Аденозинтрифосфат АТФ и перенос

Аденозинтрифосфат, участвующий в процессах переноса энергии в организме, представляет собой нуклеотид, построенный из аденина, рибозы и цепи и) трех молекул фосфорной кислоты (соединенных друг с другом по схеме образования ангидрида). Напишите структурную формулу аденозинтрифосфата. [c.343]

Исследователи уделяют большое внимание тому, как сопрягается синтез АТФ с фотосинтетическим переносом электронов, т. е. какими путями запасается в аденозинтрифосфате известная часть энергии, поглощаемой при действии света на хлорофилл. Синтез АТФ, как видно на рис. 189, происходит при переносе электронов от цитохрома типа Ь к цитохрому типа с, а также при обратном переходе от FRS к ФС1. [c.347]

Теперь, познакомившись с некоторыми основными законами, которые регулируют обмен энергии в химических системах, мы можем обратиться к рассмотрению энергетического цикла в клетках. Для гетеротрофных клеток источником свободной энергии, получаемой в химической форме, служит процесс расщепления, или катаболизм, пищевых молекул (в основном углеводов и жиров). Эту энергию клетки используют в следующих целях 1) для синтеза биомолекул из молекул-предшественников небольшого размера 2) для выполнения механической работы, например мышечного сокращения, 3) для переноса веществ через мембраны против градиента концентрации и 4) для обеспечения точной передачи информации. Главным связующим звеном между клеточными реакциями, идущими с выделением и с потреблением энергии, служит аденозинтрифосфат (АТР рис. 14-2). При расщеплении высокоэнергетического клеточного топлива часть содержащейся в этом топливе сво- [c.413]

Необходимая для фотосинтеза энергия на две трети обеспечивается излучением в красной и ближней инфракрасной области солнечного спектра. Разгадка того, как столь низкоэнергетические фотоны вызывают фотохимические превращения — ключевая задача, решение которой необходимо для понимания и воспроизводства фотосинтеза. Согласно современной трактовке, энергия одного фотона в ближней инфракрасной области инициирует серию реакций с переносом электрона (ряд окислительно-восстановительных стадий). В каждой из них используется некоторая часть поглощенной энергии, остаток которой аккумулируется при синтезе аденозинтрифосфата (АТФ). Теперь система готова к поглощению еще одного фотона, приводящему к образованию еще одной порции АТФ, и начинает восстанавливать атмосферный СО2. На этой стадии в системе образуется сырой продукт, который перерабатывается клеточными фабриками в высокоэнергетические углеводороды. Работа клеточных фабрик осуществляется благодаря солнечной энергии, запасенной в АТФ. [c.71]

Реакции аденозинтрифосфата (АТФ), аденозиндифосфата (АДФ), кофермента А и им подобных соединений, участвующих в синтезе и реакциях нуклеиновых кислот, по существу, заключаются в переносе фосфат-иона при нуклеофильном замещении у сильно электрофильного атома фосфора, например [c.14]

Некоторые производные сложных органических оснований, содержащие остатки фосфорной и пирофосфорной кислот, играют исключительно важную роль в биохимии (см. гл. XXV). Дело в том, что связь —Р—О—Р— очень реакционноспособна, при переносе каждой молекулы фосфорной кислоты, например от аденозинтрифосфата на другую молекулу, выделяется значительное количество энергии около 10 ккал/моль. В биохимии такие связи называются макроэргическими связями [c.239]

Аденозинтрифосфат, участвующий в процессах переноса энергии в организме, представляет собой нуклеотид, построенный из аденина, рибозы и цепи из трех молекул фосфорной кислоты. Напишите структурную формулу аденозинтрифосфата. [c.413]

В связи с тем, что в опытах Арнона и Френкеля аденозинтрифосфат был единственным продуктом, образующимся в результате циклического переноса электронов, впоследствии процесс этот получил название циклического фотосинтетического фосфорилирования. [c.187]

Активный транспорт — основной термин, используемый для описания ряда механизмов, по которым растворенное вещество переносится через биомембрану в направлении, противоположном его градиенту концентраций. Один из распространенных механизмов заключается в сопряженном транспорте, при котором затрудненный перенос одного растворенного вещества проходит одновременно с легким переносом другого растворенного вещества (гл. 9). В качестве примера осуществления такого транспорта можно привести систему с сопряженными ионами натрия для сахаров и аминокислот [12] и систему с сопряженными протоном для лактозы. Натрий-калиевый насос вводит два иона К+ и удаляет три иона Ыа+, и клетка гидролизуется в результате гидролиза аденозинтрифосфата (АТФ), который транспортирует два иона кальция для каждой молекулы АТФ. [c.329]

