белков пищи(Б). Углеводы расщепляются до моносахаров(глюкоза,фруктоза), жиры до жирных кислот, белки до аминокислот. «Расщепление» Б,Ж,У происходит как к кислородной среде(аэробной), так и в бескислородной(анаэробной) среде. Это крайне важно! Так как из анаэробного гликолиза 1 молекулы глюкозы образуется — 2 молекулы АТФ, из аэробного (кислородного) гликолиза 1 молекулы глюкозы — образуются 36 молекул АТФ, из аэробного окисления 1 молекулы жирной кислоты — 146 молекул АТФ, ( жиры и белки в бескислородной среде вообще не расщепляются!, вывод — например, при нелеченной анемии(дефицитО2) снижение веса почти невозможно). Так, и усвоение 1 молекулы глюкозы требует 6 молекул О2, а 1 молекулы жирных кислот -23 молекулы О2. Вывод — жиры основной источник энергии, и всем нужен О2!!! 

2 этапом — образуется из всех молекул У, Ж, Б — АцетилКоА — промежуточный метаболит. Суть этого этапа, что кол-во выработанного АцетилКоА зависит от уровня многих витаминов и микроэлементов (витамина С, группы В, цинка, меди, железа и др). Почему так важно для образования энергии — восполнение дефицита этих элементов!

3 этап — этот самый АцетилКоА поступает в 2 основных биохимических пути выработки АТФ — это цикл Кребса( лимонной кислоты) и цикл окислительного фосфорилирования ( передачи электронов, «дыхательная цепь»;), происходит образование НАД- и НАДН+. Связь между этими двумя б/х циклами — и «есть узкое горлышко», «слабое место» в образовании АТФ. И зависит от рН среды клетки — при развитии в/клеточной гипоксии = в/клеточного ацидоза и ухудшается процесс образования АТФ — организм захлебывается в избытке НАДН, а НАДН сопряжен с «утечкой кислорода из клетки»( механизм не буду расшифровывать) и образованием активных(агрессивных) форм кислорода ( свободных радикалов) — а это повреждающие агенты для клетки при образовании в избыточном количестве.

Метаболический ацидоз — это следствие первичного дефицита О2 в организме (сам ацидоз становится причиной вторичного дефицита О2-утечки кислорода). Ацидоз выражается накоплением промежуточного продукта обмена — лактата, избытком Н+(иона водорода), митохондрии «начинают задыхаться и стареть и гибнуть»! А в месте со старением митохондрий — стареет организм, вот почему так молодеют некоторые заболевания — раньше развиваются атеросклероз, б-нь Альцгеймера, сахарный диабет (да-да , это митохондриальное заболевание), рак, артериальная гипертензия, АИТ, синдром хр усталости, даже НЯК и болезнь Крона (как одна из теорий) и др.

Как цикл лимонной кислоты (цикл Кребса) , например, связан с ожирением? — активное поступления с пищей жирных кислот- приводят к истощению транспортных карнитиновых (всем известен для сравнения Карнитин для спорт -питания) систем( переносчиков жирных кислот, их и так немного) и снижения активности работы «дыхательной цепи» , снижается чувствительность тканей к инсулину- развивается многим известная инсулинорезистентость! Исход — метаболическая печалька — метаболический синдром.

Соответственно: причинами снижения синтеза АТФ прежде всего являются дефицит О2!(как бывает в больших городах, где мало зелени!!, загазованность — продукт сгорания бензина это не О2-а СО2 !!!!, люди не выходят из помещений, мало двигаются — «мелкие сосуды закрыты для доступа О2», причинами могут быть болезни органов дыхания и сердечно-сосудистые патологии), ацидоз = «закисление организма» (накопление лактата, избыток Н+), полидефицит витаминов и микроэлементов для улучшения усвоения Ж, Б, У. Для лечение дефицита О2 даже был придуман аппарат — в основе которого интервальная гипоксическая тренировка. Это новая эра в лечении многих патологий.

Как же заподозрить митохондриальные проблемы? Они сложны как для понятия, так и для диагностики.

Из «простых анализов», которые можно набрать любой лаборатории — снижение рН крови, О2, повышение: лактата, СРБ, фибриногена, холестерина, ЛПНП, триглицеридов, гомоцистеина, мочевой кислоты, (клинически — повышение Ад, учащение ЧСС в покое, одышка в покое), снижение ферритина, из редких — снижение глутатиона, витаминов крови, снижение Q10, нарушение в системе антиоксидантов (по крови).

Из более редких , но все же доступных анализов (более специфических) — органические кислоты мочи ( благодаря этому анализу можно определить примерно на каком уровне идет нарушение и чем его скорректировать).
Если патология так сложно выявляемая — «как это лечить?»,- спросите вы

Лечить можно.

Прежде всего меняем образ жизни — улучшаем доставку О2!, бросаем курить! чаще дышим в парке и не только.. Лечим и приводим в ремиссию хронические дыхательные заболевания , восполняем дефицит витаминов и минералов!, добавляем антиоксиданты, сосудистые препараты(!) очень важно улучшить коровок(слабость всегда сопровождается рассеянностью, снижением памяти и внимания, — правильно, максимальная сосудистая сеть в головном мозге!!), реже добавляем «энергетики» — янтарная кислота, Q10, карнитин, НАДН и др. Я не говорю здесь про врожденные митохондриальные дисфункции — это следствие генетической поломки,а мы говорим сейчас больше о приобретенных причинах. Будем ждать новых научных материалов по этой теме…

8. АТФ и другие органические соединения клетки

Аденозинтрифосфорная кислота — АТФ

АТФ аденозинтрифосфорная кислота, или аденозинтрифосфат. Это вещество — своеобразный аккумулятор, без которого невозможно существование клетки.

  

АТФ находится в цитоплазме, в ядре, в двухмембранных органоидах (пластидах и митохондриях). Это универсальный источник энергии для всех процессов, происходящих в клетке. Благодаря использованию АТФ клетки могут осуществлять активный транспорт, синтезировать необходимые вещества, делиться и т. д. 

  

Количество АТФ определяется выполняемыми функциями — обычно в клетке содержится приблизительно \(0,05\) % АТФ от её массы. Но в активно функционирующих клетках (например, в мышцах) может быть и до \(0,5\) %.

Строение АТФ

АТФ — это нуклеотид, состоящий из аденина, рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты. Остатки фосфорной кислоты в молекуле АТФ соединены друг с другом высокоэнергетическими (макроэргическими) связями. При разрыве такой связи выделяется почти в \(4\) раза больше энергии, чем при разрыве других связей. Обычно макроэргические связи обозначают символом ∼.


При гидролизе молекулы АТФ происходит отделение одного остатка фосфорной кислоты и образуется аденозиндифосфат (АДФ). При этом высвобождается \(40\) кДж/моль энергии.

 


Рис. \(1\). Превращение АТФ в АДФ

Другие производные нуклеотидов

Важную роль в процессах обмена веществ играют производные нуклеотидов, которые являются переносчиками водорода в разных биохимических процессах (например, в фотосинтезе и клеточном дыхании). Одним из таких веществ служит никотинамиддинуклеотидфосфат (НАДФ).

 

Рис. \(2\). Модель молекулы НАДФ 

 

В световую фазу фотосинтеза молекула НАДФ присоединяет водород и переходит в восстановленную форму НАДФ·h3служащую источником атомов водорода в реакциях темновой фазы.

Витамины

Витамины — сложные органические соединения, которые в незначительных количествах требуются живым организмам для нормального протекания биохимических процессов. В отличии от других органических соединений витамины не являются источником энергии.

 

Большинство витаминов поступает с пищей, но некоторые могут синтезироваться и в самом организме. 

Витамины обычно называют буквами латинского алфавита. Их делят на две группы: водорастворимые (B1, B2, B5, B6, B12, PP, C) и жирорастворимые (A, D, E, K).


Витамины принимают участие в обмене веществ преимущественно как составная часть сложных ферментов. Их отсутствие или недостаток приводит к тяжёлым нарушениям жизнедеятельности организма.

Источники:

Рис. 1. Превращение АТФ в АДФ https://image.shutterstock.com/image-illustration/atp-energy-currency-cell-600w-1509423494.jpg

Рис. 2. Модель молекулы НАДФ Автор: Benjah-bmm27 — собственная работа, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1884538. 11.09.2021. 

Место образования в клетке атф. Строение и функции атф

АТФ или по полной расшифровке аденозинтрифосфорная кислота, является «аккумулятором» энергии в клетках организма. Ни одна биохимическая реакция не проходит без участия АТФ. Молекулы АТФ находятся в ДНК и РНК.

Состав АТФ

Молекула АТФ имеет три составляющих: три остатка фосфорной кислоты, аденин и рибоза. То есть, АТФ имеет строение нуклеотида и относится к нуклеиновым кислотам. Рибоза-это углевод,а аденин-азотистое основание. Остатки кислоты объединены друг с другом неустойчивыми энергетическими связями. Энергия появляется при отщеплении молекул кислоты. Отделение происходит благодаря биокатализаторам. После отъединения, молекула АТФ уже превращается в АДФ (если отщепилась одна молекула) или в АМФ (если отщепились две молекулы кислоты). При отделении одной молекулы фосфорной кислоты выходит 40 кДж энергии.

Роль в организме

АТФ играет не только энергетическую роль в организме,но и ряд других:

  • является результатом синтезирования нуклеиновых кислот.
  • регулирование многие биохимических процессов.
  • сигнального вещества в других взаимодействиях клеток.

Синтез АТФ

Получение АТФ проходит в хлоропластах и митохондриях. Важнейший процесс в синтезировании молекул АТФ — это диссимиляции. Диссимиляция — это разрушение сложного до более простого.

Синтез АТФ проходит не в один этап, а в три этапа:

  1. Первый этап — подготовительный. Под действием ферментов в пищеварении происходит распад того, что мы поглотили. При этом жиры разлагаются до глицерина и жирных кислот, белки до аминокислот, а крахмал до глюкозы. То есть, всё подготавливается для дальнейшего использования. Выделяется тепловая энергия
  2. Второй этап — это гликолиз (безкислородный). Вновь происходит распад, но здесь распаду подвергается ещё и глюкоза. Так же участвуют ферменты. Но 40 % энергии остаются в АТФ, а остальное расходуется в тепло.
  3. Третий этап — гидролиз (кислородный). Он происходит уже в самих митохондриях. Здесь участие принимает и кислород, который мы вдыхаем, и ферменты. После полной диссимиляции выделяется энергия для образования АТФ.

В любой клетке нашего организма протекают миллионы биохимических реакций. Они катализируются множеством ферментов, которые зачастую требуют затрат энергии. Где же клетка ее берет? На этот вопрос можно ответить, если рассмотреть строение молекулы АТФ — одного из основных источников энергии.

АТФ — универсальный источник энергии

АТФ расшифровывается как аденозинтрифосфат, или аденозинтрифосфорная кислота. Вещество является одним из двух наиболее важных источников энергии в любой клетке. Строение АТФ и биологическая роль тесно связаны. Большинство биохимических реакций может протекать только при участии молекул вещества, особенно это касается Однако АТФ редко непосредственно участвует в реакции: для протекания любого процесса нужна энергия, заключенная именно в аденозинтрифосфата.

Строение молекул вещества таково, что образующиеся связи между фосфатными группами несут огромное количество энергии. Поэтому такие связи также называются макроэргическими, или макроэнергетическими (макро=много, большое количество). Термин впервые ввел ученый Ф. Липман, и он же предложил использовать значок ̴ для их обозначения.

Очень важно для клетки поддерживать постоянный уровень содержания аденозинтрифосфата. Особенно это характерно для клеток мышечной ткани и нервных волокон, потому что они наиболее энергозависимы и для выполнения своих функций нуждаются в высоком содержании аденозинтрифосфата.

Строение молекулы АТФ

Аденозинтрифосфат состоит из трех элементов: рибозы, аденина и остатков

Рибоза — углевод, который относится к группе пентоз. Это значит, что в составе рибозы 5 атомов углерода, которые заключены в цикл. Рибоза соединяется с аденином β-N-гликозидной связь на 1-ом атоме углерода. Также к пентозе присоединяются остатки фосфорной кислоты на 5-ом атоме углерода.

Аденин — азотистое основание. В зависимости от того, какое азотистое основание присоединяется к рибозе, выделяют также ГТФ (гуанозинтрифосфат), ТТФ (тимидинтрифосфат), ЦТФ (цитидинтрифосфат) и УТФ (уридинтрифосфат). Все эти вещества схожи по строению с аденозинтрифосфатом и выполняют примерно такие же функции, однако они встречаются в клетке намного реже.

