АТФ
АТФ, или аденозинтрифосфат — энергетическая «валюта» клетки. Молекула этого вещества находится во всех живых организмах и питает большинство процессов, происходящих внутри клеток и поддерживающих в организмах жизнь.
Чтобы поддерживать жизнь, всем организмам нужен постоянный приток энергии. Энергия используется для таких процессов, как деление клетки, синтез белка и перемещение молекул внутри. Клетка получает необходимую энергию в процессе, который называется клеточным дыханием. При аэробном дыхании энергия питательных веществ высвобождается в серии контролируемых реакций с участием кислорода; существуют и анаэробные пути получения энергии. Часть энергии, высвобождаемой при дыхании, используется для синтеза АТФ, а АТФ затем передает эту энергию процессам, протекающим в клетке.
Производство молекул АТФ, источников энергии, происходит внутри органелл, называемых митохондриями. Эти «энергостанции» дают клеткам «силы» для выполнения всех надлежащих функций
Структура АТФ
Аденозинтрифосфат в 1929 г. обнаружил немецкий биохимик Карл Ломан, а также — независимо от него — индийско-американский биохимик Йеллапрагада Суббарао и американский ученый Сайрус Фиске. Молекула АТФ состоит из трех основных частей. Рибоза, одна из разновидностей сахара, образует центральную часть. Аденин (состоит из колец связанных атомов углерода, водорода и азота), присоединяется к рибозе. С другой стороны находятся три фосфатные группы, и именно они играют главную роль в переносе энергии.
Как работает АТФ
При гидролизе АТФ реагирует с водой. В результате реакции получаются молекула аденозиндифосфата (АДФ) и одна фосфатная группа. Изменение свободной энергии при этой реакции может использоваться для сопряжения с процессами, требующими энергии. Для обратного синтеза АТФ из АДФ и фосфата требуется подвод энергии. В аэробных клетках основная часть АТФ образуется при окислительном фосфорилировании, связанном с клеточным дыханием. Полное окисление одной молекулы глюкозы у эукариот обычно связывают примерно с 30–32 молекулами АТФ, хотя число зависит от условий и способа подсчета. АТФ можно сравнить с быстро перезаряжаемой «энергетической валютой»: ее молекулы постоянно синтезируются и расходуются, а не служат долговременным запасом энергии.