Превращение атф в адф: АТФ и другие органические соединения клетки — урок. Биология, 9 класс.

Что такое фотосинтез? История открытия процесса, фазы фотосинтеза и его значение.

В настоящее время школьники впервые знакомятся со сложными процессами фотосинтеза уже в 6 классе.

Но еще 300-400 лет назад ответ на вопрос «откуда растения берут питательные вещества для строительства своих клеток?» занимал умы ученых во всем мире.

Первым и очевидным ответом было предположение, что из земли. Однако, в далеком 1600 году фламандский ученый Ян Батист ван Гельмонт решил проверить влияние почвы на рост растений и провел уникальный в своей простоте опыт. Естествоиспытатель взял веточку ивы и бочку с почвой. Предварительно их взвесил. А затем посадил отросток ивы в бочку с почвой.

Долгие пять лет ван Гельмонт поливал молодое деревце лишь дождевой водой. А через пять лет выкопал деревце, и вновь взвесил отдельно деревце и отдельно почву. Каково же было его удивление, когда весы показали, что деревце увеличило свой вес практически в тридцать раз, и совсем не походило на тот скромный прутик, что был посажен в кадку.

А вес почвы уменьшился всего на 56 граммов.

Ученый сделал вывод. что почва практически не дает строительного материала растениям, а все необходимые вещества растение получает из воды.

После ван Гельмонта различные ученые повторили его опыт, и сложилась так называемая «водная теория питания растений».

Одним из тех, кто попытался возразить этой теории был М.В. Ломоносов. И строил он свои возражения на том, что на пустых, скудных северных землях с редкими дождями растут высокие, мощные деревья. Михаил Васильевич предположил, что часть питательных веществ растения впитывают через листья, но доказать свою теорию экспериментально он не смог.

И как часто бывает в науке, помог его величество случай.

Однажды нерадивая мышь, решившая поживиться церковными запасами, случайно перевернула банку и оказалась в ловушке. И через некоторое время погибла. К нашей удаче, эту мышь в банке обнаружил Джозеф Пристли, который был не просто священником, а по совместительству ученым-химиком, и очень интересовался химией газов и способами очистки испорченного воздуха.

И тут церковным мышам не повезло. Они стали участницами различных опытов английского ученого.

Джозеф Пристли ставил под одну банку горящую свечу, а в другую сажал мышь. Свеча тухла, грызун погибал.

В наше время его самого зоозащитники посадили бы в банку, но в далеком 1771 году ученому никто не помешал продолжить свои опыты. Пристли посадил мышь в банку, где до этого потухла свеча. Животное погибло еще быстрее.

И тогда Пристли сделал вывод, что раз все живое на Земле до сих пор не погибло, Бог (мы же помним, что Пристли был священником), придумал некий процесс, чтобы воздух вновь был пригоден для жизни. И скорее всего, основная роль в нем принадлежит растениям.

Чтобы доказать это, ученый взял воздух из банки где погибла мышь, и разделил его на две части. В одну банку он поставил мяту в горшочке. А другая банка ждала своего часа. Через 8 дней растение не только не погибло, а даже выпустило несколько новых побегов. И он опять посадил грызунов в банки.

В той, где росла мята — мышь была бодра и закусывала листиками. А в той, где мяты не было — практически моментально лежала дохлая мышиная тушка.

Опыты Пристли вдохновили ученых, и во всем мире начали отлавливать мелких грызунов и пытаться повторить его эксперименты.

Но мы же помним, что Пристли был священником и весь день, до вечерней службы мог заниматься исследованиями.

А Карл Шееле, аптекарь из Швейцарии, экспериментировал в домашней лаборатории в свободное от работы время, т.е. по ночам, и мыши дохли у него независимо от присутствия мяты в банке. В результате его экспериментов получалось, что растения не улучшают воздух, а делают его непригодным для жизни. И Шееле обвинил Пристли в обмане научной общественности. Пристли не уступил, и в результате противостояния ученых было установлено, что для восстановления воздуха растениям необходим солнечный свет.