Остатки фосфорной кислоты . К рибозе может присоединиться максимально три остатка фосфорной кислоты. Если их два или только один, то соответственно вещество называется АДФ (дифосфат) или АМФ (монофосфат). Именно между фосфорными остатками заключены макроэнергетические связи, после разрыва которых высвобождается от 40 до 60 кДж энергии. Если разрываются две связи, выделяется 80, реже — 120 кДж энергии. При разрыве связи между рибозой и фосфорным остатком выделяется всего лишь 13,8 кДж, поэтому в молекуле трифосфата только две макроэргические связи (Р ̴ Р ̴ Р), а в молекуле АДФ — одна (Р ̴ Р).

Вот каковы особенности строения АТФ. По причине того, что между остатками фосфорной кислоты образуется макроэнергетическая связь, строение и функции АТФ связаны между собой.

Строение АТФ и биологическая роль молекулы. Дополнительные функции аденозинтрифосфата

Кроме энергетической, АТФ может выполнять множество других функций в клетке. Наряду с другими нуклеотидтрифосфатами трифосфат участвует в построении нуклеиновый кислот. В этом случае АТФ, ГТФ, ТТФ, ЦТФ и УТФ являются поставщиками азотистых оснований. Это свойство используется в процессах и транскрипции.

Также АТФ необходим для работы ионных каналов. Например, Na-K канал выкачивает 3 молекулы натрия из клетки и вкачивает 2 молекулы калия в клетку. Такой ток ионов нужен для поддержания положительного заряда на наружной поверхности мембраны, и только с помощью аденозинтрифосфата канал может функционировать. То же касается протонных и кальциевых каналов.

АТФ является предшественником вторичного мессенжера цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) — цАМФ не только передает сигнал, полученный рецепторами мембраны клетки, но и является аллостерическим эффектором. Аллостерические эффекторы — это вещества, которые ускоряют или замедляют ферментативные реакции. Так, циклический аденозинтрифосфат ингибирует синтез фермента, который катализирует расщепление лактозы в клетках бактерии.

Сама молекула аденозинтрифосфата также может быть аллостерическим эффектором. Причем в подобных процессах антагонистом АТФ выступает АДФ: если трифосфат ускоряет реакцию, то дифосфат затормаживает, и наоборот. Таковы функции и строение АТФ.

Как образуется АТФ в клетке

Функции и строение АТФ таковы, что молекулы вещества быстро используются и разрушаются. Поэтому синтез трифосфата — это важный процесс образования энергии в клетке.

Выделяют три наиболее важных способа синтеза аденозинтрифосфата:

1. Субстратное фосфорилирование.

2. Окислительное фосфорилирование.

3. Фотофосфорилирование.

Субстратное фосфорилирование основано на множественных реакциях, протекающих в цитоплазме клетки. Эти реакции получили название гликолиза — анаэробный этап В результате 1 цикла гликолиза из 1 молекулы глюкозы синтезируется две молекулы которые дальше используются для получения энергии, и также синтезируются два АТФ.

  • С 6 Н 12 О 6 + 2АДФ + 2Фн —> 2С 3 Н 4 O 3 + 2АТФ + 4Н.

Дыхание клетки

Окислительное фосфорилирование — это образование аденозинтрифосфата путем передачи электронов по электронно-транспортной цепи мембраны. В результате такой передачи формируется градиент протонов на одной из сторон мембраны и с помощью белкового интегрального комплекта АТФ-синтазы идет построение молекул. Процесс протекает на мембране митохондрий.

Последовательность стадий гликолиза и окислительного фосфорилирования в митохондриях составляет общий процесс под названием дыхание. После полного цикла из 1 молекулы глюкозы в клетке образуется 36 молекул АТФ.

Фотофосфорилирование

Процесс фотофосфорилирования — это то же окислительное фосфорилирование лишь с одним отличием: реакции фотофосфорилирования протекают в хлоропластах клетки под действием света. АТФ образуется во время световой стадии фотосинтеза — основного процесса получения энергии у зеленых растений, водорослей и некоторых бактерий.

В процессе фотосинтеза все по той же электронно-транспортной цепи проходят электроны, в результате чего формируется протонный градиент. Концентрация протонов на одной из сторон мембраны является источником синтеза АТФ. Сборка молекул осуществляется посредством фермента АТФ-синтазы.

В среднестатистической клетке содержится 0,04% аденозинтрифосфата от всей массы. Однако самое большое значение наблюдается в мышечных клетках: 0,2-0,5%.

В клетке около 1 млрд молекул АТФ.

Каждая молекула живет не больше 1 минуты.

Одна молекула аденозинтрифосфата обновляется в день 2000-3000 раз.

В сумме за сутки организм человека синтезирует 40 кг аденозинтрифосфата, и в каждый момент времени запас АТФ составляет 250 г.

Заключение

Строение АТФ и биологическая роль его молекул тесно связаны. Вещество играет ключевую роль в процессах жизнедеятельности, ведь в макроэргических связях между фосфатными остатками содержится огромное количество энергии. Аденозинтрифосфат выполняет множество функций в клетке, и поэтому важно поддерживать постоянную концентрацию вещества. Распад и синтез идут с большой скоростью, т. к. энергия связей постоянно используется в биохимических реакциях. Это незаменимое вещество любой клетки организма. Вот, пожалуй, и все, что можно сказать о том, какое строение имеет АТФ.

Продолжение. См. № 11, 12, 13, 14, 15, 16/2005

Расширенное планирование, 10 класс

Урок 19. Химическое строение и биологическая роль АТФ

Оборудование: таблицы по общей биологии, схема строения молекулы АТФ, схема взаимосвязи пластического и энергетического обменов.

I. Проверка знаний

Проведение биологического диктанта «Органические соединения живой материи»

Учитель читает тезисы под номерами, учащиеся записывают в тетрадь номера тех тезисов, которые подходят по содержанию их варианту.

Вариант 1 – белки.
Вариант 2 – углеводы.
Вариант 3 – липиды.
Вариант 4 – нуклеиновые кислоты.

1. В чистом виде состоят только из атомов С, Н, О.

2. Кроме атомов С, Н, О содержат атомы N и обычно S.

3. Кроме атомов С, Н, О содержат атомы N и Р.

4. Обладают относительно небольшой молекулярной массой.

5. Молекулярная масса может быть от тысяч до нескольких десятков и сотен тысяч дальтон.

6. Наиболее крупные органические соединения с молекулярной массой до нескольких десятков и сотен миллионов дальтон.

7. Обладают различными молекулярными массами – от очень небольшой до весьма высокой, в зависимости от того, является ли вещество мономером или полимером.

8. Состоят из моносахаридов.

9. Состоят из аминокислот.

10. Состоят из нуклеотидов.

11. Являются сложными эфирами высших жирных кислот.

12. Основная структурная единица: «азотистое основание–пентоза–остаток фосфорной кислоты».

13. Основная структурная единица: «аминокислот».

14. Основная структурная единица: «моносахарид».

15. Основная структурная единица: «глицерин–жирная кислота».

16. Молекулы полимеров построены из одинаковых мономеров.

17. Молекулы полимеров построены из сходных, но не вполне одинаковых мономеров.

18. Не являются полимерами.

19. Выполняют почти исключительно энергетическую, строительную и запасающую функции, в некоторых случаях – защитную.

20. Помимо энергетической и строительной выполняют каталитическую, сигнальную, транспортную, двигательную и защитную функции;

21. Осуществляют хранение и передачу наследственных свойств клетки и организма.

Вариант 1 – 2; 5; 9; 13; 17; 20.
Вариант 2 – 1; 7; 8; 14; 16; 19.
Вариант 3 – 1; 4; 11; 15; 18; 19.
Вариант 4 – 3; 6; 10; 12; 17; 21.

II. Изучение нового материала

1. Строение аденозинтрифосфорной кислоты

Кроме белков, нуклеиновых кислот, жиров и углеводов в живом веществе синтезируется большое количество других органических соединений. Среди них важнуую роль в биоэнергетике клетки играет аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). АТФ содержится во всех клетках растений и животных. В клетках чаще всего аденозинтрифосфорная кислота присутствует в виде солей, называемых аденозинтрифосфатами . Количество АТФ колеблется и в среднем составляет 0,04% (в клетке в среднем находится около 1 млрд молекул АТФ). Наибольшее количество АТФ содержится в скелетных мышцах (0,2–0,5%).

Молекула АТФ состоит из азотистого основания – аденина, пентозы – рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, т.е. АТФ – особый адениловый нуклеотид. В отличие от других нуклеотидов АТФ содержит не один, а три остатка фосфорной кислоты. АТФ относится к макроэргическим веществам – веществам, содержащим в своих связях большое количество энергии.

Пространственная модель (А) и структурная формула (Б) молекулы АТФ

Из состава АТФ под действием ферментов АТФаз отщепляется остаток фосфорной кислоты. АТФ имеет устойчивую тенденцию к отделению своей концевой фосфатной группы:

АТФ 4– + Н 2 О ––> АДФ 3– + 30,5 кДж + Фн,

т.к. это приводит к исчезновению энергетически невыгодного электростатического отталкивания между соседними отрицательными зарядами. Образовавшийся фосфат стабилизируется за счет образования энергетически выгодных водородных связей с водой. Распределение заряда в системе АДФ + Фн становится более устойчивым, чем в АТФ. В результате этой реакции высвобождается 30,5 кДж (при разрыве обычной ковалентной связи высвобождается 12 кДж).

Для того, чтобы подчеркнуть высокую энергетическую «стоимость» фосфорно-кислородной связи в АТФ, ее принято обозначать знаком ~ и называть макроэнергетической связью. При отщеплении одной молекулы фосфорной кислоты АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфорная кислота), а если отщепляются две молекулы фосфорной кислоты, то АТФ переходит в АМФ (аденозинмонофосфорная кислота). Отщепление третьего фосфата сопровождается выделением всего 13,8 кДж, так что собственно макроэргических связей в молекуле АТФ только две.

2. Образование АТФ в клетке

Запас АТФ в клетке невелик. Например, в мышце запасов АТФ хватает на 20–30 сокращений. Но ведь мышца способна работать часами и производить тысячи сокращений. Поэтому наряду с распадом АТФ до АДФ в клетке должен непрерывно идти обратный синтез. Существует несколько путей синтеза АТФ в клетках. Познакомимся с ними.

1. Анаэробное фосфорилирование. Фосфорилированием называют процесс синтеза АТФ из АДФ и низкомолекулярного фосфата (Фн). В данном случае речь идет о бескислородных процессах окисления органических веществ (например, гликолиз – процесс бескислородного окисления глюкозы до пировиноградной кислоты). Примерно 40% выделяемой в ходе этих процессов энергии (около 200 кДж/моль глюкозы), расходуется на синтез АТФ, а остальная часть рассеивается в виде тепла:

С 6 Н 12 О 6 + 2АДФ + 2Фн ––> 2С 3 Н 4 O 3 + 2АТФ + 4Н.

2. Окислительное фосфорилирование – это процесс синтеза АТФ за счет энергии окисления органических веществ кислородом. Этот процесс был открыт в начале 1930-х гг. XX в. В.А. Энгельгардтом. Кислородные процессы окисления органических веществ протекают в митохондриях. Примерно 55% выделяющейся при этом энергии (около 2600 кДж/моль глюкозы) превращается в энергию химических связей АТФ, а 45% рассеивается в виде тепла.

Окислительное фосфорилирование значительно эффективнее анаэробных синтезов: если в процессе гликолиза при распаде молекулы глюкозы синтезируется всего 2 молекулы АТФ, то в ходе окислительного фосфорилирования образуется 36 молекул АТФ.

3. Фотофосфорилирование – процесс синтеза АТФ за счет энергии солнечного света. Этот путь синтеза АТФ характерен только для клеток, способных к фотосинтезу (зеленые растения, цианобактерии). Энергия квантов солнечного света используется фотосинтетиками в световую фазу фотосинтеза для синтеза АТФ.

3. Биологическое значение АТФ

АТФ находится в центре обменных процессов в клетке, являясь связующим звеном между реакциями биологического синтеза и распада. Роль АТФ в клетке можно сравнить с ролью аккумулятора, так как в ходе гидролиза АТФ выделяется энергия, необходимая для различных процессов жизнедеятельности («разрядка»), а в процессе фосфорилирования («зарядка») АТФ вновь аккумулирует в себе энергию.

За счет выделяющейся при гидролизе АТФ энергии происходят почти все процессы жизнедеятельности в клетке и организме: передача нервных импульсов, биосинтез веществ, мышечные сокращения, транспорт веществ и др.

III. Закрепление знаний

Решение биологических задач

Задача 1. При быстром беге мы часто дышим, происходит усиленное потоотделение. Объясните эти явления.

