Клеточное дыхание
катаболизм
Десять этапов катаболического путем от гликолиза является начальной фазой высвобождения свободной энергии в распаде глюкозы и может быть разделен на две фазу, подготовительную фазу и фазу выигрыша. АДФ и фосфата необходимы в качестве предшественников для синтеза АТФ в Отдача реакций цикла трикарбоновых кислот и окислительного фосфорилирования механизма. Во время фазы выигрыша гликолиза, ферменты фосфоглицераткиназы и пируваткиназа облегчить добавление фосфатной группы к АДФУ путем субстрат уровня фосфорилирования .
Обзор гликолиза
гликолиз
Гликолиз осуществляется всеми живыми организмами и состоит из 10 шагов. Результирующая реакция на общий процесс гликолиза является:
- Глюкоза + 2 НАД + 2 Р я + 2 АДФ → 2 пируват + 2 АТФ + 2 НАДН + 2 Н 2 О
Шаги 1 и 3 , требует ввода энергии , полученной в результате гидролиза АТФ в АДФ и Р я (неорганический фосфат), тогда как стади х 7 и 10 , требует ввода АДФ, каждая из которых обеспечивает АТФ. В ферменты , необходимые для разрушения глюкозы находятся в цитоплазме , вязкой жидкости, заполняющей живые клетки, где гликолитических реакций происходят.
Лимонная кислота цикла
Цикл лимонной кислоты , также известный как цикл Кребса или цикл ТСА (трикарбоновых кислот) является процессом 8-шаг , который принимает пируват , генерируемый гликолиза и генерирует 4 NADH, FADH2 и ГТФ, который далее превращается в АТФ. Это только на стадии 5, где генерируется ГТФ, путем сукцинил-СоА — синтетазы, а затем преобразуется в АТФ, АДФ , что используют (ГТФ + АДФ → ВВП + АТФ).
Окислительного фосфорилирования
Окислительное фосфорилирование производит 26 из 30 эквивалентов АТФ , генерируемых в клеточном дыхании путем переноса электронов от NADH или FADH2 к O2 через электронные носители. Энергия , выделяемая когда электроны передаются от высших энергий NADH или FADH2 к более низкой энергии O2 требуется фосфорилировать АДФ и еще раз генерации АТФ. Именно эта энергия связи и фосфорилирование АДФ в АТФ , которая дает цепи переноса электронов на имя окислительное фосфорилирование.
АТФ-синтазы
Митохондриальной АТФ-синтазы комплекс
На начальных этапах гликолиза и цикла трикарбоновых кислот , кофакторы , такие как НАД + пожертвовать и принимают электроны , которые помогают в цепи переноса электронов способности «s , чтобы произвести протонный градиент через внутреннюю мембрану митохондрий. Синтазы комплекс АТФ существует в митохондриальной мембране (F часть) и выступает в матрицу (F 1 часть). Энергия , полученная в результате химического градиента затем используется для синтеза АТФ путем сочетания реакции неорганического фосфата к АДФ в активном центре АТФ — синтазы фермента; уравнение для этого может быть записана в виде АДФ + P я → АТФ.
Комментарии
Здравствуйте, я к вам за советом. Есть подозрение, что после интенсивных занятий с тяжелыми весами началось отслоение сетчатки. Решил сделать недельный перерыв, но 8-ми недельный тренинг начал как три недели назад, как можно провести с пользой эту неделю отдыха, чтобы не растерять мышцы и продолжить 8-ми недельный курс?
Здравствуйте, как можно нарастить чисто сухую мышечную массу? Без жира? Масса есть но немного не хватает, не хотелось бы прибавить мышцы с жиром и потерять имеющийся рельеф?
Здравствуйте, почему вы перестали печатать новые статьи?
Здравствуйте. Новые статьи планируется выпустить после праздников.
Здравствуйте, хотел спросить совета
Какими упражнениями можно увеличить именно толщину спины, не ширину, а толщину, беря во внимание тот факт, что зал не очень богат тренажерами?
Аденозиндифосфат АДФ
Типичный нуклеотид — аденозин-5 -монофосфат, впервые выделенный из скелетных мышц животных, известен также под названием мышечной адениловой кислоты. Аденозин-5 -монофосфат — соединение, родственное аденозиндифосфату (АДФ) и аденозин-трифосфату (АТФ) —ключевой паре нуклеотидов, обеспечивающей процессы биологического фосфорилирования.
