11.2.1. Значение АТФ

АТФ - стандартная единица, в виде которой запасается высвобождаемая при дыхании энергия. Для синтеза АТФ из АДФ и фосфата требуется 30,6 кДж энергии на 1 моль. Поэтому АТФ может образоваться лишь в таких реакциях, при которых выход энергии составляет более 30,6 кДж/моль. Вся энергия, высвобождающаяся сверх 30,6 кДж/моль, равно как и вся энергия от реакций, дающих менее 30,6 кДж/моль, не может быть запасена в АТФ и рассеивается в виде тепла.

Поскольку вся химическая энергия представлена в одной форме (а именно, в форме АТФ), процессы, идущие с потреблением энергии, нуждаются только в одной системе, способной принимать химическую энергию от АТФ. Этим достигается большая экономия в отношении действующих в клетке механизмов.

АТФ-постоянный источник энергии для клетки. Он мобилен и может доставлять химическую энергию в любую часть клетки. Когда клетка нуждается в энергии, единственное, что требуется для ее получения - это гидролиз АТФ. Поскольку АТФ содержится во всех живых клетках, его часто называют универсальным носителем энергии.

АДФ может быть рефосфорилирован в АТФ в результате дыхательной активности (рис. 11.3) или за счет другого высокоэнергетического соединения, например креатинфосфата, присутствующего в мышечных клетках. Если весь АДФ мышечной клетки превращается в АТФ, то фосфат от АТФ переносится на креатин с образованием креатинфосфата. При этом вновь появляется некоторое количество АДФ, который может, присоединив фосфат, образовать АТФ. При понижении уровня АТФ происходит обратный процесс: фосфат переносится от креатинфосфата на АДФ, и запасы АТФ таким образом восстанавливаются (рис. 11.4).

Рис. 11.3. А. Гидролиз АТФ. Б. Рефосфорилирование АДФ в результате дыхательной активности

Рис. 11.4. Перенос высокоэнергетической фосфатной группы между АТФ и креатином

Третий путь рефосфорилирования АДФ - это фосфорилирование, протекающее в хлорофилл- содержащих клетках зеленых растений (разд. 9.4).

АТФ играет важную метаболическую роль благодаря своему центральному положению в клеточной активности. Он действует как связующее звено между дыханием и процессами, требующими затраты энергии. При этом его высокоэнергетические фосфатные группы непрерывно отщепляются и замещаются новыми.

11.2. Роль АТФ можно сравнить с ролью аккумулятора. Объясните, в чем заключается это сходство.