Активный транспорт ионов осуществляется из области с меньшей концентрацией ионов в область, где их концентрация выше, за счет энергии гидролиза аденозинтрифосфата (см. гл. 18). Клетка расходует на активный транспорт калия внутрь и транспорт натрия из нее значительную часть своей энергии. Активный транспорт осуществляет так называемый натриевый насос. Это специальный молекулярный механизм, работа которого упрощенно состоит в следующем. На внутренней поверхности клеточной мембраны этот механизм образует комплекс с натрием, затем он переориентируется так, что его фрагмент с комплексом натрия оказывается на внешней поверхности мембраны. Здесь этот комплекс диссоциирует, катионы Ма+ уходят в межклеточный раствор, и образуется комплекс с катионом К+. После этого механизм вновь переориентируется и переносит катион К+ в цитоплазму, где вновь образует комплекс с катионом Ма+. Далее цикл встречного переноса катионов Ма и К+ продолжает повторяться. [c.278]

Гидролиз играет важную роль в природных и технологических процессах. Например, расщепление пищи в желудочно-кишечном тракте идет по реакции гидролиза ее компонентов. Энергия в организмах в основном переносится с помощью аденозинтрифосфата (АТФ), гидролиз которого характеризуется отрицательным значением энергии Гиббса (-30,5 кДж/моль). [c.238]

Аденозинтрифосфат. Сложное соединение, встречающееся в клетках живого организма, которое наряду с выполнением прочих функций переносит фосфатные группы ( фосфорилирование ). Сокращенное название — АТФ. В живых системах экзергониче-скнй гидролиз АТФ нередко сопряжен со второй эндергонической реакцие . Энергпя, которая освобождается при гидролизе АТФ, запускает эндергонический процесс. Вот почему АТФ относят к макроэргическим соединениям, которые запасают химическую энергию, необходимую для протекания многих биологических процессов. [c.194]

Данная аминокислота реагирует с аденозинтрифосфатом (наверху), в результате чего освобождается молекула пирофосфата и образуется аминоациладенозинмонофосфат — смешанный ангидрид карбоновой и фосфорной кислот. Затем аминоацильная группа переносится на гидроксил концевого рибозного остатка соответствующей тРНК (ниже справа). На рисунке аминоацильная группа соединена с кислородным атомом в положение 3 (внизу в центре), но на самом деле существует равновесие между 2 - и З -положе-ниями. Освободившаяся молекула АМФ (посередине слева) в результате фосфорилирования регенерирует исходный АТФ. [c.490]

ГЕКСОКИНАЗА, фермент класса трансфераз, катализирующий в присут. Mg перенос фосфорильной группы с аденозинтрифосфата (АТФ) на D-гексозу с образованием D-гексозо-б-фосфата и аденозиндифосфата (АДФ), напр. [c.512]

Аденозинтрифосфат участвует в большом числе метаболитических реакций и является ключевым интермедиатом в переносе энергии в живых организмах независимо от того, возникает ли эта энергия в процессе окисления, ферментации или фотосинтеза., В данном разделе будет рассмотрена роль аденозинтрифосфата (АТР) и аденозиндифосфата (ADP) в переносе фосфатных групп. [c.622]

Бактериальное окисление сульфидных минералов — электрохимический процесс. В присутствии нескольких сульфидов создаются гальванические пары, причем микроорганизмы окисляют прежде всего сульфид с меньшим электродным потенциалом. Это обусловливает возможность избирательного окисления отдельных минералов в концентратах. Окисляемое железо (II) поступает в пери-плазматическое пространство клеточной стенки, где электрон акцептируется медьсодержащим белком — рустицианином, а затем переносится по цитохромной цепи через цитоплазматическую мембрану. Возникающий при транспорте электронов и протонов потенциал обеспечивает синтез молекул аденозинтрифосфата (АТФ). [c.151]