Практически все живые организмы являются аэробами иными словами, для того чтобы жить, опи нуждаются в кислороде. Кислород служит для окисления различных органических соединений, поступающих в клетку в результате пищеварения или метаболизма. Однако в отличие от обычных реакций окисления, проводимых в лабораторных или промышленных условиях, в биологических окислительных процессах участвуют соединения, которые переносят электроны от субстрата (отдавая электроны, он окисляется) к кислороду. Этот так называемый транспорт электронов осуществляется группой соединений, которые составляют дыхательную цепь. Транспорт электронов в клетке всегда сопровождается превращением аденозиндифосфата (АДФ)
Роль в организме
Главная роль АТФ в организме связана с обеспечением энергией многочисленных биохимических реакций. Являясь носителем двух высокоэнергетических связей, АТФ служит непосредственным источником энергии для множества энергозатратных биохимических и физиологических процессов. Всё это реакции синтеза сложных веществ в организме: осуществление активного переноса молекул через биологические мембраны, в том числе и для создания трансмембранного электрического потенциала; осуществления мышечного сокращения.
Помимо энергетической, АТФ выполняет в организме ещё ряд других не менее важных функций:
Вместе с другими нуклеозидтрифосфатами АТФ является исходным продуктом при синтезе нуклеиновых кислот.
Кроме того, АТФ отводится важное место в регуляции множества биохимических процессов. Являясь аллостерическим эффектором ряда ферментов, АТФ, присоединяясь к их регуляторным центрам, усиливает или подавляет их активность.
АТФ является также непосредственным предшественником синтеза циклического аденозинмонофосфата — вторичного посредника передачи в клетку гормонального сигнала.
Также известна роль АТФ в качестве медиатора в синапсах и сигнального вещества в других межклеточных взаимодействиях (пуринергическая передача сигнала).
активация тромбоцитов крови
В нормальных условиях, малые формы диска тромбоциты циркулируют в крови свободно и без взаимодействия друг с другом. АДФ хранится в плотных телах внутри кровеносных тромбоцитов и высвобождается при активации тромбоцитов. АДФ взаимодействует с семейством рецепторов АДФ , найденных на тромбоцитов (P2Y1, P2Y12 и P2X1), что приводит к активации тромбоцитов.
- P2Y1 рецепторы инициации агрегации тромбоцитов и изменение формы в результате взаимодействия с АДФ.
- P2Y12 рецепторы дополнительно усиливают ответ на АДФ и извлекут завершение агрегации.
АДФ в крови преобразуются в аденозин действия эктопаразитицида ADPases , ингибируя дальнейшую активацию тромбоцитов с помощью рецепторов аденозина .
биоэнергетика
АДФ велосипедные поставляет энергию , необходимую для выполнения работы в биологической системе, термодинамический процесс передачи энергии от одного источника к другому. Есть два типа энергии: потенциальная энергия и кинетической энергии . Потенциальная энергия может рассматриваться как запасенная энергия, или полезной энергия, которая доступна для выполнения работы. Кинетическая энергия представляет собой энергию объекта в результате его движения. Значение АТФ в его способности хранить потенциальную энергию в пределах фосфатных связей. Энергия , накопленная между этими связями может быть передана , чтобы сделать работу. Например, передача энергии от АТФ к белку миозину вызывает конформационное изменение при подключении к актину во время сокращения мышц . Он принимает множественные реакции между миозином и актином , чтобы эффективно производить один сокращение мышц, и, следовательно, доступность больших количеств АТФ требуется для производства каждого сокращения мышц. По этой причине, биологические процессы развивались , чтобы произвести эффективные способы пополнения средств потенциальной энергии АТФ из АДФ.
Нарушение одним из фосфорных связей АТФ генерирует примерно 30.5 килоджоулей за Моль АТФ (7,3 ккал ). АДФ может быть преобразован или питание обратно в АТФ через процесс высвобождения химической энергии доступной в пищевых продуктах; в организме человека, это постоянно осуществляется с помощью аэробного дыхания в митохондриях. Растения используют фотосинтезирующие пути для преобразования и хранения энергии от солнечного света, а также превращение АДФ в АТФ. Животные используют энергию , выделяемую в распаде глюкозы и других молекул для превращения АДФ в АТФ, которая затем может быть использована для топлива , необходимого роста и поддержания клеток.
