Аденозинтрифосфорная кислота

Гликолиз

Транспорт углеводов в клетки

Всасывание моносахаридов

Продукты полного переваривания углеводов – глюкоза, галактоза, фруктоза – через стенки кишечника поступают в кровь. Моносахариды поступают через клеточные мембраны путем облегченной диффузии, с участием специальных переносчиков. Для переноса глюкозы и галактозы существует активный транспорт по механизму симпорта за счет градиента концентраций ионов натрия, который создается Nа,К-АТФазой. Этот механизм обеспечивает перенос моносахаридов против их градиента, функционирует, когда концентрация их в кишечнике невелика.

Преобладающим моносахаридом, образующимся при переваривании, является глюкоза. Глюкоза с кровью воротной вены попадает в печень, где часть ее задерживается, а часть попадает в другие органы и ткани. Транспорт глюкозы в клетки зависит от инсулина. При пищеварении концентрация глюкозы в крови увеличивается, это приводит к увеличению содержания инсулина в крови. Инсулин увеличивает проницаемость мембран для глюкозы. Поступление глюкозы в клетки зависит от инсулина во всех органах и тканях, за исключением головного мозга и печени, где скорость поступления определяется концентрацией глюкозы в крови.

Гликолиз – центральный путь катаболизма глюкозы в животных, растительных клетках и микроорганизмах. Это наиболее древний путь, в результате которого глюкоза подвергается анаэробному расщеплению. Может протекать в клетке в аэробных и анаэробных условиях.

АТФ – стандартная единица, в виде которой запасается высвобождающаяся при дыхании энергия. Молекула АТФ состоит из аденина, рибозы и трех фосфатных групп. При гидролитическом отщеплении двух ее концевых фосфатных групп выход свободной энергии на каждую из них составляет 30,6 кДж, тогда как отщепление третьей фосфатной группы дает только 13,8 кДж. Именно по этой причине принято говорить, что АТФ и АДФ содержат богатые энергией связи (которые обозначают знаком ~). Для синтеза АТФ из АДФ и фосфата требуется 30,6 кДж/моль. Поэтому АТФ может образоваться лишь в таких реакциях, при которых выход энергии составляет более 30,6 кДж/моль, а вся энергия от реакций, дающих менее этой величины, не может быть запасена в АТФ и рассеивается в виде тепла.

Поскольку вся химическая энергия представлена в одной форме, 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 клетках, она считается универсальным источником энергии.

(АТФ) Аденозин – Ф ~ Ф ~ Ф

“Высокоэнергетическая” связь

+Н₂О Гидролиз

(АДФ) Аденозин – Ф ~ Ф + Ф + 30,6 кДж/моль Работа

АДФ может быть рефосфорилирована в АТФ в результате дыхательной активности или за счет другого высокоэнергетического соединения, например, креатинфосфата, присутствующего в мышечной клетке. 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, которая присоединив фосфат, превращается в АТФ. При понижении уровня АТФ происходит обратный процесс: фосфат переносится от креатинфосфата на АДФ и содержание АТФ таким образом восстанавливается. Третий путь образования АТФ – фосфорилирование, происходящее в зеленых растениях.