Задача 2. Почему на морозе замерзающие люди начинают притопывать и подпрыгивать?

Задача 3. В известном произведении И.Ильфа и Е.Петрова «Двенадцать стульев» среди многих полезных советов можно найти и такой: «Дышите глубже, вы взволнованы». Попробуйте обосновать этот совет с точки зрения происходящих в организме энергетических процессов.

IV. Домашнее задание

Начать подготовку к зачету и контрольной работе (продиктовать вопросы зачета – см. урок 21).

Урок 20. Обобщение знаний по разделу «Химическая организация жизни»

Оборудование: таблицы по общей биологии.

I. Обобщение знаний раздела

Работа учащихся с вопросами (индивидуально) с последующими проверкой и обсуждением

1. Приведите примеры органических соединений, в состав которых входят углерод, сера, фосфор, азот, железо, марганец.

2. Как по ионному составу можно отличить живую клетку от мертвой?

3. Какие вещества находятся в клетке в нерастворенном виде? В какие органы и ткани они входят?

4. Приведите примеры макроэлементов, входящих в активные центры ферментов.

5. Какие гормоны содержат микроэлементы?

6. Какова роль галогенов в организме человека?

7. Чем белки отличаются от искусственных полимеров?

8. Чем отличаются пептиды от белков?

9. Как называется белок, входящий в состав гемоглобина? Из скольких субъединиц он состоит?

10. Что такое рибонуклеаза? Сколько аминокислот входит в ее состав? Когда она была синтезирована искусственно?

11. Почему скорость химических реакций без ферментов мала?

12. Какие вещества транспортируются белками через клеточную мембрану?

13. Чем отличаются антитела от антигенов? Содержат ли вакцины антитела?

14. На какие вещества распадаются белки в организме? Сколько энергии выделяется при этом? Где и как обезвреживается аммиак?

15. Приведите пример пептидных гормонов: как они участвуют в регуляции клеточного метаболизма?

16. Какова структура сахара, с которым мы пьем чай? Какие еще три синонима этого вещества вы знаете?

17. Почему жир в молоке не собирается на поверхности, а находится в виде суспензии?

18. Какова масса ДНК в ядре соматической и половой клеток?

19. Какое количество АТФ используется человеком в сутки?

20. Из каких белков люди изготавливают одежду?

Первичная структура панкреатической рибонуклеазы (124 аминокислоты)

II. Домашнее задание.

Продолжить подготовку к зачету и контрольной работе по разделу «Химическая организация жизни».

Урок 21. Зачетный урок по разделу «Химическая организация жизни»

I. Проведение устного зачета по вопросам

1. Элементарный состав клетки.

2. Характеристика органогенных элементов.

3. Структура молекулы воды. Водородная связь и ее значение в «химии» жизни.

4. Свойства и биологические функции воды.

5. Гидрофильные и гидрофобные вещества.

6. Катионы и их биологическое значение.

7. Анионы и их биологическое значение.

8. Полимеры. Биологические полимеры. Отличия периодических и непериодических полимеров.

9. Свойства липидов, их биологические функции.

10. Группы углеводов, выделяемые по особенностям строения.

11. Биологические функции углеводов.

12. Элементарный состав белков. Аминокислоты. Образование пептидов.

13. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белков.

14. Биологические функция белков.

15. Отличия ферментов от небиологических катализаторов.

16. Строение ферментов. Коферменты.

17. Механизм действия ферментов.

18. Нуклеиновые кислоты. Нуклеотиды и их строение. Образование полинуклеотидов.

19. Правила Э.Чаргаффа. Принцип комплементарности.

20. Образование двухцепочечной молекулы ДНК и ее спирализация.

21. Классы клеточной РНК и их функции.

22. Отличия ДНК и РНК.

23. Репликация ДНК. Транскрипция.

24. Строение и биологическая роль АТФ.

25. Образование АТФ в клетке.

II. Домашнее задание

Продолжить подготовку к контрольной работе по разделу «Химическая организация жизни».

Урок 22. Контрольный урок по разделу «Химическая организация жизни»

I. Проведение письменной контрольной работы

Вариант 1

1. Имеются три вида аминокислот – А, В, С. Сколько вариантов полипептидных цепей, состоящих из пяти аминокислот, можно построить. Укажите эти варианты. Будут ли эти полипептиды обладать одинаковыми свойствами? Почему?

2. Все живое в основном состоит из соединений углерода, а аналог углерода – кремний, содержание которого в земной коре в 300 раз больше, чем углерода, встречается лишь в очень немногих организмах. Объясните этот факт с точки зрения строения и свойств атомов этих элементов.

3. В одну клетку ввели молекулы АТФ, меченные радиоактивным 32Р по последнему, третьему остатку фосфорной кислоты, а в другую – молекулы АТФ, меченные 32Р по первому, ближайшему к рибозе остатку. Через 5 минут в обеих клетках померили содержание неорганического фосфат-иона, меченного 32Р. Где оно окажется значительно выше?

4. Исследования показали, что 34% общего числа нуклеотидов данной иРНК приходится на гуанин, 18% – на урацил, 28% – на цитозин и 20% – на аденин. Определите процентный состав азотистых оснований двухцепочечной ДНК, слепком с которой является указанная иРНК.

Вариант 2

1. Жиры составляют «первый резерв» в энергетическом обмене и используются, когда исчерпан резерв углеводов. Однако в скелетных мышцах при наличии глюкозы и жирных кислот в большей степени используются последние. Белки же в качестве источника энергии всегда используются лишь в крайнем случае, при голодании организма. Объясните эти факты.

2. Ионы тяжелых металлов (ртути, свинца и др.) и мышьяка легко связываются сульфидными группировками белков. Зная свойства сульфидов этих металлов, объясните, что произойдет с белком при соединении с этими металлами. Почему тяжелые металлы являются ядами для организма?

3. В реакции окисления вещества А в вещество В освобождается 60 кДж энергии. Сколько молекул АТФ может быть максимально синтезировано в этой реакции? Как будет израсходована остальная энергия?

4. Исследования показали, что 27% общего числа нуклеотидов данной иРНК приходится на гуанин, 15% – на урацил, 18% – на цитозин и 40% – на аденин. Определите процентный состав азотистых оснований двухцепочечной ДНК, слепком с которой является указанная иРНК.

Продолжение следует

В основе всех живых процессов лежит атомно-молекулярное движение. Как дыхательный процесс, так и клеточное развитие, деление невозможны без энергии. Источником энергетического снабжения является АТФ, что это такое и как образуется рассмотрим далее.

Перед изучением понятия АТФ необходима его расшифровка. Данный термин означает нуклеозидтрифосфат, который существенно значим для энергетического и вещественного обмена в составе организма.

Это уникальный энергетический источник, лежащий в основе биохимических процессов. Данное соединение является основополагающим для ферментативного образования.

АТФ был открыт в Гарварде в 1929 году. Основоположниками стали ученые Гарвардской медицинской школы. В их число вошли Карл Ломан, Сайрус Фиске и Йеллапрагада Суббарао. Они выявили соединение, которое по строению напоминало адениловый нуклеотид рибонуклеиновых кислот.

Отличительной особенностью соединения было содержание трех остатков фосфорной кислоты вместо одного. В 1941 году ученый Фриц Липман доказал, что АТФ имеет энергетический потенциал в пределах клетки. Впоследствии был обнаружен ключевой фермент, который получил название АТФ-синтаза. Его задача – образование в митохондриях кислотных молекул.

АТФ – это энергетический аккумулятор в клеточной биологии, является обязательным для успешного осуществления биохимических реакций.

Биология аденозинтрифосфорной кислоты предполагает ее образование в результате энергетического обмена. Процесс состоит из создания 2 молекул на второй стадии. Остальные 36 молекул появляются на третьем этапе.

Скопление энергии в структуре кислоты происходит в связующей части между остатками фосфора. В случае отсоединения 1 фосфорного остатка происходит энергетическое выделение 40 кДж.

В результате кислота превращается в аденозиндифосфат (АДФ). Последующее фосфатное отсоединение способствует появлению аденозинмонофосфата (АМФ).

Следует отметить, цикл растений предусматривает повторное использование АМФ и АДФ, в результате которого происходит восстановление этих соединений до состояния кислоты. Это обеспечивается процессом .

Строение

Раскрытие сущности соединения возможно после изучения того, какие соединения входят в состав молекулы АТФ.

Какие соединения входят в состав кислоты:

  • 3 остатка фосфорной кислоты. Кислотные остатки объединяются друг с другом посредством энергетических связей неустойчивого характера. Встречается также под названием ортофосфорной кислоты;
  • аденин: Является азотистым основанием;
  • рибоза: Представляет собой пентозный углевод.

Вхождение в состав АТФ данных элементов присваивает ей нуклеотидное строение. Это позволяет относить молекулу к категории нуклеиновых кислот.

Важно! В результате отщепления кислотных молекул происходит высвобождение энергии. Молекула АТФ содержит 40 кДж энергии.

Образование

Формирование молекулы происходит в митохондриях и хлоропластах. Основополагающий момент в молекулярном синтезе кислоты – диссимиляционный процесс. Диссимиляция – процесс перехода сложного соединения до относительно простого за счет разрушения.

В рамках синтеза кислоты принято выделять несколько стадий:

  1. Подготовительная. Основа расщепления – пищеварительный процесс, обеспечивается за счет ферментативного действия. Распаду подвергается пища, попавшая в организм. Происходит жировое разложение до жирных кислот и глицерина. Белки распадаются до аминокислот, крахмал – до образования глюкозы. Этап сопровождается выделением энергии теплового характера.
  2. Бескислородная, или гликолиз. В основе лежит процесс распада. Происходит глюкозное расщепление с участием ферментов, при этом 60% выделяемой энергии превращается в тепло, остальная часть остается в составе молекулы.
  3. Кислородная, или гидролиз; Осуществляется внутри митохондрий. Происходит с помощью кислорода и ферментов. Участвует выдыхаемый организмом кислород. Завершается полной . Подразумевает энергетическое выделение для формирования молекулы.

Существуют следующие пути молекулярного образования:

  1. Фосфорилирование субстратного характера. Основано на энергии веществ в результате окисления. Превалирующая часть молекулы формируется в митохондриях на мембранах. Осуществляется без участия ферментов мембраны. Совершается в цитоплазматической части посредством гликолиза. Допускается вариант образования за счет транспортировки фосфатной группы с иных макроэргических соединений.
  2. Фосфорилирование окислительного характера. Происходит за счет окислительной реакции.
  3. Фотофосфорилирование у растений в ходе фотосинтеза.

Значение

Основополагающее значение молекулы для организма раскрывается через то, какую функцию выполняет АТФ.

Функционал АТФ включает следующие категории:

  1. Энергетическую. Обеспечивает организм энергией, является энергетической основой физиологических биохимических процессов и реакций. Происходит за счет 2 высокоэнергетических связей. Подразумевает мышечное сокращение, формирование трансмембранного потенциала, обеспечение молекулярного переноса сквозь мембраны.
  2. Основу синтеза. Считается исходным соединением для последующего образования нуклеиновых кислот.
  3. Регулятивную. Лежит в основе регуляции большинства процессов биохимического характера. Обеспечивается за счет принадлежности к аллостерическому эффектору ферментативного ряда. Воздействует на активность регуляторных центров путем их усиления или подавления.
  4. Посредническую. Считается вторичным звеном в передаче гормонального сигнала в клетку. Является предшественником образования циклического АДФ.
  5. Медиаторную. Является сигнальным веществом в синапсах и иных взаимодействиях клеточного характера. Обеспечивается пуринергическая сигнальная передача.

Среди вышеперечисленных моментов главенствующее место отводится энергетической функции АТФ.

Важно понимать , независимо от того, какую функцию выполняет АТФ, ее значение универсально.

Полезное видео

Подведем итоги

В основе физиологических и биохимических процессов лежит существование молекулы АТФ. Основная задача соединений – энергетическое обеспечение. Без соединения невозможна жизнедеятельность как растений, так и животных.

Вконтакте

Важнейшим веществом в клетках живых организмов является аденозинтрифосфорная кислота или аденозинтрифосфат. Если ввести аббревиатуру этого названия, то получим АТФ (англ. ATP). Это вещество относится к группе нуклеозидтрифосфатов и играет ведущую роль в процессах метаболизма в живых клетках, являясь для них незаменимым источником энергии.

Вконтакте

Первооткрывателями АТФ стали учёные-биохимики гарвардской школы тропической медицины — Йеллапрагада Суббарао, Карл Ломан и Сайрус Фиске. Открытие произошло в 1929 году и стало главной вехой в биологии живых систем. Позднее, в 1941 году, немецким биохимиком Фрицем Липманом было установлено, что АТФ в клетках является основным переносчиком энергии.

