Природа избрала АТФ на роль своеобразной энергетической валюты, которой оплачивается практически любая функция в живом организме, нуждающаяся в энергии . Центральное место АТФ в энергетике клетки определяется тем, что именно на использование ее энергии настроены в ходе эволюции биохимические процессы. И в этом проявляется еще одна из многих мудростей живого - образование унифицированной формы энергии , такой ее формы, которая могла бы быть использована в самых разных процессах.
Способность аккумулировать энергию определяется природой химических связей АТФ, своеобразием их электронных взаимодействий. В этой молекуле связаны воедино пять компонентов: два из них органического происхождения - аденин и сахар, рибоза и три - неорганического, остатки фосфорной кислоты. При синтезе АТФ , так называемом фосфорилировании, к молекуле аденозиндифосфорной кислоты (АДФ), содержащей два остатка фосфорной кислоты, присоединяется третий остаток. Этот остаток невозможно присоединить, не затратив энергии , которая трансформируется в энергию связи между двумя остатками и "заряжает" электроны, образующие эту связь. Гидролиз АТФ , разрыв ее высокоэнергетической связи сопровождается выделением той энергии , которая была затрачена на ее образование. Если гидролизовать АТФ в пробирке - энергия рассеется в виде тепла. В клетке энергия передается совместно с остатком фосфорной кислоты, который присоединяется к молекуле какого-либо фермента, катализирующего биохитгеческую реакцию, и активирует ее своей энергией .
Сразу заметим, что и на молекуле АТФ стабилизация энергии солнечного света не закончилась. АТФ можно назвать лишь относительно стабильным соединением. Со временем оно самопроизвольно гидролизуется и теряет свою энергию . Как же решается это противоречие?Энергия АТФ направляется на биосинтез глюкозы. И вот адесь-то энергия электронов, возбужденных солнечным цветом, стабилизируется окончательно. Сахар (это мы знаем из повседневной жизни) можно хранить сколько угодно и использовать по мере необходимости. Это и делает живая природа. Постепенно расходуя свои запасы углеводов, она окисляет их и извлекает энергию , заключенную в химических связях. Энергия глюкозы не могла бы быть реализована полностью без участия митохондрий - энергопреобразующих органелл животных и растений. Митохондрии - своеобразные антиподы хлоропластов. Если последние используют АТФ на синтез стабильных органических веществ, то митохондрии, напротив, используют органические вещества, продукты расщепления белков, жиров и углеводов, чтобы получить АТФ . В противоположность фотосинтетическому фосфорилированию, которое происходит при фотосинтезе, реакция образования АТФ в митохондриях названа окислительным фосфорилированием. В этом определении - сущность процесса, так как синтез АТФ ,в митохондриях происходит сопряженно с окислением органических питательных веществ дыхательной цепью. Длительная цепь, ряд соединенных последовательно окислительно-восстановительных ферментов (цитохромов и других компонентов), захватывает богатые энергией электроны окисляемых веществ, с тем чтобы совсем так, как; в фотосинтетической цепи, постепенно лишить их энергии я направить ее на синтез АТФ . Обедненные энергией электроны соединяются с кислородом в реакции образования воды.
При окислении питательных веществ в митохондрии поребляется кислород, а выделяются углекислый газ и вода, которые используются на фотосинтез глюкозы. Так замыкается круговорот веществ в живой природе, неразрывно связанный с энергетическим циклом.Таким образом, решение проблемы преобразования солнечной энергии - это, прежде всего, решение вопроса о том, каким образом энергия богатых энергией электронов трансформируется в энергию химических связей АТФ ,- основного вопроса биоэнергетики.
http://evolution.powernet.ru/library/sun.htm
http://ru.wikipedia.org/wiki/Аденозинтрифосфат
Домашние задания: Другие предметы
какая способность атф аккумулировать энергию в клетке?
Похожие вопросы
- Как АТФ отдает энергию.
- помогите. В каких структурах клетки идёт синтез атф?
- Народ, очень срочно! Какое количество энергии при расщеплении АТФ тратиться на синтез рибонуклеазы?
- Помогите ответить на 15 вопросов по биолоии на тему "Клетка" 10 класс
- Обеспечение клеток энергией. Напишите а то у меня зачёт спасибо.
- Сравните АТФ с ДНК и РНК.В чём их сходство и различия?
- Что такое атф?
- сколько атф образуется На кислородом этапе гликоза ?
- Сколько молекут АТФ расходует Na+/K+ АТФаза за 1 цикл?
- Синтез молекул АТФ