Именно эти опыты положили начало изучению фотосинтеза.

Исследование фотосинтеза стремительно продолжалось. Уже в 1782 году, спустя всего лишь 11 лет после исследований Пристли, швейцарский ботаник Жан Сенебье доказал, что органоиды растений разлагают углекислый газ в присутствии солнечного света. И практически еще сто лет провальных и удачных экспериментов понадобилась ученым разных специальностей, чтобы в 1864 году немецкий ученый Юлиус Сакс смог доказать, что растения потребляют углекислый газ и выделяют кислород в соотношении 1:1.

Значение фотосинтеза для жизни на Земле

И теперь становится понятна важность процесса фотосинтеза для жизни на земле. Именно благодаря этому сложному химическом процессу стало возможно зарождение жизни на земле и существование человека.

Кто-то может возразить, что на Земле есть места, где не растут ни деревья ни кустарники, например, пустыни или Арктические льды. Ученые доказали, что доля кислорода, выделяемого зеленой массой лесов, кустарников и трав — т. е. растений, что обитают на поверхности суши, составляет всего около 20% газообмена, а 80% кислорода приходится на мельчайшие морские и океанские водоросли, которые потоками воздуха переносятся по всей планете, позволяя дышать животным в экстремальных, практически лишенных растительности регионах нашей удивительной планеты.

Благодаря фотосинтезу вокруг нашей планеты сформировался защитный озоновый экран, защищающий все живое на земле от космической и солнечной радиации, и живые организмы смогли выйти на сушу из глубин океана.

Подробнее о «великой кислородной революции» можно прочитать в учебнике «Биология 10-11 классы» под редакцией А.А. Каменского на портале LECTA.

К сожалению, в настоящее время кислород потребляют не только живые существа, но и промышленность. Уничтожаются тропические леса, загрязняются океаны, что приводит к снижению газообмена и увеличению дефицита кислорода.

Определение и формула фотосинтеза

Определение и формула фотосинтеза

Слово фотосинтез состоит из двух частей: фото — «свет» и синтез — «соединение», «создание». Если подходить к определению упрощенно, то фотосинтез — это превращение энергии света в энергию сложных химических связей органических веществ при участии фотосинтетических пигментов. У зеленых растений фотосинтез происходит в

 хлоропластах.

Схема фотосинтеза, на первый взгляд, проста:

Вода + квант света + углекислый газ → кислород + углевод

или (на языке формул):

6СО₂ + 6Н₂О → С₆Н₁₂О₆ + 6О₂

Если копнуть поглубже и посмотреть на лист в электронный микроскоп, выяснится удивительная вещь: вода и углекислый газ ни в одной из структурных частей листа непосредственно друг с другом не взаимодействуют.

Фазы фотосинтеза

К фотосинтезу способны не только растения, но и многие одноклеточные животные благодаря специальным органоидам, которые называются хлоропласты.

Хлоропласты — это пластиды зеленого цвета фотосинтезирующих эукариот. В состав хлоропластов входят:

1. две мембраны;
2. стопки гранов;
3. диски тилакоидов;
4. строма — внутреннее вещество хлоропласта;
5. люмен — внутреннее вещество тилакоида.

Сложный процесс фотосинтеза состоит из двух фаз: световой и темновой. Как понятно из названия, световая (светозависимая) фаза происходит с участием квантов света. Название темновая фаза вовсе не означает, что процесс происходит в темноте. Более точное определение — светонезависимая. Т.е. для реакций, происходящих в этой этой фазе, свет не нужен, а протекает она одновременно со световой, только в других отделах хлоропласта.

Многие делают ошибку, говоря, что в процессе фотосинтеза происходит производство растениями такого необходимого человечеству кислорода. На самом деле фотосинтез — это синтез углеводов (например, глюкозы), а кислород — лишь побочный продукт реакции.