Строение АТФ

Эта молекула имеет систематическое наименование, которое записывается так: 9-β-D-рибофуранозиладенин-5′-трифосфат, или 9-β-D-рибофуранозил-6-амино-пурин-5′-трифосфат. Какие соединения входят в состав АТФ? Химически она представляет собой трифосфорный эфир аденозина — производного аденина и рибозы . Это вещество образуется путём соединения аденина, являющегося пуриновым азотистым основанием, с 1′-углеродом рибозы при помощи β-N-гликозидной связи. К 5′-углероду рибозы затем последовательно присоединяются α-, β- и γ-молекулы фосфорной кислоты.

Таким образом, молекула АТФ содержит такие соединения, как аденин, рибозу и три остатка фосфорной кислоты. АТФ — это особое соединение, содержащее связи, при которых высвобождается большое количество энергии. Такие связи и вещества называются макроэргическими. Во время гидролиза этих связей молекулы АТФ происходит выделение количества энергии от 40 до 60 кДж/моль, при этом данный процесс сопровождается отщеплением одного или двух остатков фосфорной кислоты.

Вот как записываются эти химические реакции :

  • 1). АТФ + вода→АДФ + фосфорная кислота + энергия;
  • 2). АДФ + вода→АМФ + фосфорная кислота + энергия.

Энергия, высвобожденная в ходе указанных реакций, используется в дальнейших биохимических процессах, требующих определённых энергозатрат.

Роль АТФ в живом организме. Её функции

Какую функцию выполняет АТФ? Прежде всего, энергетическую. Как уже было выше сказано, основной ролью аденозинтрифосфата является энергообеспечение биохимических процессов в живом организме. Такая роль обусловлена тем, что благодаря наличию двух высокоэнергетических связей, АТФ выступает источником энергии для многих физиологических и биохимических процессов, требующих больших энергозатрат. Такими процессами являются все реакции синтеза сложных веществ в организме. Это, прежде всего, активный перенос молекул через клеточные мембраны, включая участие в создании межмембранного электрического потенциала, и осуществление сокращения мышц.

Кроме указанной, перечислим ещё несколько, не менее важных, функций АТФ , таких, как:

Как образуется АТФ в организме?

Синтез аденозинтрифосфорной кислоты идёт постоянно , т. к. энергия организму для нормальной жизнедеятельности нужна всегда. В каждый конкретный момент содержится совсем немного этого вещества — примерно 250 граммов, которые являются «неприкосновенным запасом» на «чёрный день». Во время болезни идёт интенсивный синтез этой кислоты, потому что требуется много энергии для работы иммунной и выделительной систем, а также системы терморегуляции организма, что необходимо для эффективной борьбы с начавшимся недугом.

В каких клетках АТФ больше всего? Это клетки мышечной и нервной тканей, поскольку в них наиболее интенсивно идут процессы энергообмена. И это очевидно, ведь мышцы участвуют в движении, требующем сокращения мышечных волокон, а нейроны передают электрические импульсы, без которых невозможна работа всех систем организма. Поэтому так важно для клетки поддерживать неизменный и высокий уровень аденозинтрифосфата.

Каким же образом в организме могут образовываться молекулы аденозинтрифосфата? Они образуются путём так называемого фосфорилирования АДФ (аденозиндифосфата) . Эта химическая реакция выглядит следующим образом:

АДФ + фосфорная кислота + энергия→АТФ + вода.

Фосфорилирование же АДФ происходит при участии таких катализаторов, как ферменты и свет, и осуществляется одним из трёх способов:

Как окислительное, так и субстратное фосфорилирование использует энергию веществ, окисляющихся в процессе такого синтеза.

Вывод

Аденозинтрифосфорная кислота — это наиболее часто обновляемое вещество в организме. Сколько в среднем живёт молекула аденозинтрифосфата? В теле человека, например, продолжительность её жизни составляет менее одной минуты, поэтому одна молекула такого вещества рождается и распадается до 3000 раз за сутки. Поразительно, но в течение дня человеческий организм синтезирует около 40 кг этого вещества! Настолько велики потребности в этом «внутреннем энергетике» для нас!

Весь цикл синтеза и дальнейшего использования АТФ в качестве энергетического топлива для процессов обмена веществ в организме живого существа представляет собой саму суть энергетического обмена в этом организме. Таким образом, аденозинтрифосфат является своего рода «батарейкой», обеспечивающей нормальную жизнедеятельность всех клеток живого организма.

Стресс-эхокардиография с аденозинтрифосфатом (АТФ)

В амбулаторно-диагностическом отделении кардиологии и функциональной диагностики выполняется стресс-эхокардиография с аденозинтрифосфатом (АТФ). АТФ расширяет сосуды и усиливает кровоток. Как доказано мировыми исследованиями, стресс-эхокардиография с измерением коронарного резерва – один из самых эффективных методов оценки прогноза пациента с ишемической болезнью сердца.

Он позволяет точно прогнозировать вероятность опасных сердечно-сосудистых осложнений, например, вне зависимости от наличия или отсутствия видимых при коронароангиографии изменений артерий сердца и принять соответствующие меры.

Целью стресс-эхокардиографии с применением АТФ является оценка адекватности прироста кровотока в артериях сердца, то есть измерение коронарного резерва. В случае, если кровоток в исследуемой артерии при введении АТФ не увеличивается, то это означает, что сужение артерии является значимым, и пациенту требуется хирургическая коррекция. Если же под влиянием лекарства регистрируется адекватный прирост кровотока в коронарной артерии, то это означает, что артерия выполняет свою функцию и хирургическое вмешательство пациенту в настоящий момент не показано.

Для выполнения этого теста требуется оборудование эксперт-класса. Данное исследование выполняется в единичных профильных специализированных центрах РФ. 

Как проводится стресс-эхокардиография с АТФ для оценки коронарного резерва?

Пациент ложится на кушетку, на грудную клетку закрепляются электроды ЭКГ, на плечо надевается манжета для контроля артериального давления (АД). Электроды соединяются проводами с компьютером. Затем в одну из поверхностных вен предплечья или кисти устанавливается катетер, соединенный со специальным устройством (дозатором), который автоматически контролирует скорость введения и дозу аденозина. Этот препарат вводится в организм внутривенно в течение 2 минут, параллельно осуществляется непрерывный мониторинг УЗИ и ЭКГ, а также регулярно контролируется АД. Тест прекращается через 2 минуты или при появлении неблагоприятных симптомов (одышка, изменения ЭКГ, значительные колебания АД и др). Заключение врача в распечатанном виде выдается сразу же (в течение 15 минут) после окончания теста. Результаты исследования сохраняются в памяти компьютера для сравнительного анализа изменений в динамике при последующих посещениях. Общая продолжительность стресс-эхокардиографии с аденозином – 30-40 мин. 


Перед процедурой за 12 часов нельзя пить кофе и принимать кофеин-содержащие препараты и продукты.

В нашем учреждение исследование проводится с помощью УЗИ-сканера экспертного класса Vivid9, GE. Проводит исследование Загатина Анжела Валентиновна, д.м.н., врач-кардиолог, врач функциональной диагностики, эксперт стресс-ЭХОКГ.

Требуется предварительная запись по телефону заведующей отделением — Хвостиковой-Иваненко Виктории Валерьевны: 8 950 030 82 50

Что такое ATF | Что такое ATFE

Бюро алкоголя, табака, огнестрельного оружия и взрывчатых веществ (известное как ATF или ATFE) было создано для защиты граждан США от:

  • Преступных организаций
  • Незаконного использования и торговли огнестрельным оружием
  • Незаконная утечка алкоголя и табачных изделий
  • Акты поджогов и взрывов
  • Незаконное использование и хранение взрывчатых веществ

Федеральное правоохранительное агентство ATFE имеет бюджет в 1 доллар.15 миллиардов (по состоянию на 2012 год) и насчитывает 4770 сотрудников, 2442 из которых являются специальными агентами ATFE. Сообщается, что сотрудники ATFE выполняют двойные функции или обязанности, включая обеспечение соблюдения федеральных уголовных законов и регулирование производства огнестрельного оружия и взрывчатых веществ.

ATFE, который был создан как часть Министерства юстиции в соответствии с Законом о внутренней безопасности 2002 года, выполняет ряд функций, включая снижение риска для общественной безопасности, вызванного незаконным оборотом огнестрельного оружия, незаконным владением и использованием огнестрельного оружия, преступные организации и банды, бомбы и взрывчатые вещества, а также преступное использование огня.

Миссия ATFE также включает повышение общественной безопасности путем обеспечения соответствия федеральным законам и постановлениям, связанным с огнестрельным оружием и взрывчатыми веществами. Они также являются федеральным правоохранительным органом, которому поручено сократить потери налоговых поступлений из-за контрабанды алкоголя и табака.

История ATF

Значение ATF в американской истории неоспоримо; хотя временами спорно. Это сборщик налогов, правоприменительная и регулирующая ветвь U.История Министерства юстиции США насчитывает почти 200 лет.

В 1789 году, согласно новой Конституции, был введен налог на импортные спиртные напитки, чтобы компенсировать часть долга, полученного в результате Войны за независимость. Хотя импортный налог был успешным по стандартам законодателей, многие налогоплательщики протестовали против этого налога, что привело к Восстанию виски 1794 года. Хотя этот конкретный налог был в конечном итоге отменен, его место заняли новые налоги, и к 1862 году Конгресс создал Налоговое управление. который курировал налоги на крепкие спиртные напитки и табак.

К концу десятилетия Налоговое управление разработало свой собственный советник, который положил начало созданию ATFE, как оно есть сегодня. С момента создания Отдела по запрету алкоголя в 1920 году и его окончательной отмены в 1933 году через внесение в Конституцию поправки 21 st до создания налогового отдела по алкоголю (ATU) в 1934 году и Федерального управления по алкоголю (FAA) в 1935 году, Казначейство было , опять же, регулирование алкогольной промышленности. Другие даты в истории, которые имеют значение для формального создания ATFE, включают:

  • 1938: Федеральный закон об огнестрельном оружии
  • 1940: слияние FAA и ATU (Закон FAA действует и сегодня.)
  • 1942: ATU развивает обязанности по обеспечению соблюдения Программы огнестрельного оружия
  • 1952: Крупная реорганизация приводит к роспуску налогового отдела, Налоговое управление переименовывает новое подразделение ATU в Подразделение по налогам на алкоголь и табак
  • 1968: Закон о контроле за огнестрельным оружием проходит
  • 1970: Формирование Закона о борьбе с организованной преступностью официально закрепило Подразделение по борьбе с алкоголем, табаком и огнестрельным оружием (ATF)
  • 1970: Раздел XI Закона о борьбе с организованной преступностью официально закрепил экспертизу ATF по взрывным устройствам
  • 1972: Считается рождением сегодняшнего ATF; АТФ стало независимым бюро 1 июля 1972 г.
  • 1982: Закон о борьбе с поджогами 1982 г .; Конгресс внес поправки в Раздел XI, объявив поджог федеральным преступлением и возложив на АТФ ответственность за расследование дел о коммерческих поджогах по всей стране
  • 1982: Закон о вооруженной карьере 1982 года сделал вооруженные преступления федеральным преступлением, тем самым установив обязательный минимальный срок тюремного заключения сроком на 15 лет. эти преступления

Сегодняшний ATFE: важные события

Сегодняшний ATFE сформирован рядом значительных событий, первое из которых произошло в Уэйко, штат Техас, 28 февраля 1993 года.Агенты ATFE, выполняющие ордера на территорию Бранч-Давидиан, были встречены с вооруженными до зубов членами культа Бранч-Давидиан, что привело к гибели четырех специальных агентов ATFE и вызвало серьезную критику действий ATFE.

В тот же период в Нью-Йорке произошел первый взрыв в Всемирном торговом центре. 26 февраля 1993 года шесть человек погибли и более 1000 получили ранения. Спецагенты ATFE, незамедлительно отреагировав на нападение, обнаружили номер VIN арендованного фургона, который использовался группой исламских фундаменталистов для совершения атаки.

19 апреля 1995 года грузовик, начиненный взрывчаткой, врезался в федеральное здание имени Альфреда П. Мурра в Оклахома-Сити, штат Оклахома. Агенты ATFE и национальные группы реагирования со всей страны оказывали помощь и предоставляли экспертные знания во время расследования.

