» » » Функции аденозинтрифосфата (АТФ) в клетках


АТФ является основным источником энергии для большинства клеточных процессов. Строительными блоками АТФ являются углерод, азот, водород, кислород и фосфор. Из-за наличия неустойчивых высокоэнергетических связей в АТФ, он легко гидролизуется в реакциях с последующим высвобождением большого количества энергии.

Ферментативное удаление фосфатной группы из АТФ с образованием АДФ высвобождает огромное количество энергии, которое используется клеткой в нескольких метаболических процессах, а также в синтезе макромолекул, таких как белки. Удаление второй фосфатной группы из АТФ приводит к дополнительному высвобождению энергии и образованию аденозинмонофосфата (АМФ).

Когда организм не нуждается в энергии, фосфатная группа добавляется обратно в АМФ и АДФ для образования АТФ, которая впоследствии может быть гидролизована. Таким образом, АТФ функционирует как надежный источник энергии для клеточных путей.

Функции АТФ в клетках

Некоторые важные функции АТФ в клетке кратко обсуждаются ниже.

Активный транспорт

АТФ играет критическую роль в переносе макромолекул, таких как белки и липиды, в клетку и из нее. Гидролиз АТФ обеспечивает необходимую энергию для активных транспортных механизмов для переноса таких молекул через градиент концентрации. Транспортировка молекул в клетку называется эндоцитозом, в то время как транспорт из клетки известен как экзоцитоз.

Клеточная связь

АТФ выполняет ключевые функции как во внутриклеточной, так и внеклеточной передаче сигналов. Он легко распознается пуринергическими рецепторами в тканях млекопитающих – его высвобождение из синапсов и аксонов активирует пуринергические рецепторы, которые модулируют уровни кальция и циклического АМФ внутри клетки.

В центральной нервной системе аденозин модулирует нервное развитие, контроль иммунных систем и нейронную / глиальную сигнализацию.

АТФ также участвует в сигнальной трансдукции – его фосфатные группы истощаются киназами в реакциях переноса фосфатов, которые активируют каскад протеинкиназ.

Структура клеток

АТФ играет очень важную роль в сохранении структуры клетки, помогая сборке элементов цитоскелета. Он также поставляет энергию жгутикам и хромосомам для поддержания их надлежащего функционирования.

Сокращение мышц

АТФ имеет решающее значение для сокращения мышц. Он связывается с миозином для обеспечения энергии и облегчает его связывание с актином для образования перекрестного мостика.

Синтез ДНК и РНК

Во время синтеза ДНК рибонуклеотидредуктаза (РНР) снижает остаток сахара из рибонуклеозидных дифосфатов с образованием дифосфатов дезоксирибонуклеозида.

Таким образом, регулирование РНР помогает поддерживать баланс дезоксинуклеотидов в клетке. Аденозин из АТФ является структурным блоком РНК и непосредственно добавляется к молекулам РНК при их синтезе с помощью РНК-полимераз. Удаление пирофосфата обеспечивает энергию, необходимую для этой реакции.