Световая фаза фотосинтеза

Световая фаза фотосинтеза происходит на мембранах тилакоидов. Фотон света, попадая на хлорофилл, возбуждает его и происходит выделение электронов и скопление отрицательно заряженных электронов на мембране. После того, как хлорофилл потерял все свои электроны, квант света продолжает воздействовать на воду, вызывая фотолиз Н

2О.

Н₂О → Н+ + ОН-

Положительно заряженные протоны водорода накапливаются на внутренней мембране тилакоида.

Получается такой бутерброд: с одной стороны отрицательно заряженные электроны хлорофилла, с другой – положительно заряженные протоны водорода, а между ними – внутренняя мембрана тилакоида.

Гидроксильные ионы идут на производство кислорода:

4ОН → О₂ + 2Н₂О

Когда количество протонов водорода и электронов достигает максимума, запускается специальный переносчик — АТФ-синтаза. АТФ-синтаза выталкивает протоны водорода в строму, где их подхватывает специальный переносчик никотинамиддинуклеотидфосфат или сокращенно НАДФ. НАДФ — специфический переносчик протонов водорода в реакциях углеводов.

Прохождение протонов водорода через АТФ-синтазу сопровождается синтезом молекул АТФ из АДФ и фосфата или фотофосфорилированием, в отличие от окислительного фосфорилирования.

На этом световая фаза фотосинтеза заканчивается, а НАДФН+ и АТФ переходят в темновую фазу.

Повторим ключевые процессы световой фазы фотосинтеза:

1. Фотон попадает на хлорофилл с выделением электронов.
2. Фотолиз воды.
3. Выделение кислорода.
4. Накопление НАДФН+.
5. Накопление АТФ.

У некоторых растений фотосинтез идет по упрощенному варианту, который называется «циклическое фосфорилирование» и разбирается этот процесс в учебнике «Биология 10-11 классы» под редакцией А. А. Каменского на портале LECTA.

Что ещё почитать?

Трудные вопросы ЕГЭ по биологии и ошибки учащихся

ОГЭ по биологии — 2019: расписание, критерии оценивания, типы заданий

Интересные факты о ДНК

Зачем нужны мурашки? Тема для проектной работы по биологии

Темновая фаза фотосинтеза

Темновая фаза фотосинтеза — совокупность ферментативных реакций, которые происходят в строме хлоропласта. Результатом таких реакций является восстановление поглощенного СО₂ при помощи НАДФН+ и АТФ из световой фазы, а еще – синтез сложных органических веществ.

В настоящее время учеными открыто три различных варианта реакций, протекающих в темновую фазу фотосинтеза.

В зависимости от метаболизма, СО₂ растения делят на:

1. С₃-растения — большинство сельскохозяйственных культур, произрастающих в умеренном климате, у которых в результате реакций СО₂ превращается в фосфоглицериновую кислоту.
2. С₄-растения — растения тропиков и субтропиков, наиболее живучие сорняки. У этих растений в результате реакций СО₂ превращается в оксалоацетат.
3. САМ-растения — особый тип С₄-фотосинтеза у растений, испытывающих дефицит влаги.

Более подробно остановимся на реакциях С₃-фотосинтеза, присущих большинству растений и носящих название цикл Калвина.

Мелвин Калвин, американский химик, в 1961 году за определение последовательности реакций при усвоении СО₂ был удостоен Нобелевской премии в области химии.

В ходе реакций цикла образуется глюкоза. Чтобы получилась всего лишь одну молекулу глюкозы, последовательные реакции цикла Кальвина одна за другой происходят целых шесть раз и на ее построение тратится шесть молекул СО₂, восемнадцать молекул АТФ, двенадцать НАДФН+ и двадцать четыре протона.

В ходе дальнейших исследований с меченым радиоактивным углеродом было установлено, что у некоторых тропических и субтропических растений синтез углеводов идет другим путем. И в 1966 году австралийские ученые М. Хетч и К. Слэк описали С₄-фотосинтез, который в их честь называется циклом Хетча-Слэка.