11 сентября 2001 года стало самым значительным моментом в истории для многих федеральных агентств, включая ATFE, которое задействовало Северо-восточные и Юго-восточные национальные группы реагирования в Вашингтоне, округ Колумбия, и агентов Вашингтонского полевого дивизиона в Пентагоне.Полевое подразделение ATFE в Нью-Йорке помогло в расследовании во Всемирном торговом центре, в то время как агенты полевого подразделения Филадельфии отреагировали на место крушения самолета United Flight 93 в Пенсильвании.

В 2002 году было создано Министерство внутренней безопасности, и ATFE был официально передан Министерству юстиции США в 2003 году.

Вернуться к началу

Бюро и бюро

Сноски и цитаты доступны в версиях PDF и Scribd.

Бюро алкоголя, табака, огнестрельного оружия и взрывчатых веществ или ATF — это историческая случайность. Истоки современного ATF восходят к эпохе Гражданской войны, когда Конгресс создал Налоговое управление при Министерстве финансов для сбора налогов на спиртные напитки и табачные изделия. В последующие десятилетия ATF постепенно приобрела юрисдикцию над дополнительными областями, разрозненно и по частям. На протяжении многих лет он был случайным хранилищем для федерального надзора и контроля над различными отраслями промышленности — алкоголем и табаком в начале 1900-х годов, огнестрельным оружием в 1930-х годах и взрывчатыми веществами в 1970-х годах, поскольку возникла необходимость в таком надзоре.ATF медленно превратился из чисто налогового агентства с юрисдикцией над одной отраслью в гибридное регулирующее и правоохранительное агентство, которому было поручено надзор за тремя наиболее политически опасными потребительскими товарами в стране: алкоголем, табаком и огнестрельным оружием. Но за последние 50 лет — после убийства президента, его брата и символа гражданских прав и когда волна преступности довела насилие с применением огнестрельного оружия до беспрецедентного уровня — принуждение к огнестрельному оружию стало основной задачей ATF.

Возможно, отчасти из-за спорадической эволюции юрисдикции ATF, агентство изо всех сил пыталось определить последовательную и управляемую миссию и внедрить эффективные протоколы и политику для адекватного выполнения этой миссии, особенно в отношении регулирования и правоприменения в отношении огнестрельного оружия.Утверждение себя в более широких рамках федеральных правоохранительных органов также стало проблемой для ATF. Периодически предпринимались попытки переименовать агентство или переосмыслить роль ATF, включая значительную реструктуризацию агентства в рамках Закона о внутренней безопасности 2002 года, в соответствии с которым ATF перешла из министерства финансов в министерство юстиции. но ни одно из этих усилий не помогло решить все проблемы, стоящие перед агентством. Эти предыдущие попытки реструктурировать ATF и усовершенствовать ее миссию предпринимались в атмосфере жесткого политического контроля.В конце концов, ATF — это ведущее федеральное агентство, которое занимается одной из самых неприятных и серьезных политических проблем страны: насилием с применением огнестрельного оружия. И за последние два десятилетия это и без того непростое задание стало еще более трудным из-за ряда противоречий — осады Уэйко, финансирования его новой штаб-квартиры, ее операций на выставках оружия и операции по незаконному обороту оружия Fast and Furious — поставили ATF прямо в центр внимания Конгресса и создали возможности для тех, кто в оружейном лобби настроен ослабить агентство.

Прискорбное наследие эволюции ATF состоит в том, что она страдает от кризиса идентичности. С одной стороны, ATF иногда представляет себя федеральной полицией по борьбе с насильственными преступлениями, которая борется с насилием с применением огнестрельного оружия в рамках более широких федеральных усилий по борьбе с преступными группировками и преступлениями, связанными с наркотиками. Но ATF изначально не задумывался как полицейское агентство и часто не имеет внутренней структуры управления и надзора, необходимой для неизменно эффективных операций федеральных правоохранительных органов. С другой стороны, ATF выполняет важную регулирующую функцию в качестве единственного федерального агентства, отвечающего за надзор за законной торговлей огнестрельным оружием и взрывчатыми веществами.Тем не менее, агентство часто отвлекало ограниченные ресурсы от регулирующих органов и маргинализировало регулирующий персонал внутри агентства. Отсутствие четкой ориентации на обеспечение соблюдения или регулирование не позволяет ATF достаточно хорошо выполнять какую-либо часть своей миссии.

Освещение проблем, с которыми сталкивается ATF, — это не просто очередная праздная попытка критики неэффективной бюрократии федерального правительства. Проблема насилия с применением огнестрельного оружия в Соединенных Штатах очень актуальна: каждый день в Америке нападавшие с применением огнестрельного оружия убивают 33 человека.Крайне важно, чтобы федеральное правительство приняло меры по обеспечению соблюдения законов, призванных остановить волну этого насилия, и сделало больше для того, чтобы оружие не попало в руки преступников и других опасных лиц. ATF — это агентство, на которое возложена эта ответственность, и для администрации и Конгресса давно пора серьезно взглянуть на ATF и другие федеральные правоохранительные органы, чтобы разработать всеобъемлющий план по созданию прочных федеральных рамок для борьбы с насилием с применением огнестрельного оружия. и незаконный оборот огнестрельного оружия.Хотя по стране произошло заметное сокращение насильственных преступлений — отчасти благодаря партнерству федеральных правоохранительных органов с местной полицией — незаконный доступ к оружию по-прежнему способствует увеличению количества убийств в Соединенных Штатах, которое намного превышает аналогичные показатели в сопоставимых странах. Проблема огнестрельного оружия в Соединенных Штатах и ​​ежедневное количество смертей от огнестрельного оружия в наших общинах требуют чего-то нового — широкомасштабного переосмысления того, как федеральное правительство должно бороться с насилием с применением огнестрельного оружия и незаконным оборотом огнестрельного оружия, и какой должна быть роль ATF в этих усилиях. .

Поскольку реформаторы в Конгрессе и администрация рассматривают варианты того, как улучшить работу ATF, важно признать, что это агентство состоит из преданных своему делу, трудолюбивых агентов и гражданского персонала, которые во многих делах делают очень хорошо. В некоторых отношениях АТФ за последние десятилетия стало исключительно успешным агентством. Агенты АТФ как группа исключительно продуктивны по традиционным меркам, особенно по сравнению с агентами других федеральных правоохранительных органов. В 2013 году агенты АТФ проявили удивительную продуктивность в разработке дел для судебного преследования — опередили Федеральное бюро расследований или ФБР, агентов 3 к 1 — в среднем 3.4 дела на агента передаются в прокуратуру США для судебного преследования на каждое 1 дело на агента ФБР. Агенты ATF в большей степени, чем большинство других сотрудников федеральных правоохранительных органов, также имеют прочную репутацию по всей стране как активы и эффективные партнеры местных правоохранительных органов. Агенты ATF постоянно предлагают реальную ценность и поддержку местным полицейским управлениям в их усилиях по борьбе с местными преступлениями с применением огнестрельного оружия. Кроме того, ATF сыграла роль в общем снижении преступности в последние годы — уровень насильственных преступлений снизился на 19 процентов в период с 2003 по 2012 год, а уровень убийств снизился на 17 процентов за этот период — за счет захвата тысяч жестоких преступников, а также оружия и наркотиков. торговцы с улиц.В период с 2005 по 2012 год ATF направила в прокуратуру США более 13 000 дел с участием более 27 000 обвиняемых, подозреваемых в торговле огнестрельным оружием.

Несмотря на эти области успеха, ATF столкнулась с некоторыми серьезными проблемами в своих попытках стать федеральным агентством, отвечающим за соблюдение национальных законов об оружии, борьбу с преступлениями с использованием огнестрельного оружия и регулирование отрасли огнестрельного оружия. В этом отчете делается попытка предложить рекомендации о том, как улучшить федеральное правоприменение и регулирование в отношении оружия, которые признают и опираются на огромные активы, которые уже есть у ATF, но при этом признают, что существующего положения вещей недостаточно.Хотя ATF добилась многих успехов, ее возможности недостаточны по сравнению с масштабами борьбы с преступлениями с применением огнестрельного оружия в Соединенных Штатах. Таким образом, в данном отчете не делается акцент на серии отдельных рекомендаций по улучшению текущих операций ATF. Такие рекомендации даются в ходе предварительных оценок, в том числе написанных авторами настоящего отчета; некоторые из них были приняты во внимание, а другие, безусловно, принесут существенные выгоды для функциональности и успеха агентства. Но в этом отчете делается вывод о том, что для решения проблем, с которыми сталкивается ATF, должно произойти нечто большее.

Что это такое? Он начинается с признания того, что в Соединенных Штатах уже есть главное в мире национальное правоохранительное агентство: ФБР. В этом отчете делается вывод о том, что ATF, как ее персонал, так и ее обязанности, должны быть объединены с ФБР. ФБР, подкрепленное агентами, опытом и ресурсами входящей в состав АТФ, должно взять на себя основную юрисдикцию федерального контроля над огнестрельным оружием.

Помимо защиты страны от терроризма, ФБР обладает юрисдикцией в отношении исполнения федеральных уголовных законов и в настоящее время осуществляет сотни инициатив и операций, направленных на различные виды преступной деятельности, включая насильственные преступления.ФБР является политически сильным и уважаемым агентством и, следовательно, способно действовать вне политической борьбы с адекватным финансированием и ресурсами. Директор ФБР обычно занимает 10-летний срок между президентами и в ходе многочисленных избирательных циклов, что служит для защиты работы агентства от превратностей выборов, партийной политики и лоббирования групп интересов. И, что здесь уместно, ФБР уже активно участвует в федеральных усилиях по борьбе и предотвращению насилия с применением огнестрельного оружия.

В этом отчете рассматриваются существующие задачи ATF и ее послужной список по достижению результатов. Он рекомендует Конгрессу и администрации Обамы принять меры по объединению АТФ и ФБР и сделать АТФ подчиненным подразделением этого агентства. В этом отчете делается вывод, что такие действия помогут решить следующие три основные проблемы, которые преследовали ATF в течение многих лет: неадекватное управление, недостаточные ресурсы и обременительные ограничения, а также отсутствие координации.

Неадекватный менеджмент

Беспорядочный путь развития ATF на протяжении многих лет привел к раздроблению руководства на всех уровнях.На самом высоком уровне агентство было передано от Министерства финансов, где оно находилось в его нынешнем виде в течение 30 лет, в Министерство юстиции через Закон о национальной безопасности в 2002 году. За более чем десятилетний период существования ATF часть Министерства юстиции, она не была должным образом включена в более крупную семью федеральных правоохранительных органов, и ее деятельность недостаточно контролировалась, особенно в контексте разработки крупномасштабных операций по решению вопросов государственной важности, таких как огнестрельное оружие контрабанда в Мексику.

На исполнительном уровне в ATF агентство пострадало из-за попыток Конгресса оставить его без утвержденного директора. До августа 2013 года АТФ в течение семи лет находилась без постоянного и постоянного руководителя. В то время ATF возглавлял ряд исполняющих обязанности директоров, многие из которых работали неполный рабочий день и удаленно, в то время как Сенат отказывался всерьез рассматривать кандидатуру на должность директора и одновременно критиковал агентство за отсутствие руководства. Без постоянного директора, работающего на полную ставку, ATF застряла в подвешенном состоянии, не могла участвовать в долгосрочном стратегическом планировании и уязвима для постоянных атак на ее компетенцию и эффективность.В то время как ATF имел преимущество постоянного утвержденного директора в течение 20 месяцев, с отставкой бывшего директора Б. Тодда Джонса в конце марта 2015 года, агентство снова осталось без постоянного руководства и, вероятно, столкнется с еще одним длительным периодом без подтвержденного Директор, поскольку политика этой номинации разыгрывается таким же образом, как и каждая предыдущая номинация на эту должность.

Есть также обширные управленческие проблемы, существующие на других уровнях агентства. Вакуум лидерства также очевиден на местах в полевых подразделениях.За последние 20 лет в агентстве сформировалась культура ограниченного надзора и отсутствия подотчетности, что привело к образованию в значительной степени автономных местных полевых подразделений, которые слишком слабо связаны с исполнительным руководством в штаб-квартире агентства или друг с другом. Эта децентрализованная структура временами оставляла место для инноваций со стороны многих талантливых специальных агентов агентства и во многих офисах приводила к активной следственной работе. Но слишком часто успешные стратегии в одном полевом отделе не передаются другим отделам — и, что еще хуже, эта автономия привела к культуре самоуспокоенности в некоторых полевых отделах, что привело к значительным ошибкам и ошибкам.Директор Джонс предпринял важные шаги для решения многих из этих управленческих проблем, но эти проблемы и культура, лежащая в их основе, развивались десятилетиями. Возможно, даже исключительно квалифицированный директор не в состоянии исправить некоторые из них.

