Что включает молекула атф: «Какое строение имеет молекула АТФ?» — Яндекс Кью

что это такое в биологии, расшифровка, молекула, функции, виды, значение

Содержание:

• АТФ — что это в биологии, расшифровка
• Молекула АТФ: строение, формула
• Функции АТФ
• Виды АТФ
• Каково значение АТФ для жизнедеятельности клетки

Содержание

• АТФ — что это в биологии, расшифровка
• Молекула АТФ: строение, формула
• Функции АТФ
• Виды АТФ
• Каково значение АТФ для жизнедеятельности клетки

АТФ — что это в биологии, расшифровка

АТФ в биологии — это химическое соединение, выступающее основным источником энергии большинства биохимических процессов в живом организме.

Название представляет собой сокращение слова «аденозинтрифосфат», может встречаться в виде термина «аденозинтрифосфорная кислота». С точки зрения химии вещество представляет собой нуклеозид с 3 фосфатами или нуклеозидтрифосфат.

Примечание 1

Впервые соединение было открыто немецкими биологами-исследователями в 1929 году. А то, что оно является важнейшим преобразователем энергии, выяснил немецко-американский химик Фриц Альберт Липман в 1941 году.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Молекула АТФ: строение, формула

В состав молекулы аденозинтрифосфата входят:

1. Рибоза.
2. Трифосфат.
3. Аденин.

В центре находится молекула рибозы. С одной стороны к ней присоединен аденин. С другой — последовательность из 3 фосфатов.

Особенности структуры и строения хорошо видны на схеме ниже:

Источник: thepresentation. ru

Формула выглядит так:

Источник: yandex.ru

Функции АТФ

Роль аденозинтрифосфорной кислоты в организме определяется целым набором функций:

• обеспечением процессов биосинтеза;
• выработкой энергии для сокращения и движения мышечных волокон;
• созданием условий для прохождения электрических импульсов по нервным волокнам;
• участием в механизмах расшифровки и передачи наследственной информации;
• восстановлением двойных связей в ходе образования жирных кислот.

Химические характеристики вещества позволяют ему участвовать в транспорте ионов водорода, служить надежным поставщиком фосфатных групп, содействовать синтезу глюкозы в результате темных реакций фотосинтеза.

Примечание 2

Биологами замечено использование организмами АТФ для регуляции выработки ферментов. Цепляясь к регуляторным центрам, кислота может подавлять или усиливать их активность.

Виды АТФ

Если к рибозе в ходе биохимических процессов присоединяется 3 остатка фосфорной кислоты, то получается АТФ. Если менее трех, то образуются следующие виды:

• аденозинмонофосфатная кислота — содержит 1 остаток;
• аденозиндифосфат — включает 2 остатка.

Кроме того, если к остатку фосфорной кислоты добавляется какая-либо из активных групп, формируются более сложные соединения. К примеру, никотинамид, также принимающий участие в высвобождении и обмене энергии.

Каково значение АТФ для жизнедеятельности клетки

Вещество поставляет в клетки живого организма необходимую для их жизнедеятельности энергию, участвует в транспортировке различных соединений, избавлении от продуктов распада.

Примечание 3

АТФ находит применение не только как источник энергии, но и как ее своеобразный накопитель.

 

Насколько полезной была для вас статья?

У этой статьи пока нет оценок.

Выделите текст и нажмите одновременно клавиши «Ctrl» и «Enter»

Поиск по содержимому

5. Макроэргические молекулы. Атф: строение, синтез, значение.

Макроэрги́ческие соедине́ния — группа природных веществ, молекулы которых содержат богатые энергией, или макроэргические, связи.

В АТФ цепочка из трех фосфатных остатков связана с 5′-OH-группой аденозина. Фосфатные группы обозначаются как α, β и γ. Рибоза связана с α-фосфатом фосфоэфирной связью. Три фосфатных остатка соединены между собой менее устойчивыми фосфоангидридными связями.

АТФ – универсальный источник энергии в биохимических процессах.

Способы синтеза АТФ:

1. Основан на переносе фосфатных остатков на АДФ через метаболит с высоким потенциалом переноса фосфатных групп. Типичным примером является образование АТФ из креатинфосфата.