Дегидрогенирование всегда сопровождается переносом электрона, т. е. происходит окисление. Передача водорода соответствует передаче электрона. Из субстрата освобождается энергия, получаемая микробной клеткой. Полученная энергия используется микробной клеткой посредством системы ферментов аде-нозиндифосфат — аденозинтрифосфат (АДФ — АТФ). Энергия кумулируется в макроэргических связях АТФ и затем служит клетке для удовлетворения ее энергетических нужд. Итак, в результате дегидрогенирования наблюдается деструкция субстрата с утилизацией заключенной в нем энергии микробной клеткой. [c.95]

Другой пример, в котором перенос группы к ферменту, по-видимому, не наблюдается, дает ацетокиназа, которая катализирует перенос фосфата между ацетатом и аденозинтрифосфатом (АТФ) с образованием аденозиндифосфата (АДФ) и ацетилфосфата. Однако этот фермент не катализирует ни вхождение меченого АДФ в АТФ (если, кроме того, не присутствует ацетат), ни вхождение меченого ацетата в ацетилфосфат (если только не добавляют АДФ), ни меченого фосфата в АТФ [29]. Приводились [30] и другие примеры подобного характера. [c.115]

Хотя две описанные выше группы ферментов катализируют реакции переноса, их не называют трансферазами , так как по определению трансферазы это ферменты, которые осуществляют перенос части молекулы донора, за исключением водорода и электронов, на молекулу акцептора, причем ни донором, ни акцептором не является вода . Трансферазы — очень большая группа ферментов. В нее входят фосфотрансферазы, обычно называемые киназами , которые катализируют перенос остатка фосфата от одного соединения на другое. Например, гексокиназа катализирует перенос концевого фосфатного остатка аденозинтрифосфата на глюкозу с образованием глюкозо-6-фосфата. Трансаминазы осуществляют перенос аминогруппы от а-аминокислоты на а-кетокислоту. Обзор, посвященный трансферазам, опубликован Гоффманн-Остенгофом [17] в 1960 г. [c.12]

Электронодефицитная СЫ+восстанавливается до СЫ первым членом серии доноров О (рис. 13.3, е). В конечном счете образуется положительно заряженная молекула донора, которая окисляет воду, выделяя кислород (рис. 13.3,г). В этих разнообразных стадиях переноса электрона высвобождается энергия, которая используется для осуществления реакции между аде-нозиндифосфатом (АДФ) и неорганическим фосфатом Р1, приводящей к аденозинтрифосфату (АТФ) (рис. 13.3, (3). [c.289]

Митохондрии, число которых в каждой клетке печепи составляет около 400, содержат приблизительно 17% всего азота клетки и менее 4% всей РНК, сосредоточенной, по крайней мере частично, во внутримитохондриальных рибосомах. В митохондриях обнаружены цитохромоксидаза и другие терминальные оксидазы, участвующие в переносе электронов. Характерным свойством митохондрий является их способность использовать энергию, освобождающуюся при окислении субстрата, для образования богатого энергией фосфорного соединения аденозинтрифосфата (АТФ). Как очаг окислительного фосфорилирования митохондрии иногда называют силовыми станциями клетки . Митохондрии содержат ДНК. [c.132]

Доскональное обсуждение механизмов переноса энергии в живых системах не входит в задачу данной главы. Мы отсылаем читателя к подробному изложению общих принципов этого вопроса, приведенному А. Л. Ленинджером [3], и к детальному обзору Г. А. Кребса и Г. Л. Корнберга [4]. Здесь же достаточно указать, что одним из продуктов ферментативных реакций, ведущих к высвобождению энергии, является аденозинтрифосфат (АТФ). Это — высокореакционноспособное, или богатое энергией , соединение, служащее источником свободной энергии, необходимой для полного завершения тех биохимических реакций, в которых это соединение принимает участие. Если сравнивать задачу, которая стоит перед клеткой и хнашком-органиком, то окажется следующее. Химик-органик при выборе реагентов, поставляющих необходимую для определенного синтеза энергию, может основываться на своем опыте, а не на теоретических рассуждениях. У клетки же выбор ограничен теми реагентами, которые образуются при распаде пищевых продуктов. Наиболее важ- [c.12]

Энергия, накопленная в высокоэргических фосфатных связях 1,3-дифосфоглицериновой или фосфопировиноградной кислоты, без потерь переносится на молекулу аденозиндифосфата, который при этом превращается в аденозинтрифосфат. [c.426]