Главное отличие этих путей фотосинтеза в том, что у С₃-растений процесс фотосинтеза протекает лишь в клетках мезофилла, а у С₄-растений как в клетках мезофилла, так и в клетках обкладки сосудистых пучков.

На первый взгляд, увеличение количества реакций может показаться лишенным смысла. Однако в природе не существует ничего бессмысленного или излишнего. И путь С₄-фотосинтеза — эволюционное приспособление растений к более сухому и жаркому климату. Произрастание в условиях ограниченного водоснабжения привело к снижению транспирации для уменьшения потерь воды, что в свою очередь привело к дефициту диоксида углерода и необходимости его концентрации в клетках обкладки.

Также существует еще один уникальный механизм фотосинтеза, характерный для суккулентов. Он носит название САМ (crassulaceae acid metabolism)— «путь фотосинтеза». Химические реакции напоминают путь метаболизма С₄, однако здесь химические реакции разделены не в пространстве, а во времени. Диоксид углерода накапливается в темное время суток.

Протекание фотосинтетических реакций в таком варианте позволяет растениям осуществлять процесс фотосинтеза в условиях значительного дефицита влаги. Считается, что данный путь фотосинтеза сформировался самым последним в ходе эволюции.

Изучая пути фотосинтеза, Вы могли заметить, что в ходе эволюции вырабатываются уникальные приспособительные механизмы к различным условиям существования: от засушливых пустынь до морских глубин.

Тайны живой природы помогут открыть электронные учебники по биологии на портале LECTA.

---

#ADVERTISING_INSERT#

Как работают мышцы

Мышечный аккумулятор или “Что такое АТФ”

АТФ – аденозин трифосфат, страшное название четко отражающее суть явления – великолепное трио фосфатов объединенные аденином. Спектр действий оказываемых АТФ на наш организм огромен, но мы остановимся на тематической направленности статьи, а именно его роли в бодибилдинге.

АТФ – топливо для наших мышц, сжигая фосфаты из своего содержания он отдает положительную энергию в мышечные волокна, давая им энергию для сокращения. Этот процесс происходит ежеминутно и ежесекундно, при этом благодаря его специфичной устроенности энергетические процессы в мышцах происходят в несколько этапов.

Важно: Все эти этапы накладываются друг на друга, т.е. энергетический обмен в мышцах многопоточен и один этап накладывается на другой в одну и ту же единицу времени. Таким образом организм перестраховывается от прекращения поступления энергии и поддерживает необходимый уровень ее выброса в мышцы.

Этап первый – анаэробный. 1-10 секунд мышечных сокращений

АТФ сгорает и высвобождает энергию в мышечных волокнах, заставляя их сокращаться и производить положительное усилие. Ты читаешь эту статью? АТФ заставляет мышцы твоего глазного яблока двигаться и считывать текст. Каждую долю секунды этот маленький труженик отрывает от себя фосфатик и превращает себя в АДФ (аденозин дифосфат), давая тебе энергию. Нужно бОльшее усилие? Тогда отделение идет дальше и еще один фосфат покидает АДФ превращая его теперь уже в АМФ (аденозин монофосфат). Каждый этап этой цепочки дарит нам все больше энергии, а АТФ тем временем обедняется. Процесс этот очень скоростной и “отстрел” АТФ происходит буквально за 3-5 секунд  усилий.

Этап второй – анаэробный. 5-45 секунд мышечных сокращений

Логичный вопрос: “А что будет когда фосфаты кончаются?”. Ответ: АТФ перезарядится аки аккумулятор.

Как только у АТФ заканчиваются фосфаты, он постарается забрать их из креатин-фосфата, который постоянно присутствует в мышцах именно для этих целей. Но забор энергии будет немного медленнее, т.к. АТФ нужно перезарядиться из креатина и только потом отдать энергию, чтобы повторить процесс снова и снова.