2. субстратное фосфорилирование — реакции, в которых реакциях неорганический фосфат (Рi) переносится на АДФ за счет высокого химического потенциала

3. фотосинтетическое фосфорилирование

4. Окислительное фосфорилирование. Наиболее эффективный способ синтеза АТФ. Происходит в аэробных условиях, использует энергию градиента электрохимического потенциала.

Другие макроэргические соединения (ГТФ, ЦТФ и УТФ), химически похожи на АТФ, но их роль в организме более специфична – играют роль поставщиков энергии в различных биосинтетических процессах и взаимопревращениях углеводов, липидов.

NAD (НАД) —никотинамидадениндинуклеотид –

динуклеотид, молекула которого построена из амида никотиновой кислоты и аденина, соединенных между собой цепочкой, состоящей из двух остатков D-рибозы и двух остатков фосфорной кислоты.

Молекула NADH является переносчиком энергии и восстановленный кофермент может быть использован как субстрат в реакции окислительного фосфорилирования в митохондрии: молекула NADH окисляется в NAD⁺, при этом выделяется энергия, эквивалентная (запасаемая в форме) трем АТФ (2,5).

FAD (ФАД) — флавинадениндинуклеотид — окислительно-восстановительный кофактор, принимающий участие в некоторых важных биохимических процессах.

Молекула FADh3 окисляется в FAD, при этом выделяется энергия, эквивалентная (запасаемая в форме) двум АТФ (1,5).

Система трансформации энергии включает следующие компоненты:

• замкнутая сопрягающая мембрана;

• локализованная в мембране электрон-транспортная цепь;

• трансмембранный электрохимический протонный градиент — ΔμH+ , генерируемый работой цепи;

• АТФ-синтаза, катализирующая синтез АТФ из АДФ и Ф за счет энергии ΔμH+

другим местом накопления химической энергии являются биологические мембраны, работающие по принципу конденсатора, разделяя и накапливая подобно изолирующему слою заряженные атомы и молекулы (ионы).

Неравномерное распределение ионов порождает химическую движущую силу, обеспечивающую перемещение ионов из области высокой концентрации в область более низкой концентрации. Такое перемещение ионов продолжается до достижения динамического равновесия.

АТФ-синтаза состоит из двух компонентов: канала протонов (F0) и управляемого им белкового комплекса (F1), который трансформирует энергию потока протонов через мембрану в химическую энергию АТФ.

Встроенный в мембрану комплекс Fo отвечает за перенос протонов через мембрану.

Внемембранный комплекс F1 выполняет каталитические функции по синтезу/гидролизу АТФ.

Между собой Fo и F1 комплексы соединённы γ-субъединицей

Конформации меняются при вращении γ-субъединицы вместе с c-кольцом домена FO.

Движущей силой в этом процессе является перенос протона, катализируемый доменом FO. При этом сам α/β гексамер не вращается, так как он удерживается субъединицой δ, в свою очередь связанной с неподвижными субъединицами a и b, которые относятся к FO.

Т.е. АТФ-синтаза является машиной синтеза АТФ, работающей «на протонах».

6. Этапы энергетического обмена: подготовительный, бескислородный (гликолиз), кислородный. Брожение.

Этапы энергетического обмена:

1. Подготовительный

2. Бескислородный

3. Кислородное расщепление.

Первый этап – подготовительный (ЖКТ)

Сложные органические вещества расщепляются до простых соединений или мономеров

Белки ® аминокислоты

Липиды ® глицерин + жирные кислоты

Углеводы ® глюкоза

Мономеры вместе с кровью поступают в клетки, где претерпевают дальнейшие изменения.

Второй этап – анаэробный (бескислородный) — (в цитоплазме клеток)

В клетках животного организма этот процесс протекает в форме окисления глюкозы и сопровождается ее расщеплением – гликолиз. Расщепляется именно глюкоза, так как она является энергетически очень емким веществом.

Гликолиз осуществляется без участия кислорода, поэтому его ещё называют бескислородный или неполное расщепление.