Эти недостатки в лидерстве в ATF оказали значительное пагубное влияние на моральный дух в агентстве. В 2004 году ATF заняла 8-е место из более чем 200 агентств и департаментов в ежегодном опросе федеральных служащих о лучших офисах для работы в федеральном правительстве.Но к 2014 году ATF опустился на 148-е место из 315 агентств и департаментов в целом и занял 279-е место из 314 агентств по «эффективному лидерству» «старших руководителей». Сам директор Джонс отметил плохой моральный дух среди рядовых, когда он вступил в должность исполняющего обязанности директора, охарактеризовав ATF в то время как «агентство в беде» и заявив, что «моральный дух подрывал усилия подавляющего большинства ATF. . »

Недостаток ресурсов и обременительные ограничения

Основная ответственность

ATF — обеспечение соблюдения национальных законов об оружии — ответственность, которая ставит агентство в центр политического вопроса, который часто называют «третьим рельсом» американской политики.В частности, в последние два десятилетия оружейное лобби, возглавляемое Национальной стрелковой ассоциацией, или NRA, стремилось усилить железный контроль над Вашингтоном, используя как свои значительные финансовые ресурсы, так и свою способность мобилизовать своих членов для принуждения и уговора Конгресса. делает свое распоряжение. NRA сосредоточило свои полномочия на трех связанных приоритетах: принятие законов, которые ослабляют или отменяют ограничения для владельцев оружия, нанесение вреда ATF бюджетным ограничениям, так что оно не может эффективно регулировать оружейную промышленность и обеспечивать соблюдение федеральных законов об огнестрельном оружии, и ограничение ресурсов, доступных ATF для обеспечить соблюдение этих слабых законов в условиях жестких политических ограничений.

Слишком часто оружейное лобби преуспевало в этих усилиях. ATF наблюдала, как за последние 10 лет ее бюджет медленно стагнировал, хотя бюджеты других федеральных правоохранительных органов неуклонно увеличивались. Например, с 2005 по 2014 год бюджет ФБР увеличился на 62 процента, бюджет иммиграционной и таможенной службы увеличился на 46 процентов, а бюджет таможенной и пограничной службы увеличился на 94 процента. Напротив, бюджет ATF увеличился с 878 миллионов долларов в 2005 году до всего лишь 1 доллара.18 миллиардов в 2014 году, скромное увеличение примерно на 34 процента, что с поправкой на инфляцию составляет лишь 10 процентов.

Такая бюджетная среда означает, что АТФ значительно недофинансируется как по сравнению с другими правоохранительными органами, так и с ее собственным персоналом, который существовал несколько лет назад. В 2014 году в ATF работало 2 490 специальных агентов — всего на 173 больше, чем в 2001 году. Количество агентов ATF, которые в настоящее время работают по всей стране и расследуют преступления с применением огнестрельного оружия и незаконную торговлю огнестрельным оружием, меньше, чем отдельные полицейские силы Далласа, штат Техас; Вашингтон, Д.C .; и многие другие крупные столичные полицейские управления, что делает практически невозможным для этих агентов адекватно бороться с преступлениями с применением огнестрельного оружия по всей стране. Регулирующая сторона дома находится в еще более плачевном состоянии. В 2014 году ATF наняла всего 780 следователей для регулирования национальных производителей, импортеров и дилеров огнестрельного оружия, а также индустрии взрывчатых веществ. Это на 18,8 процента меньше следователей, чем в агентстве, работавшем в 2001 году, однако размер отрасли, которую им поручено регулировать, существенно вырос за тот же период.

В дополнение к этой нехватке бюджета ATF также сталкивается с препятствиями из-за ряда сторонников законодательства о ежегодных ассигнованиях, которые затрудняют работу агентства и ограничивают его способность выполнять даже самые основные части своей миссии. Эти гонщики, которых насчитывается более десятка, были прикреплены к законодательству об ассигнованиях по приказу оружейного лобби и налагают строгие ограничения на деятельность ATF, включая ограничения на способность ATF управлять своими данными современным и эффективным способом, меры, которые мешают с раскрытием и использованием данных, имеющих решающее значение для исследований правоохранительных органов и общественного здравоохранения, а также запретом на деятельность по регулированию и надзору за торговцами огнестрельным оружием.Слияние ATF с ФБР имело бы незамедлительный эффект аннулирования этих опасных и ненужных бюджетных ограничений — и, в более широком смысле, слияние помогло бы изолировать миссию по обеспечению соблюдения федеральных законов об оружии от политического вмешательства, одновременно помогая обеспечить новый приток ресурсов.

Несогласованность

Преступление с применением огнестрельного оружия представляет собой чрезвычайно сложную задачу. В Соединенных Штатах в частных руках находится около 300 миллионов единиц огнестрельного оружия, и владение оружием является сильной традицией в истории нашей страны, которая защищена Второй поправкой к U.С. Конституция. В то время как в Америке уровень насильственных преступлений сравним с другими сопоставимыми странами, в ней чрезвычайно высокий уровень убийств и преступлений с применением огнестрельного оружия. Эффективная борьба с этим преступлением с применением огнестрельного оружия и предотвращение насилия с применением огнестрельного оружия в будущем дополнительно осложняется тем фактом, что законы об огнестрельном оружии сильно различаются в разных штатах, а насилие с применением огнестрельного оружия часто переплетается с другой преступной деятельностью, такой как групповое насилие и незаконный оборот наркотиков. Следовательно, чтобы быть эффективным, ATF должна иметь возможность координировать свои действия с местными правоохранительными органами для выявления лиц, ответственных за насилие с применением огнестрельного оружия в сообществе, задерживать таких лиц и получать от них информацию о том, откуда поступает незаконное оружие.

По большому счету, ATF довольно эффективна при таком типе согласования. Однако значительная часть преступлений с применением огнестрельного оружия имеет межгосударственный элемент. Например, в 2009 году 30 процентов оружия, которое было обнаружено после совершения преступлений и которое можно было отследить, изначально было приобретено в другом штате. По этой причине также должно быть сильное федеральное правоохранительное учреждение, которое возьмет на себя ведущую роль в расследовании этого типа криминальной проблемы, связанной с несколькими юрисдикциями. В последние годы ATF предприняла попытку позиционировать себя как это агентство, утверждая, что это основное федеральное правоохранительное агентство, занимающееся насильственными преступлениями, включая преступления с применением огнестрельного оружия, в общинах по всей стране.

Попытки изобразить АТФ как федеральную полицию по борьбе с насильственными преступлениями поставили ее в противоречие с миссией ФБР, которая отчасти заключается в «поддержании и обеспечении соблюдения уголовных законов Соединенных Штатов». Этот конфликт не просто семантический. Существует значительное совпадение между работой и ресурсами ATF и ФБР в области оружия, взрывчатых веществ и насильственных преступлений. Например, ФБР имеет хорошо зарекомендовавшую себя инициативу по борьбе с бандами, нацеленную на жестокие уличные банды по всей стране. Но ATF также преследует насильственные банды для расследования из-за того, что они используют оружие в преступлениях, и часто работает с местными правоохранительными органами, чтобы передать дела, связанные с бандами, в федеральный суд.ФБР управляет Национальной системой мгновенной проверки криминального прошлого, используемой для продажи оружия дилерами, имеющими федеральную лицензию, но ATF управляет регулирующей системой, которая выдает эти лицензии и базу данных для отслеживания преступного оружия. Оба агентства имеют обширные учебные программы для судебной экспертизы и расследования взрывчатых веществ, и оба агентства имеют многочисленные лаборатории судебной экспертизы, которые обрабатывают доказательства с мест насильственных преступлений. Оба агентства имеют специально обученные группы реагирования на чрезвычайные ситуации, такие как захват заложников, серьезные инциденты, связанные со взрывчатыми веществами, и крупномасштабные специальные мероприятия, такие как Суперкубок.

Несмотря на значительное совпадение задач, ресурсов и опыта этих двух агентств в отношении применения огнестрельного оружия, взрывчатых веществ и насильственных преступлений, АТФ и ФБР не смогли последовательно и эффективно сотрудничать для выработки единого плана по борьбе с насилием с применением огнестрельного оружия. и незаконный оборот оружия в Соединенных Штатах — или такой план в отношении расследований взрывчатых веществ. Лидерами обоих агентств было предпринято много попыток улучшить координацию, и все они не смогли по-настоящему решить проблему.Действительно, отношения между двумя агентствами часто характеризовались скорее конкуренцией из-за дел и борьбой за сферы влияния, чем сотрудничеством и сотрудничеством. Если найти способ наладить такое сотрудничество, можно будет получить два важных преимущества. Во-первых, объединение активов этих двух агентств уменьшило бы дублирование и расточительство и обеспечило бы некоторую экономию средств в то время, когда все правительственные агентства изо всех сил пытаются поддерживать свои бюджеты. А объединение опыта этих двух агентств приведет к более эффективному и успешному применению федеральных законов об огнестрельном оружии и взрывчатых веществах и к лучшему подходу к борьбе с насильственными преступлениями.

Рекомендации

Предложение о слиянии ATF с ФБР не является реакционным предложением, направленным на «исправление» ATF с учетом последних политических или организационных проблем. Скорее, это предложение предлагается в попытке определить новое видение того, как федеральное правительство могло бы наилучшим образом решить проблему насилия с применением огнестрельного оружия в этой стране. Если бы мы начали с нуля, как бы мы структурировали федеральные правоохранительные органы, чтобы наиболее эффективно обеспечивать соблюдение уголовных законов об оружии и регулировать оружейную промышленность? Мы почти наверняка создадим одно центральное правоохранительное ведомство, которому будет поручена эта миссия, и обеспечим у этого ведомства адекватные ресурсы и политическую поддержку, необходимые для достижения успеха.Мы предпримем шаги, чтобы свести к минимуму дублирование ведомств и путаницу в юрисдикции, и разместим это одно федеральное ведомство, чтобы усилить работу местных правоохранительных органов по борьбе с насильственными преступлениями и гарантировать, что оружие не попадет в руки опасных людей. И мы бы структурировали это агентство, чтобы обеспечить сильное руководство, управление, надзор и подотчетность, чтобы гарантировать, что его правоприменительная деятельность была успешной. Слияние ATF с ФБР — способ создания такого рода агентства. Это слияние также улучшит другие направления деятельности ATF, в частности, взрывчатые вещества, поджоги и реагирование на чрезвычайные ситуации.

Рекомендации, содержащиеся в этом отчете, являются результатом 18-месячного исследования ATF: что работает, чего не хватает и что необходимо агентству для подлинного успеха. Информация, содержащаяся в данном документе, получена в результате обширного обзора общедоступной информации об ATF и ФБР, а также интервью с более чем 50 нынешними и бывшими сотрудниками обоих агентств, а также с теми, кто поддерживал или контролировал ATF и ФБР в министерствах юстиции и казначейства. . Авторы также поговорили с сотрудниками Конгресса, отвечающими за надзор за ATF, представителями местных правоохранительных органов, исследователями, изучавшими преступления с применением огнестрельного оружия, и другими людьми, чьи знания и опыт могут помочь в понимании этого вопроса.Во многих случаях, в которых участвуют нынешние и бывшие агенты и сотрудники ATF, ФБР и Министерства юстиции, информация представлена ​​здесь анонимно для защиты конфиденциальности источников, особенно тех, кто продолжает работать на федеральное правительство и, таким образом, не уполномочен поговорить с авторами.

На следующих страницах мы подробно исследуем ATF и другие аспекты федерального контроля над огнестрельным оружием, в том числе:

  • Краткая история ATF, чтобы рассмотреть ее текущие проблемы в контексте
  • Описание основных миссий, которые агентство выполняет в настоящее время.
  • Обсуждение трех ключевых проблем, стоящих перед агентством — лидерство, ресурсы и ограничения, а также координация — в контексте этих миссий

Затем мы предлагаем одну основную рекомендацию по изменению подхода федерального правительства к применению и регулированию огнестрельного оружия, чтобы лучше защитить общественную безопасность и уменьшить насилие с применением огнестрельного оружия: объединить ATF с ФБР.

Мы не делаем основную рекомендацию этого отчета легкомысленно и признаем, что реализация такого типа реструктуризации агентств будет сложной задачей и потребует много времени. История показала, что крупномасштабные реорганизации широких слоев федерального правительства часто выглядят намного лучше на бумаге, чем на практике. Безусловно, члены каждого агентства столкнутся с сопротивлением и опасениями, и оба они будут опасаться проблем, связанных с такой реорганизацией. И есть риск, что неудачно проведенное слияние создаст больше проблем, чем решит.Но проблема насилия с применением огнестрельного оружия в Соединенных Штатах требует такого масштабного переосмысления того, как федеральные правоохранительные органы могут лучше решить эту проблему. По мнению авторов, потенциальные преимущества перевешивают потенциальные риски. Проблема применения огнестрельного оружия слишком важна, чтобы довольствоваться существующим статус-кво, и требует серьезного мышления и творческих решений. В этом отчете мы стремимся предложить одно из таких решений.