Митохондрии
Митохондрии представляют собой мембранные органеллы, присутствующие в клетках практически всех эукариотических организмов. Митохондрии заключены в две мембраны: внешняя, находящаяся в контакте с цитоплазмой, и мембрана, ограничивающая внутреннюю часть митохондрий. Между этими двумя мембранами находится межмембранное пространство. Внутренняя часть митохондрий заполнена матриксом. Типичная эукариотическая клетка содержит около 2000 митохондрий.
Внешняя митохондриальная мембрана определяет форму этой органеллы и, благодаря наличию каналообразующего белка (порина), проницаема для определенных молекул.
Внутренняя митохондриальная мембрана имеет в несколько раз большую площадь поверхности, чем наружная мембрана. Ее поверхность значительно увеличивают кристы, ориентированные к центру органеллы. Кристы могут различаться по количеству, размеру и форме, при этом они имеют частицы, прикрепленные к ним с помощью коротких ручек. Эти частицы содержат АТФ-синтазы, ферментный комплекс, участвующий в синтезе АТФ.
Матрикс заполняет внутреннюю часть митохондрий и представляет собой смесь нескольких сотен ферментов, которые преобразуют продукты метаболизма углеводов, липидов и белков через цикл Кребса в углекислый газ и воду с выделением энергии в виде молекул АТФ. В этом процессе электроны переносятся по дыхательной электронной цепи, и происходит синтез высокоэнергетического фосфатного соединения, АТФ (окислительное фосфорилирование).
Образование энергии
Фосфатные группы соединены между собой высокоэнергетическими связями, которые легко разрушаются. При гидролизе (взаимодействии с водой) связи фосфатной группы распадаются, высвобождая большое количество энергии, а АТФ превращается в АДФ (аденозиндифосфорную кислоту).
Условно химическая реакция выглядит следующим образом:
АТФ + Н2О → АДФ + Н3РО4 + энергия
Рис. 2. Гидролиз АТФ.
Часть высвободившейся энергии (около 40 кДж/моль) участвует в анаболизме (ассимиляции, пластическом обмене), часть – рассеивается в виде тепла для поддержания температуры тела. При дальнейшем гидролизе АДФ отщепляется ещё одна фосфатная группа с высвобождением энергии и образованием АМФ (аденозин-монофосфата). АМФ гидролизу не подвергается.
Синтез АТФ в организме
АТФ чаще всего производится в митохондрии, в основном в результате расщепления глюкозы и жирных кислот в процессе, называемом окислительным фосфорилированием; разложение 1 молекулы глюкозы в митохондрии высвобождает 36 молекул АТФ. Также АТФ синтезируется в хлоропластах, при фотосинтезе в процессе фотосинтетического фосфорилирования.
Использование АТФ в клетке
АТФ не может храниться в качестве резерва, поэтому он расходуется после его синтеза путем дефосфорилирования с помощью фермента АТФазы. Две конечные фосфорные группы связаны богатыми энергией ковалентными связями. Когда эти связи разрушаются, высвобождается относительно большое количество энергии. Если от АТФ освободить один конец ФГ, то образуется аденозин дифосфат (АДФ), освободить другой — получится аденозинмонофосфат (АМФ).
Фосфорная группа, высвобождаемая из АТФ или АДФ, богата энергией и, связываясь с соединением, обогащает ее энергией (процесс, называемый фосфорилированием). Таким образом, энергия от АТФ используется в процессах анаболизма.
АТФ создается в качестве основного энергетического продукта процесса разложения пищевых ингредиентов в процессе окисления. Часть энергии, выделяемой в этих процессах, сохраняется в форме АТФ, а остальная часть используется в форме тепла. Полученный таким образом АТФ используется для взаимодействия со всеми типами клеток. Только около 1/3 АТФ расходуется на реакции анаболизма. Остальная энергия расходуется на движение, сокращение мышц, транспортировку вещества через клеточную мембрану и т. д.
Фосфорилирование, регенерация АТФ.