Синтез глутатиона обсуждался ранее (стр. 268). Глутатион может синтезироваться из глицина, цистеина и глутаминовой кислоты с участием аденозинтрифосфата, а также путем реакции переноса [60]. Глутатион является коферментом глиоксалазы [61] и участвует в превращении 3-фосфоглицеринового альдегида в 3-фосфоглицериновую кислоту [62, 67]. Недавно установлено, что глутатион играет роль активного регулятора в реакции захватывания пищи у гидры [63]. [c.315]

Биологическое окисление служит главным источником энергии, необходимой для осуществления множества эндергонических биологических процессов. Свободная энергия, получающаяся при переносе пары электронов от субстрата к молекуле кислорода или к другому конечному акцептору электронов, превращается в результате ряда еще не вполне выясненных реакций (см. гл. XV) в химическую энергию макроэргического (богатого энергией) промежуточного продукта — аденозинтрифосфата (АТФ). Свободная энергия, выделяющаяся при полном гидролизе нирофосфатных связей АТФ, используется затем в какой-либо сопряи енной энергетически невыгодной ферментативной реакции (см. гл. II), благодаря чему эта реакция и может быть доведена до конца. Липман первым указал на фундаментальную роль гидролиза АТФ как двил ущей силы биохимических процессов. Эти процессы включают мышечное сокращение, фотосинтез, биолюминесценцию, разряд электрических органов, а также биосинтез белков, нуклеиновых кислот, сложных углеводов, липидов и т. д. [c.208]

При метилировании in vitro ониевыми соединениями — бетаином, холином (сначала превращается в бетаин [4]) и двумя тетипами — кислорода и аденозинтрифосфата не требуется, и гомогенизация ткани не ингибирует реакцию. Это объясняется, по-видимому, тем, что указанные соединения уже находятся в ониевом состоянии. Отсюда можно сделать вывод, не подтвержденный, правда, экспериментально , что бетаин и тетины способны также переносить свою метильную группу, как таковую возможность метилирования окисленным одноуглеродным фрагментом при этом также не исключается. Было бы желательно проверить справедливость этого предположения (которое не ново, но подтверждается исследованиями Кантони), взяв для исследования соединение, содержащее С Оз-группу (см. стр. 214). [c.220]

В зеленых растениях СОг и Н2О в результате двух сложных последовательностей реакций превращаются в органические соединения и О2. В первой последовательности реакций происходит образование стабильных макроэргических соединений — восстановленных пиридиннуклеотидов и, вероятно, других восстановителей, а также аденозинтрифосфата, который образуется в реакциях переноса электронов и сопряженного с этими реакциями фосфорилирования. Во второй последовательности реакций происходит восстановление атмосферной СО2 до углеводов, белков, липидов и т. д. с использованием энергии, ранее накопленной в виде НАДФ Нг и АТФ . Б действительности фик- [c.552]

Магний входит в состав хлорофилла и, следовательно, участвует в процессе фотосинтеза. Он активирует ферменты — киназы, которые отщепляют фосфорную кислоту от аденозинтрифосфата (АТФ) и переносят ее на молекулы сахара и другие соединения с образованием фосфатных эфиров аденозиндифосфата (АДФ). Магний усиливает восстановительные процессы в растениях, оказывает сильное влияние на образование углеводов, плодооб-разование и превращение минеральных солей фосфора в слоншые органические соединения. До 50% его находится в растении в виде [c.29]

Подобно ряду других вышеописанных витаминов биотин является составной частью многих важных ферментов, в ча-стности ряда карбоксилаз, осуществляющих включение СОа или перенос карбоксильной группы. Предполагается, что перенос карбоксильной группы осуществляется за счет обратимого разрыва цикла при участии ацетил-коэнзима А и обратного замыкания в присутствии аденозинтрифосфата, как это изображено на нижеследующей схеме [c.80]

Оказывается, что существует единственный посредник в движении энергии при переносе фосфорильной группы. Это молекула аденозинтрифосфата (АТФ). В высших организмах энергия, выделяющаяся при восстановлении кислорода, запасается в виде АТФ в результате прямого синтеза из аденозиндифоофата (АДФ) и ортофосфата. Во всех организмах гликолиз сахаров приводит к образованию высокоэнергетических 1,3-дифосфоглицерата и фосфоенолпирувата, которые отдают свои фосфорильные группы [c.627]