Челси Парсонс — вице-президент по политике в отношении оружия и преступности Центра американского прогресса.Аркадий Герней — старший вице-президент Центра. Марк Д. Джонс — бывший специальный агент по надзору в Бюро США по алкоголю, табаку, огнестрельному оружию и взрывчатым веществам. Элейн К. Камарк — старший научный сотрудник программы исследований в области управления в Институте Брукингса и директор Инициативы по управлению и лидерству в Брукингсе.

Федеральный регистр :: Агентства — Бюро по алкоголю, табаку, огнестрельному оружию и взрывчатым веществам

Этот сайт отображает прототип веб-сайта 2.0-дюймовая версия ежедневного Федеральный регистр. Это не официальное юридическое издание Федерального Зарегистрируйтесь, и не заменяет официальную печатную версию или официальную электронная версия на govinfo.gov GPO.

Документы, размещенные на этом сайте, являются XML-версиями опубликованных Федеральных Зарегистрировать документы. Каждый документ, размещенный на сайте, содержит ссылку на соответствующий официальный PDF-файл на govinfo.губ. Это прототипное издание ежедневный Федеральный регистр на FederalRegister.gov останется неофициальным информационный ресурс до Административного комитета Федеральной Регистр (ACFR) издает постановление о предоставлении ему официального правового статуса. Для получения полной информации о наших официальных публикациях и доступа к ним и услуги, перейдите на О Федеральном реестре в архивах НАРА.губ.

Партнерство OFR / GPO стремится предоставлять точные и надежные нормативная информация на FederalRegister.gov с целью создание Федерального реестра на основе XML как санкционированного ACFR публикация в будущем. Хотя были приложены все усилия для того, чтобы материалы на FederalRegister.gov отображаются правильно, в соответствии с официальная версия PDF на основе SGML на govinfo.правительство, те, кто полагается на него для юридические исследования должны подтверждать их результаты по официальному изданию Федеральный регистр. Пока ACFR не предоставит ему официальный статус, XML представление ежедневного Федерального реестра на FederalRegister.gov не направлять юридические уведомления общественности или судебные уведомления в суды.

Министерство финансов США, Бюро алкоголя, табака и огнестрельного оружия

Федеральные программы

U.S. Министерство финансов, Бюро алкоголя, табака и огнестрельного оружия

Бюро по алкоголю, табаку и огнестрельному оружию (ATF) — это правоохранительный орган в составе Министерства финансов США, который обеспечивает соблюдение федеральных законов и постановлений, касающихся алкоголя, табака, огнестрельного оружия, взрывчатых веществ и поджогов. ATF работает напрямую и в сотрудничестве с другими агентствами по пресечению и предотвращению преступности и насилия; обеспечить справедливое и эффективное регулирование отрасли и сбор доходов; поддержка и помощь федеральным, государственным, местным и международным правоохранительным органам; и предоставлять инновационные программы обучения в поддержку своих функций.

Чтобы пресечь незаконное использование огнестрельного оружия и обеспечить соблюдение федеральных законов об огнестрельном оружии, ATF выдает лицензии дилеров огнестрельного оружия и проводит квалификацию лицензиатов огнестрельного оружия и проверки соответствия. Помимо помощи в обеспечении соблюдения федеральных требований в отношении закупок оружия, проверки соответствия существующих лицензиатов сосредоточены на оказании помощи правоохранительным органам в выявлении и задержании преступников, которые незаконно приобретают огнестрельное оружие. Инспекции также помогают повысить вероятность того, что следы преступного оружия будут успешными, поскольку инспекторы обучают лицензиатов надлежащему ведению документации и деловой практике.Проверки соответствия нацелены на лицензиатов, которые могут направить огнестрельное оружие из законной торговли в преступное использование, и на дилеров, не соблюдающих правила. Приоритеты расследования сосредоточены на вооруженных насильственных преступниках и профессиональных преступниках, наркоторговцах, наркотеррористах, членах агрессивных банд, а также внутренних и международных торговцах оружием. ATF также работает с федеральными, государственными и местными правоохранительными органами, чтобы выявить, расследовать и рекомендовать судебное преследование вооруженных профессиональных преступников и торговцев наркотиками; снизить уровень насильственных преступлений; и для повышения общественной безопасности.

Национальный центр розыска

ATF учредила Национальный центр розыска (NTC) в качестве единственного агентства, ответственного за отслеживание огнестрельного оружия, использованного при совершении преступлений и обнаруженного на местах преступления. Отслеживание огнестрельного оружия — это систематическое отслеживание огнестрельного оружия от производителя к покупателю с целью оказания помощи сотрудникам правоохранительных органов в выявлении подозреваемых в совершении уголовных правонарушений, установлении статуса украденного и подтверждении права собственности. Объем и эффективность операций по отслеживанию NTC значительно увеличились.В 1997 году NTC отследила 199 000 орудий преступления. В настоящее время NTC хранит более 100 миллионов записей об огнестрельном оружии как часть справочной библиотеки, которая определяет огнестрельное оружие, производителей и импортеров. NTC передает запросы на отслеживание производителю оружия, который должен указать название оптового / розничного дистрибьютора и дату передачи. Затем прослеживается цепочка оптовых / розничных операций от точки продажи до отдельного гражданина. Дальнейшее отслеживание остается на усмотрение ATF и зависит от важности отдельного расследования и наличия ресурсов специального агента.

Проект ЛИД

Project LEAD — это автоматизированная система данных, отслеживающая незаконное огнестрельное оружие. Он обеспечивает следственные действия правоохранительным органам путем анализа данных о преступных следах оружия и различной информации о продажах для выявления признаков незаконного оборота огнестрельного оружия.

Признак незаконного оборота огнестрельного оружия — это фактор или обстоятельство, чаще всего обнаруживаемое повторяющимися тенденциями и схемами, которые связаны с незаконным использованием или продажей огнестрельного оружия. Проект LEAD позволяет следователям выявлять такие индикаторы, которые затем могут помочь правоохранительным органам выявлять и расследовать наиболее активных и активных незаконных торговцев огнестрельным оружием.Одним из таких показателей является показатель «время до преступления» огнестрельного оружия. Время до совершения преступления — это период времени (измеряемый в днях) между розничной продажей огнестрельного оружия и получением огнестрельного оружия правоохранительными органами в связь с преступлением. Короткое время до преступления обычно означает, что огнестрельное оружие будет легче отследить, а когда несколько коротких следов до преступления связаны с одним и тем же лицом / федеральным лицензиатом огнестрельного оружия, незаконная торговля оружием весьма вероятна.

Комплексное отслеживание всего изъятого огнестрельного оружия, связанного с преступностью, в районе, где наблюдается высокий уровень вооруженных преступлений, может выявить лиц, которые незаконно продают огнестрельное оружие жестоким преступникам, преступникам-преступникам и, в частности, подросткам и молодежи.

Интегрированная система баллистической идентификации

Интегрированная система баллистической идентификации (IBIS) была внедрена NTC. IBIS — это компьютерная система идентификации, которая сопоставляет и сопоставляет баллистические свидетельства снарядов и гильз. Уникальная система сравнения позволяет специалистам по огнестрельному оружию оцифровывать и сортировать гильзы и гильзы в значительно ускоренном темпе, а также поддерживать национальную базу данных, которая быстро усваивает доказательства местных правоохранительных органов.Теперь местные правоохранительные органы могут стрелять из найденного оружия и вводить оцифрованную информацию из пули, которая предоставит «отпечатки пальцев» для всех других выпущенных из нее пуль. Когда подозреваемый связан с оружием, IBIS может быстро определить, могут ли пули, выпущенные из этого оружия, быть связаны с другими преступлениями. С каждым обнаруженным ружьем, снарядом или гильзой увеличивается база данных и возможность индивидуального уголовного преследования.

Инициатива по пресечению правонарушений среди молодежи

Инициатива по борьбе с преступностью среди молодежи (YCGII) является составной частью программы ATF по борьбе с незаконным оборотом оружия.Начатая в июле 1996 года в 17 городах, YCGII стремится сократить незаконные поставки огнестрельного оружия несовершеннолетним, молодежи и взрослым преступникам. Полицейские управления, участвующие в программе, соглашаются отслеживать все обнаруженные криминальные орудия и сотрудничать с ATF в расследовании случаев торговли людьми. ATF помогает департаментам развивать возможности электронного отслеживания и проводит обучение по отслеживанию и пресечению незаконного оборота. Отдел анализа преступного оружия ATF также предоставляет каждому участвующему сообществу стандартизированный анализ преступного оружия, обнаруженного и отслеживаемого в этой юрисдикции.В YCGII участвуют 27 сообществ, и ATF планирует расширить программу в следующие несколько лет. АТФ и местные правоохранительные органы расследуют и арестовывают незаконных торговцев оружием, используя исчерпывающую информацию для отслеживания и традиционные методы расследования.

Обучение и тренинг по сопротивлению бандам

Программа ATF по обучению и обучению сопротивлению бандам (G.R.E.A.T.) разработана, чтобы помочь детям ставить перед собой цели, противостоять негативному давлению со стороны сверстников, научиться разрешать конфликты без насилия и понять, как банды и насилие среди молодежи влияют на качество их жизни.БОЛЬШОЙ. учащиеся открывают для себя разветвления банд и молодежного насилия с помощью структурированных упражнений и интерактивных подходов к обучению.

БОЛЬШОЙ. учебные программы рассчитаны на учащихся третьего / четвертого и пятого / шестого классов. На сегодняшний день тысячи сотрудников правоохранительных органов из сотен агентств по всей территории США, Канады, Гуама и Пуэрто-Рико, а также военнослужащие с зарубежных баз в Японии и Германии прошли обучение по преподаванию основной учебной программы в начальной, средней и младшей школах. классы средней школы.Предполагаемое совокупное количество студентов, получивших G.R.E.A.T. программа превышает 1,5 миллиона.

Контактная информация:

Бюро алкоголя, табака и огнестрельного оружия
99 New York Ave NE,
Вашингтон, округ Колумбия 20226
202-648-7777

Forest Webb
Национальный центр розыска
2029 Stonewall Jackson Drive
Falling Waters, WV 25419
3042744100

Джо Кофе
Обучение и тренинг по сопротивлению бандам
Tech World, Suite 600, North Lobby
800 K Street, NW.
Вашингтон, округ Колумбия 20091
2029272150


Перспективные стратегии сокращения насилия с применением огнестрельного оружия Отчет OJJDP

Бюро алкоголя, табака, огнестрельного оружия и взрывчатых веществ (ATF): история, роль и цель — видео и стенограмма урока

Обязанности ATF

Многие люди знакомы с ролью ATF в применении огнестрельного оружия. В частности, это означает, что ATF несет ответственность за соблюдение всех федеральных законов, касающихся огнестрельного оружия.Это включает в себя Закон Брэди , который является федеральным законом, требующим от торговцев огнестрельным оружием проводить официальную проверку биографических данных перед передачей огнестрельного оружия другому лицу. Обратите внимание, что термин «огнестрельное оружие» включает в себя такие вещи, как пистолеты, ручные гранаты и бомбы. Закон о предотвращении насилия с применением огнестрельного оружия Брэди назван в честь Джеймса Брэди, бывшего пресс-секретаря Белого дома, получившего пулю в голову во время покушения на президента Рональда Рейгана.

ATF также отвечает за поджоги и взрывчатые вещества.Это означает, что ATF несет ответственность за соблюдение всех федеральных законов и постановлений, касающихся разрушающих устройств, других взрывчатых веществ и поджогов. ATF расследует места совершения преступления, например, взрыва бомбы в Бостонском марафоне, чтобы обнаружить использование взрывчатых веществ и проанализировать использованные материалы. Эта информация помогает идентифицировать подозреваемых.

Хотя в наши дни ATF менее заметен, он все еще активно участвует в обеспечении соблюдения законов об алкоголе и табаке. Например, организованные преступные группы участвуют в попутной торговле , которая представляет собой незаконную транспортировку сигарет из штата с низкой налоговой ставкой в ​​штат с высокой налоговой ставкой для перепродажи сигарет на черном рынке.Это привлекательный вид преступления, потому что каждый штат устанавливает свои собственные налоговые ставки на сигареты. В результате один грузовик с сигаретами, проданными контрабандным путем, может принести прибыль в 2 миллиона долларов при перепродаже в другом штате. Незаконный оборот сигарет является формой уклонения от уплаты налогов и имеет тесные связи с терроризмом, поскольку доходы отслеживаются от подозреваемых террористических групп.