Восстановление (синтез) АТФ реализуется путем связывания ФГ сначала с АМФ, что приводит к АДФ, а затем из АТФ под контролем фермента АТФ-синтазы. Это возможно благодаря тепловым реакциям, в которых энергоемкие (анаболические) реакции связаны с энерговыделительными (катаболическими) реакциями. Энергия, выделяемая при катаболизме, используется для повторного синтеза АТФ из АДФ. Следовательно, система АТФ / АДФ служит универсальным способом обмена энергией, который балансирует между выделяемыми и потребляющими энергию реакциями.
Функциональные характеристики АТФ.
Химическая связь, представляющая собой сумму сил, которые удерживают вместе атомы в молекуле, является стабильной конфигурацией, и для разрыва старой связи и образования новой требуется энергия. Ферменты значительно снижают потребность в активации большого количества энергии, но для того, чтобы химические реакции происходили в живых организмах, необходимо, чтобы энергия связи в продуктах реакции всегда была меньше энергии связи реагентов.
Энергия, выделяемая при удалении фосфатных групп, не только возникает из высокоэнергетических связей, но также является результатом перераспределения орбит в молекулах АТФ или АДФ. Каждая фосфатная группа несет отрицательный заряд и поэтому имеет тенденцию отталкиваться от другой такой группы. Когда фосфатная группа удаляется, происходит изменение конфигурации электронов, в результате чего получается структура с меньшей энергией.
В живых системах АТФ также гидролизуется до АДФ. Гидролиз АТФ является, например, быстрым способом выработки тепла у животных, которые просыпаются от зимней спячки. Однако обычно конечный продукт не просто удаляется, а переносится через фермент (киназу) в другую молекулу (фосфорилирование). Эта реакция также передает часть энергии от высокоэнергетической связи фосфорилированному соединению, которое, таким образом, обогащается энергией при реакции.
Энергия, выделяемая в реакциях клеточного метаболизма, таких как расщепление глюкозы, используется для повторного синтеза АТФ из молекул АДФ. Основными механизмами синтеза АТФ в клетке являются окислительное фосфорилирование в процессе клеточного дыхания (на внутренней стороне митохондриальной мембраны) и фосфорилирование в процессе фотосинтеза.
Функции АТФ
АТФ не играет сколько-нибудь заметной роли в хранении энергии, исполняя скорее транспортные функции в клеточном энергетическом обмене. Молекула АТФ синтезируется из АДФ и вскоре вновь превращается в АДФ с выделением полезной энергии.
Время жизни отдельной молекулы обычно составляет не более одной минуты, так что в отдельный момент содержание этого вещества в организме взрослого человека — порядка 250 грамм. При том, что суммарное количество АТФ, синтезируемое за сутки, как правило сравнимо с собственным весом организма.
Применительно к позвоночным животным и человеку, основной ролью АТФ является обеспечение двигательной активности мышечных волокон. В зависимости от продолжительности усилия, единичное мышечное сокращение, краткосрочная работа или длительная (циклическая) нагрузка, энергетические процессы достаточно сильно отличаются, но во всех из них важнейшую роль играет аденозинтрифосфат. В последнем случае одна из главных ролей отводится также процессу окисления органических веществ кислородом, поступающим из легких в процессе дыхания.
Помимо энергетической, имеются также некоторые другие важные функции АТФ. Он играет существенную роль в передаче сигнала между нервными клетками, в некоторых других межклеточных взаимодействиях, в регуляции действия ферментов и гормонов. Является одним из исходных продуктов для синтеза протеинов.
Информация,представленная на сайте, предназначена для ознакомления. Для постановки правильного диагноза и выбора верной тактики лечения необходимо обратиться за помощью к врачу.
Роль АТФ в энергетическом балансе
АТФ является основной молекулой энергии в живых системах. Он участвует в различных химических процессах, от химического биосинтеза до движения ресничек, сокращения мышц, активного транспорта молекул через клеточную мембрану или распространения электрического импульса через нервные волокна.
