Будова і гідроліз АТФ, наука для медицини
- Хімічна. Здійснюється в процесі ендогенної реакції, яка не може протікати спонтанно, наприклад, синтез полімерів з мономерів.
- Транспортна. Являє собою прокачування речовин через мембрани в напрямку проти їх спонтанного руху.
- Механічна, така як биття війок, скорочення м'язової тканини і рух хромосом під час клітинного розмноження.
Ключовий можливістю для клітин поповнити свої енергетичні ресурси для здійснення цих видів роботи є поглинання енергії, тобто використання екзогенних процесів для здійснення ендогенних. АТФ (АТФ) виступає в ролі посередника в процесі поглинання енергії в клітинах і в більшості випадків є безпосереднім її джерелом.
АТФ містить об'єднані між собою моносахарид рибозу, азотистих основ аденін і ланцюжок з трьох фосфатних груп. На додаток до своєї ролі накопичувача енергії, АТФ є трифосфатом нуклеозида, використовуваним при синтезі РНК.
Зв'язки між фосфатними групами АТФ можуть бути зруйновані в процесі гідролізу. Коли отщепляется кінцева фосфатна група, неорганічна молекула фосфату НРОО3 2 відділяється від АТФ, який стає аденозин дифосфат - АДФ. Це екзогенна реакція. в якій виділяється 7,3 ккал енергії на моль гидролизованного АТФ:
Тут ΔG - зміна вільної енергії. виміряний у стандартних умовах. У клітці, однак, умови не стандартні, перш за все через те, що концентрація реагентів і продуктів реакції відрізняється від 1 благаючи. Наприклад, коли гідроліз АТФ відбувається в умовах клітини, ΔG становить близько -13 ккал / моль, що на 78% більше енергії, що виділяється в стандартних умовах.
З огляду на, що вивільняється в процесі гідролізу енергії, фосфатні зв'язку молекули АТФ називають високоенергетичними зв'язками, але цей термін не зовсім правильний. Фосфатні зв'язку АТФ насправді не є сильними зв'язками. Швидше самі реагенти (АТФ і вода) мають більшу енергією, ніж продукти реакції - АДФ і НОРО3 2. Вивільнення енергії в процесі гідролізу АТФ відбувається внаслідок хімічного переходу в більш низькоенергетичний стан.
Корисність АТФ для клітини визначається тим, що енергія, яка вивільняється внаслідок відщеплення фосфатної групи цієї молекули, більше, ніж енергія, яку можуть надати інші молекули. Однак, в чому тут причина? При погляді на молекулу АТФ видно, що всі три фосфатні групи несуть на собі негативний заряд (ионизована). Заряди, таким чином, розташовуються близько один від одного і їх взаємне відштовхування сприяє нестабільності молекули АТФ. Таким чином, трифосфатних ланцюжок молекули АТФ є свого роду стислою пружиною.