Образуется промежуточный продукт – пировиноградная кислота, которая в дальнейшем в животных клетках превращается в молочную кислоту. Обязательными участниками гликолиза обязательно являются АДФ и Н₃РО₄. Оба эти вещества всегда имеются в клетке, так как они образуются в результате её жизнедеятельности. В процессе гликолиза из одной молекулы глюкозы образуются 2 молекулы АТФ и освобождается 4 атома водорода, которые захватываются акцептором водорода НАД⁺.

С₆Н₁₂О₆ + 2Н₃РО₄ + 2АДФ + 2НАД+ = 2С₃Н₆О₃ + 2АТФ +2Н₂О + 2НАД*Н + тепло

В результате освобождается небольшое количество энергии порядка 200 кДж/моль глюкозы. 60% данной энергии рассеивается в виде тепла, а 40% — идет на синтез АТФ.

В клетках растительного организма, дрожжей и ряда бактерий бескислородный этап энергетического обмена протекает в форме брожения (ферментативное расщепление органических веществ, преимущественно углеводов) . Выделившаяся энергия также запасается в виде двух молекул АТФ: общий промежуточный продукт брожения — пировиноградная кислота СН3С(О)СООН, образование которой из углеводов в большинстве случаев протекает таким же путем, как в гликолизе. Все превращения осуществляются с участием ферментов.

В зависимости от конечного продукта реакции различают несколько видов брожения

1. Спиртовое брожение: осуществляется так называемыми дрожжами, а также некоторыми плесневыми грибками.

2. Молочнокислое брожение: осуществляется лактобактериями, которые могут жить и в присутствии кислорода. Живут в молоке и продуктах его переработки, на растениях, в кишечнике и на слизистых оболочках человека.

3. Муравьинокислое брожение: осуществляется энтеробактериями, конечным продуктом брожения наряду с другими органическими кислотами и спиртами может быть муравьиная кислота ,которая часто распадается на водород и углекислый газ, поэтому эти бактерии часто называют газообразующими.

4. Маслянокислое брожение: осуществляется группой анаэробных бактерий, называемых клостридиями, которые могут сбраживать углеводороды до масляной кислоты и ряда других соединений (ацетона, пропанола, бутанола).

В дальнейшем пируват транспортируется в митохондриальный матрикс, где декарбоксилируется пируватдегидрогеназным комплексом. В результате этой реакции происходит перенос ацетильной группы на коэнзим КоА (HS-KoA) с образованием конечного продукта ацетил-КоА, который является высокоэнергетическим (макроэргическим) соединением.

Пируват + НАД+ + HS-KoA –> Ацетил-КоА + НАДН + Н+ + СO2

Третий этап – кислородное расщепление (клеточное дыхание) –на внутренней мембране митохондрий

Продукт гликолиза — пировиноградная кислота — заключает в себе значительную часть энергии, и дальнейшее ее высвобождение осуществляется в митохондриях, где пировиноградная кислота подвергается ферментативному расщеплению в митохондриях в цикле Кребса (цикле трикарбоновых кислот или цикле лимонной кислоты) и в цепи переноса электронов.

Цикл Кребса состоит из 8 стадий, в ходе которых происходит:

1) полное окисление ацетильного остатка до двух молекул СО₂,

2)образуются три молекулы восстановленного никотинамидадениндинуклеотида (НАДН) и одна восстановленного флавинадениндинуклеотида (ФАДН₂), что является главным источником энергии, производимой в цикле Кребса.

3) образуется одна молекула гуанозинтрифосфата (ГТФ) в результате так называемого субстратного окисления.

Суммарное уравнение полного окисления глюкозы:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ + 38(?)АДФ + 38Н₃РО₄® 6СО₂ + Н₂О + 38(?)АТФ

Кофактор | биохимия | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.

• Студенческий портал
  Britannica — лучший ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Britannica Beyond
  Мы создали новое место, где вопросы находятся в центре обучения. Вперед, продолжать. Просить. Мы не будем возражать.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы исследуем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!

Содержание

• Введение

Краткие факты

• Связанный контент

Пол Д.

Бойер | Американский биохимик

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.