Адезинтрифосфатная кислотаЭнергия, поступающая в организм с пищей, запасается в виде химических связей синтезируемых клеткой молекул органических соединений. Как мы уже знаем, универсальным источником энергии в клетке являются углеводы и липиды. Энергия, выделяющаяся при их расщеплении, аккумулируется в молекулах АТФ. Использование АТФ позволяет организму легко и быстро высвобождать и запасать значительные количества энергии. 

По строению АТФ сходна с адениновым нуклеотидом, входящим в состав РНК, только вместо одной фосфорной кислоты в состав АТФ входят три остатка фосфорной кислоты. Клетки не в состоянии содержать кислоты в заметных количествах, а только их соли. Поэтому фосфорная кислота входит в АТФ в виде остатка (вместо ОН-группы кислоты имеется отрицательно заряженный атом кислорода).

Под действием ферментов молекула АТФ легко подвергается гидролизу, то есть присоединяет молекулу воды и расщепляется с образованием аденозиндифосфорной кислоты (АДФ):
АТФ + Н2О АДФ + Н3РО4.

Отщепление еще одного остатка фосфорной кислоты превращает АДФ в аденозинмонофосфорную кислоту АМФ:
АДФ + Н2О АДФ + Н3РО4.
Эти реакции обратимы, то есть АМФ может переходить в АДФ и далее в АТФ, аккумулируя энергию. Разрушение обычной пептидной связи высвобождает лишь 12 кДж/моль энергии. А связи, которыми присоединены остатки фосфорной кислоты, высокоэнергетичны (их еще называют макроэргическими): при разрушении каждой из них выделяется 40 кДж/моль энергии. Поэтому АТФ играет в клетках центральную роль универсального биологического аккумулятора энергии. Молекулы АТФ синтезируются в митохондриях и хлоропластах (лишь незначительное их количество синтезируется в цитоплазме), а затем поступают к различным органоидам клетки, обеспечивая энергией все процессы жизнедеятельности.

За счет энергии АТФ происходит деление клетки, активный перенос веществ через клеточные мембраны, поддержание мембранного электрического потенциала в процессе передачи нервных импульсов, а также биосинтез высокомолекулярных соединений и физическая работа.
При усиленной нагрузке (например, в беге на короткие дистанции) мышцы работают исключительно за счет запаса АТФ. В клетках мышц этого запаса хватает на несколько десятков сокращений, а дальше количество АТФ должно восполняться. Синтез АТФ из АДФ и АМФ происходит за счет энергии, выделяющейся при расщеплении углеводов, липидов и других веществ. На выполнение умственной работы также затрачивается большое количество АТФ. По этой причине людям умственного труда требуется повышенное количество глюкозы, расщепление которой обеспечивает синтез АТФ.

Другие соединения. Клетки синтезируют и другие вещества, необходимые для жизнедеятельности
организма. Кроме небелковых гормонов, непосредственно используемых организмом, существуют так называемые летучие гормоны, посредством которых насекомые сообщают друг другу о нахождении пищи, опасности, привлекают особей другого пола. Действие гормонов на организм столь ощутимо, что живые существа распознают их в ничтожных количествах. Шелкопряды чувствуют запах ароматической железы другой особи на расстоянии до 3 км.
Существуют гормоны и у растений – фитогормоны. Они ускоряют рост и созревание плодов. Кроме гормонов, клетки растений синтезируют соединения, привлекающие опыляющих насекомых и отпугивающие растительноядных. Растения способны вырабатывать вещества, подавляющие рост кон- курирующих видов.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+