История ATF

Исторически ATF участвовала в борьбе со многими преступлениями, подобными подстрекательству. Хотя ATF уходит своими корнями в 1791 год и принимает первые налоговые законы в стране, ATF, вероятно, наиболее известен благодаря борьбе с насильственными преступлениями и преследованию бутлегеров, в то время как агентство было известно как Бюро запрета. Бутлегеры — лица, причастные к незаконному обороту спиртных напитков. Эта эпоха в истории ATF длилась примерно с 1920 по 1933 год, и в ней участвовал известный агент ATF Элиот Несс.

Несс и его подразделение «Неприкасаемые» известны тем, что уничтожили печально известного гангстера Аль Капоне и обширную организованную преступную группировку Капоне, базирующуюся в Чикаго. Несс и его агенты использовали новаторское сочетание обвинений в отмывании денег, уклонении от уплаты налогов и запрете, чтобы добиться осуждения Капоне.Осуждения Капоне положили конец многолетним насильственным преступлениям, сосредоточенным вокруг прибыльного бизнеса контрабанды спиртных напитков.

В последнее время ATF известна тем, что успешно отследила арендованный фургон Райдера, который использовался во время взрыва в Всемирном торговом центре в 1993 году. В результате взрыва шесть человек погибли и более 1000 получили ранения. Отслеживание фургона привело к опознанию и преследованию террористов.

Однако также в 1993 году ATF провела рейд на религиозный комплекс Бранч-Давидиан в Уэйко, штат Техас, что привело к 51-дневному противостоянию.ATF искала большой тайник с оружием. Противостояние наконец закончилось, когда ФБР применило слезоточивый газ на территорию комплекса, и вспыхнул пожар. В итоге погибло около 100 человек, в том числе четыре агента АТФ и почти 30 детей, проживающих на территории.

Итоги урока

Давайте рассмотрим. Бюро по алкоголю, табаку, огнестрельному оружию и взрывчатым веществам , или ATF, является одним из нескольких правоохранительных органов в федеральном министерстве юстиции. История ATF восходит к 1791 году, когда были приняты первые налоговые законы страны.Он отвечает за несколько различных правоохранительных мероприятий, в том числе:

  • Защита людей от жестоких преступников
  • Защита общества от преступных организаций
  • Предупреждение незаконного использования и оборота огнестрельного оружия
  • Предупреждение незаконного использования и хранения взрывчатых веществ
  • Защита людей от поджогов и взрывов
  • Предупреждение террористических актов
  • Предупреждение незаконной утечки алкогольных и табачных изделий

Например, ATF отвечает за соблюдение всех федеральных законов, касающихся огнестрельного оружия.Это включает в себя Закон Брэди , который является федеральным законом, требующим от торговцев огнестрельным оружием проводить официальную проверку биографических данных перед передачей огнестрельного оружия другому лицу. ATF также обеспечивает соблюдение законов об алкоголе и табачных изделиях, например, касающихся совращения рук или незаконного оборота сигарет. Тем не менее, ATF, вероятно, наиболее известен своей борьбой с насильственными преступлениями и преследованием бутлегеров во время сухого закона. Бутлегеры — лица, причастные к незаконному обороту спиртных напитков.

Результаты обучения

Прочтите этот урок, когда будете готовиться к:

  • Определить роли ATF в Министерстве юстиции
  • Подытожить Закон Брэди и выделить обязанности ATF в соответствии с этим законом
  • Вспомните роль ATF в предотвращении «натуживания»
  • Ссылка на историю и известные дела ATF

ATF только что запретила ваше оружие … Что делать?

История национального закона об огнестрельном оружии

Сейчас все внимание приковано к Бюро по алкоголю, табаку, огнестрельному оружию и взрывчатым веществам («ATF»).ATF — это регулирующий орган для отрасли огнестрельного оружия, который дает ему право толковать и применять федеральные законы, регулирующие огнестрельное оружие. Два закона, имеющих особое значение, — это Национальный закон об огнестрельном оружии («NFA») 1934 года и Закон о защите владельцев огнестрельного оружия («FOPA») 1986 года. Эти два законодательных акта определяют и регулируют владение пулеметами, короткоствольными винтовками или дробовики и глушители (среди прочего) — обычно называемые предметами NFA.

NFA регулирует владение определенными предметами, которые, как считается, обычно используются в бандитских действиях.В 1986 году законодатели дополнительно отрегулировали «пулеметы», приняв закон, запрещающий гражданским лицам владеть любым пулеметом, который в настоящее время не находится в обращении. Это означало, что количество передаваемых пулеметов, существовавших на рынке, было зафиксировано на уровне, зарегистрированном и находившемся в обращении 19 мая 1986 года. Другие предметы NFA все еще могут быть изготовлены и добавлены в реестр NFA. Из-за жестких правил, касающихся этих классов оружия, часть работы ATF состоит в том, чтобы интерпретировать юридическое определение того, что является, а что не является предметом NFA, и применять его к тысячам новых продуктов, поступающих на рынок.

Это было раньше…

Иногда ATF изменяет классификацию предмета с обычного огнестрельного оружия на огнестрельное оружие, регулируемое NFA. Один из самых свежих и ярких примеров этого — запрет на «поднять акции». Когда этот продукт был представлен, он был проверен ATF и определен как не «пулемет», как это определено в NFA. Но после заявлений о том, что во время массового расстрела в Лас-Вегасе в 2017 году был использован противовес, администрация Трампа приказала ATF провести переоценку этого предмета.В результате ATF пришла к выводу, что прикрепление отбойника к полуавтоматическому огнестрельному оружию превращало огнестрельное оружие в пулемет. 26 марта 2019 года, через 90 дней после публикации изменения правил, некогда законный кусок пластика стал нелегальным автоматом.

Управление ATF

Как ATF может сделать товар незаконным? Конгресс предоставляет полномочия нормотворчества многим регулирующим органам в этой стране (например, Агентство по охране окружающей среды, Министерство транспорта, и т. Д. .). Это нормотворческое право дает федеральным агентствам право создавать правила, регулирующие толкование и соблюдение законов, и эти правила имеют полную силу закона. Таким образом АТФ может эффективно изменить закон, фактически не меняя черную букву закона.

Но как это могло случиться?

Как кто-то может получить незарегистрированный элемент NFA? Первый (и все реже) метод — это наследование. Часто бывает, что члены семьи умершего ветерана боевых действий находят сувенирный автомат, «возвращающий», когда осматривают его имущество.Незарегистрированные предметы NFA, будь то глушители, короткоствольные винтовки / дробовики, пулеметы или любые другие предметы NFA, незаконны для владения или передачи и не могут быть переданы по наследству. Согласно веб-сайту ATF, любой такой незарегистрированный элемент NFA, обнаруженный в поместье, является контрабандой и должен быть сдан ATF.

Будьте готовы к изменениям

Вы можете подумать: «Ну, у меня нет незаконного оружия, поэтому я не волнуюсь». Тем не менее, ATF постоянно проверяет продукты, которые есть или появятся на рынке.Это оставляет реальную возможность того, что изменение правил ATF может сделать незаконным владение вашим законным оружием или аксессуаром. Когда ATF изменила определение ударных ложей с легального аксессуара на нелегальный пулемет, у владельцев был 90-дневный льготный период с момента официально опубликованного уведомления об изменении, чтобы сдать или уничтожить свой некогда законный предмет. Владельцы пистолетных фиксаторов теперь обеспокоены аналогичной ситуацией благодаря недавним письмам ATF о прекращении противоправных действий в SB Tactical и Q Honey Badger с просьбой приостановить все производство и передачу пистолетных фиксаторов, если они не зарегистрированы в соответствии с NFA.

Адвокат Up!

Что делать, если вы считаете, что у вас может быть незарегистрированный предмет NFA? Очень важно, чтобы вы немедленно проконсультировались с адвокатом, чтобы определить, находитесь ли вы в незаконном владении. Помните: незнание не является оправданием по закону, поэтому проконсультируйтесь с юристом, прежде чем предпринимать какие-либо другие шаги.

ATF также дает инструкции о том, что делать в таких случаях. Если объект NFA зарегистрирован на законных основаниях и находится в имуществе умершего человека, он может быть унаследован законным наследником этого лица.Однако, как упоминалось ранее, если предмет не зарегистрирован, он является контрабандой и должен быть сдан. На сайте ATF рекомендуется связаться с местным отделением ATF, чтобы договориться о времени сдачи оружия.

Уничтожить или сдать

Но что, если к вашему оружию применяются изменения в правилах? Когда ATF запретила отбойники, у владельцев были два варианта: уничтожить отбойники или передать их ATF. Агентство предоставило руководящие указания о том, как правильно уничтожить отбойник с помощью «дробления, плавления или измельчения отбойника», чтобы его «нельзя было легко восстановить для использования по назначению.«Любое изменение правил ATF на скобки для пистолетов даст публике возможность высказать свое мнение. На момент написания этой статьи ATF отозвала уведомление о том, что она будет регулировать все стабилизирующие распорки пистолета в процессе нормотворчества. Если и когда ATF изменит определение детали, они объявят об этом на своем веб-сайте. Кроме того, средства массовой информации, специализирующиеся на огнестрельном оружии, широко освещают эти события. Вы, вероятно, найдете руководство на веб-сайте Национального фонда стрелкового спорта (NSSF), а также на любом количестве новостных веб-сайтов об огнестрельном оружии.

Будьте в курсе и будьте готовы

Как регулирующее агентство ATF постоянно обновляет свои определения того, что является законным, а что нет. Отрасль огнестрельного оружия постоянно производит новые продукты, которые необходимо оценивать, и, как вы видели, ATF может сначала определить, что предмет не попадает под классификацию предмета NFA, но позже меняет курс. Для получения дополнительной информации о том, как изменение определений ATF может повлиять на вас, обратитесь в U.S. LawShield и попросите поговорить с вашим независимым поверенным программы.


Информация, представленная в этой публикации, предназначена для предоставления общей информации отдельным лицам и не является юридической консультацией. Информация, включенная в эту публикацию, не может цитироваться или упоминаться в любой другой публикации без предварительного письменного согласия U.S. LawShield, которое может быть предоставлено или отказано по нашему усмотрению. Информация не заменяет и не заменяет совет или представление лицензированного поверенного. Мы стремимся к тому, чтобы информация, включенная в эту публикацию, была точной и актуальной, однако мы не претендуем на точность информации и не несем ответственности за какие-либо последствия, которые могут возникнуть в результате использования информации, содержащейся в этой публикации.Использование данной публикации не создает отношений между адвокатом и клиентом между US LawShield, каким-либо независимым поверенным программы и любым физическим лицом.

Когда оружие продается нелегально, A.T.F. Снисходительно относится к наказанию

«Мы действовали исходя из того, что не занимаемся выгонкой людей из бизнеса», — сказал Эрл Клекли, бывший директор по производственным операциям в полевом офисе A.T.F. в Лос-Анджелесе. «Мы выгнали людей из бизнеса, но это была ситуация, когда эти коммерческие предприятия имели более чем один кусок яблока и продолжали действовать в нарушение правил.

Мистер Вулф добавил: «Раньше мы как бы наклонялись назад».

Один A.T.F. Чиновник сослался на политическую обстановку, когда его спросили, почему бюро отвергает рекомендации инспекторов по изъятию штрафов. Чиновник процитировал назначение в 2007 году Майкла Салливана, тогдашнего исполняющего обязанности директора, на пост бессменного главы A.T.F. Сенаторы-республиканцы поддержали эту кандидатуру, несмотря на утверждения избирателей, в том числе Red’s Trading Post, о том, что A.T.F. был слишком агрессивен в своем надзоре.

Национальная стрелковая ассоциация, мощная лоббистская организация оружейной промышленности, не ответила на запрос о комментарии.

Генеральный прокурор Джефф Сешнс подтолкнул прокуроров к более агрессивному обеспечению соблюдения федеральных законов об оружии в рамках усилий администрации Трампа по сокращению насильственных преступлений. Но прокуратура сосредоточилась на пользователях оружия, а не на продавцах.

Процесс проверки дополнительно усложняется законами, регулирующими ведение документации в оружейной промышленности, которые запрещают A.T.F. вести учет в электронном виде.

«Огнестрельное оружие очень опасается регистрации огнестрельного оружия», — сказал г-н.Вулф, ссылаясь на аргумент защитников прав на оружие, что Вторая поправка запрещает правительству вести реестр владельцев оружия. По его словам, проверки иногда требуют прочесывания заплесневелых стопок бумаг или записей, настолько старых, что их невозможно прочитать.