Этап третий – анаэробный. 10-90 секунд мышечных сокращений

“Но ведь и запасы креатина на бесконечны!”, – Скажешь ты, и окажешься абсолютно прав. Креатин вырабатывается очень быстро и ему нужно время чтобы снова восполниться. Именно в этот момент в игру вступает метаболический рефлекс – сжигание гликогена, сложного углевода. Гликоген готов сдобрить АТФ фосфатиками, но процесс извлечения фосфатов на этом этапе еще медленнее чем предыдущий, поэтому темп упражнения снижается и становится более размеренным.

Этап четвертый – аэробный. От 80 секунд до нескольких часов мышечных сокращений

После полной выработки креатина гликоген может подпитывать мышцы еще в течении двух минут. После этого организм прибегает к имеющимся в крови питательным веществам и самому медленному процессу высвобождения энергии. В первую очередь “под нож” попадают углеводы (основное топливо организма), следующими в печку забрасываются жиры (топливный запас организма, именно для этих целей он в общем то и имеется у живых существ) и только в последнюю очередь белки, тогда, когда по сути наступает голодание организма и начинается в прямом смысле поедание самого себя.

Чего уж греха таить, чтобы добраться до белков должны быть сожжены все углеводы и имеющиеся жиры в организме, но т.к. эти этапы, как говорилось ранее, наслаиваются друг на друга и  могут быть запущены одновременно, то нередка ситуация, при которой мышечная масса начнет сжигаться даже при наличии свободных жиров в организме.

Именно поэтому аэробные упражнения противопоказаны тем, кому критичен набор мышечной массы. Их следует оставлять на этап “сушки”.

Тезисы

-Все конечно прикольно и замечательно: фосфатики, креатины и прочее, а толк то какой?

А толк в том, что зная этапы энергетического обмена в мышцах ты будешь понимать на каком этапе находится твой организм в данный момент, как увеличить продолжительность тренировки без истощения (а значит и ее результативность) или наоборот, как довести себя до состояния сжигания жиров.

• Для увеличения продолжительности креатинового этапа, следует потреблять креатин-моногидрат до 10г в день в два приема, таким образом можно существенно увеличить его период.
• Для увеличения длины гликогенового этапа, следует потреблять за два часа до тренировки сложных углеводов, к примеру крупы, рис, гречку или просто гейнер за час до тренировки, таким образом можно существенно увеличить период гликогенового этапа.
• Для приближения этапа сжигания жировой массы, следует меньше потреблять простых и сложных углеводов перед тренировкой, а длительность каждого упражнения должна быть больше двух минут, иначе процесс сжигания свободных углеводов и жиров не начнется вовсе.

Сравнение анаэробного и аэробного подхода

Первые три этапа (1-90 секунд) являются анаэробными, четвертый этап (от ~80 секунд является аэробным).

Мышечные волокна, которые подвержены частому и короткому мышечному напряжению восстанавливают гликоген и креатин с суперкомпенсацией. Хранилищем для этих веществ являются наши мышечные волокна, соответственно с увеличением количества энергетических веществ в мышцах мы приобретаем гораздо более объемную мышечную массу. Т.е. анажробные упражнения – набор мышечной массы.

При продолжительных мышечных сокращениях все запасы первичных энергетических запасов в мышцах сгорают и начинается расщепление питательных веществ, соответственно общая масса тела уменьшается. Т.е. аэробные упражнения целенаправленно снижают общий вес тела, включая мышечную массу.

Спринтер на 100-метровку. Марафонец на многие километры.
Feel the differences. 

Думаю, далее объяснять ничего и не нужно, здравому человеку хватит этой информации для осмысления своего тренировочного, пост- и до-тренировочного процесса.

Как АДФ превращается в АТФ?

••• La_Corivo/iStock/GettyImages

Обновлено 14 мая 2019 г.

Автор: David Dunning

Аденозиндифосфат и аденозинтрифосфат — это органические молекулы, известные как нуклеотиды, обнаруженные во всех растительных и животных клетках. АДФ превращается в АТФ для хранения энергии путем добавления высокоэнергетической фосфатной группы. Превращение происходит в веществе между клеточной мембраной и ядром, известном как цитоплазма, или в особых энергопродуцирующих структурах, называемых митохондриями.

