Аденозинтрифосфат: Разлика между версии
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
Vodnokon4e (беседа | приноси) мРедакция без резюме |
Редакция без резюме |
||
Ред 18:
| pKa = 6,5
}}
'''Аденозинтрифосфорната киселина''' (също '''аденозинтрифосфат''' или '''АТФ'
АТФ съдържа в молекулата си 2 макроергични връзки, които при разкъсването си освобождават енергия за нуждите на организма.
Ред 26:
== Синтезиране ==
АТФ се синтезира в [[клетка]]та при различни метаболитни пътища като [[гликолиза]], [[цикъл на Кребс]], [[дихателна верига]] и други. За едно денонощие в човешкия организъм се получават и използват около 100
Всички биохимични реакции в организма се извършват с участие на ензим или ензимни комплекси и енергия, която се предоставя от макроергичните връзки на АТФ. АТФ е универсалният енергиен акумулатор в живите клетки. Част от ензимните реакции, свързани с използването на енергията на макроергичните връзки на АТФ, водят до хидролиза на фосфоанхидритната връзка, поради която ензимите, катализиращи реакцията, притежават АТФ хидролазна активност. Такива са например Na+, K+ – АТФаза, Ca++ – АТФаза на саркоплазматичния ретикулум, АТФазата на молекулата на миозина и др. АТФазна активност проявяват АТФсинтетазните комплекси на енергопреработващите биологични мембрани, АТФсинтетазния комплекс на плазматичната мембрана на някои прокариоти. В този случай хидролизата на АТФ от АТФсинтетазните комплекси, изолирани фактори F1 се разглежда като пълно или частично обръщане на реакцията на фосфорилиране на АДФ.▼
2. Методика за регистрация на АТФ – хидролазната активност.▼
▲1. Окислително фосфорилиране.
▲Част от ензимните реакции, свързани с използването на енергията на макроергичните връзки на АТФ, водят до хидролиза на фосфоанхидритната връзка, поради която ензимите, катализиращи реакцията, притежават АТФ хидролазна активност. Такива са например Na+, K+ – АТФаза, Ca++ – АТФаза на саркоплазматичния ретикулум, АТФазата на молекулата на миозина и др. АТФазна активност проявяват АТФсинтетазните комплекси на енергопреработващите биологични мембрани, АТФсинтетазния комплекс на плазматичната мембрана на някои прокариоти. В този случай хидролизата на АТФ от АТФсинтетазните комплекси, изолирани фактори F1 се разглежда като пълно или частично обръщане на реакцията на фосфорилиране на АДФ.
В мускулната клетка биохимията на процеса съкращение се осъществява най-общо по следната схема:
При наличие на АТФ:
- АТФ + М – А → А + М — АТФ▼
Друг процес, в който се синтезира АТФ от АДФ и Ф, е гликолизата. Самият процес протича с участие на ензими – кинази (фосфофруктокиназа). АТФазна активност имат и ензими, които участват в процесите на окислително фосфорилиране в дихателните – електронпренасящи вериги при хлоропласти и митохондрии. Процесът може да се изрази по следния начин: фосфорилиране на АДФ + Ф до АТФ в светлинната фаза на фотосинтезата при пренасянето на електрон от пластхинони на цитохроми. Отделената енергия се акумулира в АТФ; фосфорилиране на АДФ + Ф до АТФ в гликолитичния път на две места; 1,3 фосфоглицерат → 3 фосфоглицерат. В този процес участва ензимът глицератфософкиназа и при превръщането на фосфоенолпирувата в пируват участва ензима пируваткинеза.
С подобни фосфокинази се синтезира АТФ и при други процеси в живите организми като отделни фермантации. Емблематичен процес в биохимизма на живите аеробни еукариоти е окислителното фосфорилиране в митохондриите или по – точно върху вътрешната мембрана. Субстрати на биохимичната реакция са: НАД.Н, ФАД.Н – крайни продукти от цикъла на Кребс, О2 и с участието на сложна верига от ензими.[[Хидролиза]]та на АТФ се описва от уравнението: ензим АТФ + Н2О → АДФ + Ф + Н+
В зависимост от възможностите и конкретната поставена задача АТФазната активност може да бъде регистрирана
Независимо от конкретния случай, регистрацията на АТФазната реакция се свежда до определянето на концентрацията на неорганичния фосфат в определен обем разтвор. Известни са различни методи за определяне регистрацията на неорганичен фосфат, но във всички случаи се използва реакция, водеща до образуване на оцветен продукт, концентрацията на който се определя чрез измерване на екстенцията.▼
▲В зависимост от възможностите и конкретната поставена задача АТФазната активност може да бъде регистрирана чрз определяне на концентрацията на един от продуктите – АДФ, неорганичен фосфат или Н+. Методически най-лесно и може би по този начин най-често, АТФазната активност се регистрира чрез определяна нарастването на концентрацията на неорганичния фосфат в хода на реакцията.