В организмах высокоразвитых животных железо в степени окисления -ЬЗ переносится с потоком крови железосодержа щи-ми белками — трансферринами. Они не связывают Ге +. Транс-феррины доставляют Ге + к местам биосинтеза других железосодержащих соединений цитохромов и гемоглобина. Цитохромы сложные белки, осуществляющие перенос электронов от окисляемых органических веществ к кислороду. Эти ферменты предназначены для синтеза аденозинтрифосфата (АТФ) и содержат гем, т. е. комплекс, имеющийся и в гемоглобине [c.556]

Аденозинтрифосфат является донатором фосфатных остатков. Образую- гаяся при этом аденозиндифосфорная кислота служит акцептором фосфора при переносе фосфатных групп от дальнейших продуктов распада фосфори-лированного углерода. При этом она снова переходит в аденозинтрифосфор-ную кислоту (строение аденозиптрифосфорной кислоты см. в главе о нуклеиновых кислотах, стр. 330). [c.378]

Свободные моносахариды, глюкоза например, в случае брожения дрожжевым соком получают фосфорную кислоту от аденозинтрифосфата (АТФ). Перенос фосфатного остатка с аденозинтрифосфата совершается при участии фермента гексокипазы. Первым продуктом фосфорилирования является гек-созо-6-фосфат. В случае же мышечного сокращения первым продуктом фосфорилирования гликогена, как уже известно, будет гексозо-1-фосфат. Одновременно под влиянием изомеразы происходит изомеризация глюкозо-6-фосфата во фруктозо-6-фосфат. Этот последний получает за счет аденозинтрифосфата в результате перефосфорилирования вторую молекулу фосфорной кислоты, которая становится при первом углероде. Таким образом возникает фруктозе-1,6-дифосфат (гексозодифосфат). Все это мол ет быть формулировано в тех же выражениях, как и в случае уже рассмотренного гликолиза, только исходным веществом будет глюкоза (иногда крахмал). [c.385]

Катализ реакции переноса фосфата от АТФ (аденозинтрифосфат) к воде или к другим акцепторам — это интересный пример электрофильного катализа металлами [106]. Ион металла в реакциях такого рода может вести себя по-разному 1) экранироватр (гасить) отрицательные заряды на фосфатной группе, которые в противном случае стремились бы препятствовать атаке электронной пары нуклеофила, особенно в случае анионного нуклеофила 2) увеличивать реакционную способность атакуемого атома, оттягивая на себя электроны 3) способствовать улучшению свойств уходящей группы 4) служить связующим звеном между нуклеофилом и субстратом 5) изменять рХ и реакционную способность нуклеофила 6) изменять, по-видимому, геометрию молекулы субстрата таким образом, чтобы облегчить протекание реакции. Катализ ионами металлов является важным для многих ферментативных процессов и включает, по-видимому, эти же факторы. Кроме того, ион металла может участвовать и в связывании субстрата на ферменте в правильном положении. Применение методов ЭПР и ЯМР к исследованию непосредственного окружения иона металла позволило различить эти возможные механизмы как в ферментативных, так и неферментативных реакциях [107, 108]. [c.95]

Два класса живых клеток (фототрофы и органотрофы), получая энергию из внешней среды в различных формах в процессе окисления, накапливают и используют ее в одной форме —в виде аденозинтрифосфата (АТФ), который служит главным носителем химической энергии в клетках всех живых организмов. Следовательно, процесс высвобождения энергии должен быть обязательно сопряжен с синтезом АТФ из АДФ и неорганического фосфата (процесс фосфорилирования). При переносе концевой фосфатной группы АТФ на определенные акцепторные молекулы происходит перераспределение химической энергии АТФ, за счет которой совершается полезная работа в клетке (например, анабо-литические реакции, требующие затраты энергии, — механическая работа, биосинтез и др.), и вновь образуется АДФ. Энергетический цикл АТФ—АДФ в клетке можно представить [8] следующим образом [c.408]

Синтез фосфорилированных белков [47] стимулировался важным значением реакции фосфорилирования для биосинтеза и переноса энергии. Хотя изучение синтеза пептидной и амидной связей в модельных системах показало, что для этих процессов требуется аденозинтрифосфат (АТФ), до сих пор еще нет никаких доказательств участия АТФ в прямом фосфорилировании субстрата. Кроме того, прежние методы фосфорилирования белков были неспецифическими и приводили к введению значительной доли лабильных остатков фосфорной кислоты. [c.320]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология