Мононуклеотиды : атф , адф , амф

• Соединения , молекулы которых представлены одним нуклеотидом

• Широко распространены в живой природе и играют огромную роль в энергетическом обмене клетки

Атф ( аденозинтрифосфорная кислота )

• содержится во всех клетках в растворимой фракции цитоплазмы ( гиалоплазме ) ,митохондриях , хлоропластах , ядре

• молекула представляет собой один нуклеотид :

• содержит единственное азотистое основание - аденин

• в качестве сахара ( пентозы ) - рибозу

• включает три остатка фосфорной кислоты ( Н₂ РО₄ ) --- Р

АДЕНИН РИБОЗА Р ~ Р ~ Р

• связь между остатками фосфорной кислоты называется макроэргической ( обозначается значком ) ; в АТФ имеется две таких связи

• молекула АТФ имеет подвижную неустойчивую структуру и легко отщепляет остатки фосфорной кислоты под действием фермента АТФ – азы ( гидролиз АТФ )

• при гидролитическом отщеплении концевой молекулы фосфорной кислоты и разрыве ( гидролизе ) макроэргической связи освобождается 40 кдЖ энергии ( АТФ при этом превращается в АДФ - аденозиндифосфорную кислоту , которая имеет одну макроэргическую связь )

• при отщеплении от АДФ ещё одной молекулы фосфорной кислоты путём гидролиза второй макроэргической связи получается АМФ - аденозинмонофосфорная кислота ( входит в состав всех РНК ) и высвобождается ещё 40 кдЖ

Схема гидролиза АТФ

АТФ + Н₂О = АДФ + Н₃РО₄ + 40 кдЖ

АДФ + Н₂О = АМФ + Н₃РО₄ + 40 кдЖ

• соединения , обладающие связями , при разрыве которых выделяется много энергии , называются макроэргами (АТФ - единственный универсальный макроэрг для всех организмов )

• другие нуклеотиды - Г , Ц , У , Т - монофосфаты - также могут присоединять остатки фосфорной кислоты и превращаться в ди- и трифосфаты - макроэрги ( энергия отщепления от трифосфата макроэргического фосфора используется для соединения их в полинуклеотиды

Функции АТФ

• универсальный источник энергии для всех видов клеточной активности ( эндотермические процессы в клетке и организме )

• аккумулятор клеточной энергии , выделяющейся при дыхании ( окислении органических веществ на митохондриях )

• энергетический посредник между источником энергии в клетке ( дыхание ) и её потребителями ( эндотермические процессы в клетке и организме )

Синтез АТФ

• Основной синтез АТФ осуществляется в митохондриях и хлоропластах

• АТФ образуется из АМФ или АДФ и неорганических фосфатов ( Н₃ РО₄ ) за счёт энергии , освобождающейся при окислении органических веществ на митохондриях и в процессе фотосинтеза (этот процесс называется фосфорилированием )

• около 50 % энергии , выделяющейся при расщеплении углеводов , жиров и белков идёт на синтез АТФ , остальные 50 % рассеивается в виде тепла и теряется

• при этом для образования каждой макроэргической связи затрачивается не менее 40 кдЖ \ моль АТФ , которая в них и аккумулируется

АМФ + Н₃РО₄ + 40 кдЖ = АДФ + Н₂О

АДФ + Н₃РО₄ + 40 кдЖ = АТФ + Н₂О

• образовавшаяся АТФ по каналам эндоплазматической сети направляется в те участки клетки , где возникает потребность в энергии

• основное значение процессов дыхания и фотосинтеза определяется тем , что они поставляют энергию для синтеза АТФ

• АТФ чрезвычайно быстро обновляется ( каждая молекула АТФ расщепляется и вновь восстанавливается 2400 раз в сутки , т.ч. продолжительность её жизни менее 1 минуты )