Аденозинтрифосфат (АТФ)

Среди органических веществ клетки особое место занимает аденозинтрифосфорная кислота. Она содержит три известных компонента: азотистое основание (аденин), углевод (рибоза) и фосфорную кислоту.

Все нуклеиновые основания могут участвовать не только в строительстве нуклеиновых кислот, но и соединяться с одним, двумя или тремя фосфатами (Р₃O₄)³, образуя очень важные для клетки молекулы, например аденозинтрифосфат (АТФ).

Эта молекула является универсальным носителем энергии в виде химической связи фосфатов. АТФ обеспечивает протекание многих реакций синтеза органических соединений, отдавая часть своей энергии с одним фосфатом. При этом сама молекула АТФ превращается в молекулу АДФ (аденозиндифосфат). В свою очередь АДФ может отдать еще один фосфат (а, следовательно, и энергию) для другой реакции, превратившись теперь в молекулу АМФ (аденозинмонофосфат). В химической связи двух фосфатов с аденозином заключается большая энергия, поэтому такие связи принято называть макроэнергитическими. 0дна макроэнергитическая связь в грамм-молекуле вещества заключает в себе до 16000 калорий.

Уникальность молекул носителей энергии заключается не только в их способности отдавать энергию, но и запасать энергию, выделяющуюся в самых разнообразных реакциях. Не трудно понять, что процесс накопления энергии идет в направлении постепенного присоединения фосфатов к аденозину: АМФ + фосфат ® АДФ, АДФ + фосфат ® АТФ.

Эти реакции присоединения фосфатов называются реакциями фосфорилирования. В зависимости от источника энергии для этих реакций фосфорилирование бывает следующих типов:

1. Циклическое фосфорилирование: запасается энергия электрона, возбужденного светом (при фотосинтезе).

2. Гликолитическое фосфорилирование: запасается энергия бескислородного расщепления молекулы глюкозы (при гликолизе).

3. Окислительное фосфорилирование; запасается энергия окисления кислородом молекул молочной кислоты (при дыхании).

Энергия, накопленная в молекулах АТФ, используется организмом в анаболических реакциях (реакциях биосинтеза).

Генетический код

Биосинтез белка осуществляется в процессе трансляции (синтез полипептидной матрицы), во время которой информация РНК реализуется в результате синтеза полипептидной цепи белка.

Информация о структуре белков записана в ДНК в виде последовательности нуклеотидов. В процессе транскрипции она переписывается синтезирующуюся молекулу м-РНК, которая выступает в качестве матрицы в процессе биосинтеза белка. Определенному сочетанию нуклеотидов ДНК, а следовательно, и м-РНК соответствует определенная аминокислота в полипептидной цепи белка. Такая система записи генетической информации в виде последовательности нуклеотидов в цепи ДНК или РНК – генетический код.