▲Независимо от конкретния случай, регистрацията на АТФазната реакция се свежда до определянето на концентрацията на неорганичния фосфат в определен обем разтвор. Известни са различни методи за определяне регистрацията на неорганичен фосфат, но във всички случаи се използва реакция, водеща до образуване на оцветен продукт, концентрацията на който се определя чрез измерване на екстенцията.
По-долу е описан частично модифициран метод за определяне на концентрацията на неорганичен фосфат по Фиске и Субороу.
* Разтвор А – 1,65 г. амониев хептамолибдат 25 мл 3,75 М 60 мл▼
▲1,65 г. амониев хептамолибдат
Разтвор А може да се подготви предварително и може да се съхранява продължително време.
* Разтвор В – 1,5 г. 0,3 мл 3,75 М 25 мл
Разтвор В се приготвя непосредствено преди определянето в необходимото количество и не може да се съхранява продължително време.
* Стандартен разтвор 1 М.
Пробата за определяне концентрацията на неорганичен фосфат съдържа:
* Проба 0,4 мл, разтвор А 0,2 мл, разтвор В 0,5 мл от изследвания разтвор. За определяне на концентрацията се приготвя стандартна проба, съдържаща определен обем (1 М) на неорганичен фосфат.▼
▲За определяне на концентрацията се приготвя стандартна проба, съдържаща определен обем (1 М) на неорганичен фосфат
* Стандартен разтвор 0,4 мл, разтвор А 0,2 мл, разтвор В 0,5 мл. За измерване на екстинцията се приготвя контролна проба, несъдържаща неорганичен фосфат
▲За измерване на екстинцията се приготвя контролна проба, несъдържаща неорганичен фосфат:
* Контрола 0,4 мл, разтвор А 0,2 мл, разтвор В 0,5 мл.
Пробите се подготвят, като разтворите се добавят в указания ред. След внасяне на изследвания разтвор, съдържащ Ф,
(от 0,01 до 0,1 М фосфат в проба).
АТФсинтетазният комплекс на митохондриите, след разпрягане на окислителното фосфорилиране (в присъствие на динитрофенол, след разрушаване на митохондриите, изолиране на субмитохондриални частици), катализира хидролизата на АТФ. Тази активност може да бъде регистрирана в среда, съдържаща 0,2 М захароза, 10 М KCI; 1 М АТФ, 1 М MgCI, 50 M трис-HCI (pH 7,5). Ако обемът на добавките в реакционната среда е голям и надвишава 1 – 2 %, реакционната среда се приготвя по-концентрирана, така че след внасяне на добавките с известно количество вода крайната концентрация на разтвора да съответства на изчисленията.▼
▲АТФсинтетазният комплекс на митохондриите, след разпрягане на окислителното фосфорилиране (в присъствие на динитрофенол, след разрушаване на митохондриите, изолиране на субмитохондриални частици), катализира хидролизата на АТФ. Тази активност може да бъде регистрирана в среда, съдържаща 0,2 М захароза, 10 М KCI; 1 М АТФ, 1 М MgCI, 50 M трис-HCI (pH 7,5).
Към 4,9 мл реакционна среда при непрекъснато разбъркване с [[магнитна бъркалка]] се прибавя 0,1 мл ензим. Едновременно с добавянето се отчита началото на реакцията със секундомер. След определен интервал от време (15 сек, 30 сек, 1 мин, 2 мин, 3 мин) от реакционната среда с помощта на автоматична пипета (тип Епендорф) се взима 0,75 мл разтвор, който се пренася в предварително приготвени пластмасови епруветки, поставени в лед, всяка от които съдържа 0,15 мл 3 М HCIO
|