Химическое уравнение

Преобразование АДФ в АТФ можно записать как АДФ + Pi + энергия → АТФ или, по-английски, аденозиндифосфат плюс неорганический фосфат плюс энергия дает аденозинтрифосфат. Энергия запасается в молекуле АТФ в ковалентных связях между фосфатной группой, особенно в связи между второй и третьей фосфатными группами, известной как пирофосфатная связь.

Хемиосмотическое фосфорилирование

Превращение АДФ в АТФ во внутренних мембранах митохондрий технически известно как хемиосмотическое фосфорилирование. Мембранные мешочки на стенках митохондрий содержат примерно 10 000 цепочек ферментов, которые получают энергию из пищевых молекул или фотосинтеза — синтеза сложных органических молекул из углекислого газа, воды и неорганических солей — у растений посредством так называемого переноса электронов. цепь.

АТФ-синтаза

Клеточное окисление в цикле катализируемых ферментами метаболических реакций, известном как цикл Кребса, создает накопление отрицательно заряженных частиц, называемых электронами, которые проталкивают положительно заряженные ионы водорода, или протоны, через внутреннюю часть митохондрий. мембрану во внутреннюю камеру. Энергия, высвобождаемая электрическим потенциалом через мембрану, заставляет фермент, известный как АТФ-синтаза, присоединяться к АДФ. АТФ-синтаза представляет собой огромный молекулярный комплекс, и ее функция заключается в катализе присоединения третьей фосфорной группы с образованием АТФ. Один комплекс АТФ-синтазы может генерировать более 100 молекул АТФ каждую секунду.

Перезаряжаемая батарея

Живые клетки используют АТФ, как если бы это была энергия перезаряжаемой батареи. Преобразование АДФ в АТФ увеличивает мощность, в то время как почти все другие клеточные процессы связаны с расщеплением АТФ и имеют тенденцию к разрядке энергии. В организме человека типичная молекула АТФ входит в митохондрии для перезарядки в виде АДФ тысячи раз в день, так что концентрация АТФ в типичной клетке примерно в 10 раз превышает концентрацию АДФ. Скелетным мышцам требуется большое количество энергии для механической работы, поэтому мышечные клетки содержат больше митохондрий, чем клетки других типов тканей.

Статьи по теме

Ссылки

• Университет штата Джорджия: Аденозинтрифосфат
• Университет Пердью: Аэробное дыхание: цикл Кребса
• Университет Северной Аризоны: Почему организму нужна пища

9 0002 Об авторе

Полная занятость писатель с 2006 года, Дэвид Даннинг — профессиональный фрилансер, специализирующийся на творческой документальной литературе. Его работы публиковались в «Golf Monthly», «Celtic Heritage», «Best of British» и многих других журналах, а также в книге «Определяющие моменты в истории». Даннинг имеет степень магистра компьютерных наук Кентского университета.

АТФ — универсальная энергетическая валюта

Цель обучения

1. Описать значение АТФ как источника энергии в живых организмах.

Аденозинтрифосфат (АТФ), нуклеотид, состоящий из аденина, рибозы и трех фосфатных групп, является, пожалуй, самым важным из так называемых богатых энергией соединений в клетке. Его концентрация в клетке колеблется от 0,5 до 2,5 мг/мл клеточной жидкости.

Соединения, богатые энергией – это вещества, обладающие особыми структурными особенностями, которые приводят к высвобождению энергии после гидролиза. В результате эти соединения способны поставлять энергию для биохимических процессов, требующих энергии. Важной структурной особенностью АТФ является связь ангидрида фосфорной кислоты или пирофосфата:

Пирофосфатная связь, обозначенная волнистой линией (~), гидролизуется при превращении АТФ в аденозиндифосфат (АДФ). В этой реакции гидролиза продукты содержат меньше энергии, чем реагенты; происходит выделение энергии (> 7 ккал/моль). Одна из причин такого количества высвобождаемой энергии заключается в том, что гидролиз ослабляет отталкивание электронов, которое испытывают отрицательно заряженные фосфатные группы, когда они связаны друг с другом (рис. 20.3 «Гидролиз АТФ с образованием АДФ»).

