Оборот АТФ

(как следствие основного обмена, пересчитанного в скорость расхода АТФ)

В клетке АТФ является универсальным посредником в энергетических превращениях. Поэтому известное энергопотребление организма определяет интенсивность превращения АТФ («оборот» АТФ). Зная интенсивность обмена и характерную концентрацию АТФ в клетке (она ограничена общими, в том числе осмотическими ограничениями), можно оценить скорость оборота как характерное время жизни одной молекулы АТФ.

общее количество АТФ в организме составляет 40? г (можно обсуждать эту величину в связи с концентрацией АТФ в мышечной ткани 5 мМ при молекулярной массе 502 Да). Тогда оборот при энергопотреблении, заданном аллометрическими соотношениями, составляет 10000 в сутки. Соответственно, время жизни одной молекулы – несколько секунд (т.е. относительно много по сравнению с характерной скоростью биохимических превращений, порядка десяткой и сотен в сек).

Одна и та же молекула, используемая в качестве источника энергии для биохимического превращения, в зависимости от концентрации (точнее, от соотношения концентраций конечной и начальной форм в формуле (3)) может оказаться либо несущей недостаточную, либо избыточную порцию энергии. В первом случае скорость процесса будет мала (вариант: процесс не пойдет), во втором – возникнут непроизводительные потери энергии. Из сказанного ясна проблема стабилизации концентраций для получения заданного энергетического эффекта. Это одно из обоснований потребности в гомеостазе.

Молекулярный конструктор дает несколько возможностей стабилизации такого рода.

Простейшая – непосредственно стабилизировать данную концентрацию за счёт запаса (пула) некоторого другого вещества (см. ниже пример использования креатинфосфата для стабилизации концентрации АТФ).

Более сложный вариант – измерение отклонений концентрации от значения, выбранного в качестве стабилизируемого, и включение механизма компенсации за счет регуляции скорости синтеза. Например, синтез АТФ при уменьшении её концентрации (пока пул креатинфосфата компенсирует это уменьшение) включает биохимический усилитель (с участием АДФ и АМФ).