Рисунок 20.3 Гидролиз АТФ с образованием АДФ

Энергия высвобождается, поскольку продукты (АДФ и фосфат-ион) имеют меньше энергии, чем реагенты [АТФ и вода (H ₂ O)].

Общее уравнение гидролиза АТФ выглядит следующим образом:

АТФ + H ₂ O → АДФ + P _i + 7,4 ккал/моль

Если при гидролизе АТФ выделяется энергия, то для его синтеза (из АДФ) требуется энергия. В клетке АТФ образуется в результате тех процессов, которые обеспечивают организм энергией (поглощение лучистой энергии солнца у зеленых растений и расщепление пищи у животных), и гидролизуется в ходе тех процессов, которые требуют энергии (синтез углеводов). , липиды, белки; передача нервных импульсов; мышечные сокращения). Фактически АТФ является основным средством энергетического обмена в биологических системах. Многие ученые называют это энергетической валютой клеток.

Примечание

P _i является символом анионов неорганических фосфатов H ₂ PO ₄ ⁻ и HPO ₄ ^{2− 9 0084 .}

АТФ — не единственное высокоэнергетическое соединение, необходимое для метаболизма. Некоторые другие перечислены в таблице 20.1 «Энергия, высвобождаемая при гидролизе некоторых фосфатных соединений». Обратите внимание, однако, что энергия, высвобождаемая при гидролизе АТФ, находится примерно посередине между энергиями высокоэнергетических и низкоэнергетических фосфатных соединений. Это означает, что гидролиз АТФ может обеспечить энергию для фосфорилирования соединений, следующих за ним в таблице. Например, гидролиз АТФ дает достаточно энергии для фосфорилирования глюкозы с образованием глюкозо-1-фосфата. Точно так же гидролиз соединений, таких как креатинфосфат, которые появляются выше АТФ в таблице может обеспечить энергию, необходимую для повторного синтеза АТФ из АДФ.

Таблица 20.1 Энергия, выделяемая при гидролизе некоторых фосфатных соединений

Тип	Пример	Высвобожденная энергия (ккал/моль)
ацилфосфат	1,3-бисфосфоглицерат (БФГ)	−11,8
	ацетилфосфат	−11,3
гуанидинфосфаты	креатинфосфат	−10,3
	аргинина фосфат	−9,1
пирофосфаты	PP i* → 2P i	−7,8
	АТФ → АМП + ПП и	−7,7
	АТФ → АДФ + Р i	−7,5
	АДФ → AMP + P i	−7,5
сахарофосфаты	глюкозо-1-фосфат	−5,0
	фруктозо-6-фосфат	−3,8
	AMP → аденозин + P i	−3,4
	глюкозо-6-фосфат	−3,3
	глицерин-3-фосфат	−2,2
*PPi — ион пирофосфата.

Проверка концепции

1. Почему АТФ называют энергетической валютой клетки?

Ответить

1. АТФ является основной молекулой, участвующей в реакциях энергетического обмена в биологических системах.

Key Takeaway

• Гидролиз АТФ высвобождает энергию, которая может быть использована для клеточных процессов, требующих энергии.

Упражнения

1. Чем отличаются по структуре АТФ и АДФ?

2. Почему при гидролизе АТФ в АДФ выделяется энергия?

3. Определите, будет ли каждое соединение классифицироваться как высокоэнергетическое фосфатное соединение.

   1. АТФ
   2. глюкозо-6-фосфат
   3. креатинфосфат

4. Определите, будет ли каждое соединение классифицироваться как высокоэнергетическое фосфатное соединение.