Производство и потребление энергии происходит через сеть ферментативных реакций (метаболизм). Центральным химическим соединением в метаболизме является аденозинтрифосфат (АТФ), который образуется в результате метаболических реакций (катаболизм) путем фосфорилирования аденозиндифосфата (АДФ) с образованием энергии около 30 кДж / моль (термодинамика). Большая часть АТФ производится в результате процессов в митохондриях (окислительного фосфорилирования). При использовании этой энергии в биологических процессах АТФ обычно гидролизуется до фосфата и АДФ (аденозинДИфосфата).
Вся биосинтетическая деятельность, как и многие другие клеточные действия, требует энергии. В основном для клеточных активностей источником энергии является именно АТФ. Молекула АТФ состоит из аденина, рибозы и трех фосфатных групп (ФГ). Последние с сильным отрицательным зарядом связаны двумя ковалентными высокоэнергетическими связями, которые при гидролизе выделяют относительно много энергии
Это демонстрирует важное свойство АТФ
Поэтому без преувеличения можно сказать, что наиболее важным энергетическим соединением в клетке является трифосфат аденозина (АТФ), который по своему химическому составу является нуклеотидом.
Молекула АТФ состоит из:
- — азотно-аденинового основания пурина;
- — пентозы, рибозы и моносахариды;
- — трех фосфатных групп, обозначенных как альфа, бета и гамма (начиная с рибозы).
аналоги АТФ
Биохимические лаборатории часто используют в пробирке исследований , чтобы исследовать АТФ-зависимые молекулярные процессы. Аналоги АТФ также используются в рентгеновской кристаллографии , чтобы определить структуру белка в комплексе с АТФ, часто вместе с другими субстратами.
Ингибиторы ферментов АТФ-зависимых ферментов , таких как киназы необходимы , чтобы изучить сайты связывания и переходных состояний , участвующих в АТФ-зависимых реакций.
Большинство полезных аналогов АТФ не может быть гидролизован , как АТФ будет; вместо этого они ловушка фермент в структуре тесно связаны с АТФ-связанное состоянием. Аденозин 5 ‘- (γ-thiotriphosphate) является чрезвычайно распространенным аналогом АТФ , в которой один из гаммы-фосфат кисло- заменен серой атома; Этот анион гидролиза при значительно меньшей скорости , чем сами и функция АТФ в качестве ингибитора АТФ-зависимых процессов. В кристаллографических исследованиях, гидролиз переходных состояния моделируются связанным ванадат ион.
Предостережение является оправданным в интерпретации результатов экспериментов с использованием аналогов АТФ, так как некоторые ферменты могут гидролизовать их при значительных скоростях при высокой концентрации.
Химические свойства
Соли АТФ могут быть выделены в виде бесцветных твердых веществ.
Циклы синтеза и деградации АТФ; 2 и 1 представляют вход и выход энергии, соответственно.
АТФ устойчива в водных растворах при рН от 6,8 до 7,4, в отсутствии катализаторов. При более экстремальных значениях рН, она быстро гидролизуется до АДФ и фосфата. Живые клетки поддерживать соотношение АТФ в АДФ в точке десять порядков от равновесия, с концентрацией АТФ в пять раз выше , чем концентрация АДФ. В контексте биохимических реакций, поп — связь часто называют высокоэнергетическими связями .
Гидролиз АТФ в АДФ и неорганического фосфата выпусками 30,5 кДж / моль энтальпии, с изменением свободной энергии 3,4 кДж / моль. Энергия , выделяемая при расщеплении либо в фосфатном (Р я ) или пирофосфат (PP я ) единицу из АТФ в стандартном состоянии 1 М являются:
- АТФ + Н2 O→ АДФ + РяΔG° = -30,5 кДж / моль (-7,3 ккал / моль)
- АТФ + Н2 O→ АМФ + PPяΔG° = -45,6 кДж / моль (-10,9 ккал / моль)
Эти сокращенные уравнения можно записать более явно (R = Аденозил ):
- [RO-P (O) 2 -OP (O) 2 -O-PO 3 ] 4- + Н2 O→ [RO-P (O)2-O-PO3]3-+ [РО4]3- + 2 Н+
- [RO-P (O) 2 -OP (O) 2 -O-PO 3 ] 4- + Н2 O→ [РО-РО3]2-+ [O3РО-РО3]4- + 2 Н+
Это изображение показывает 360 градусов вращение одного, газофазного магний -АТФА хелат с зарядом -2. Анион был оптимизирован на UB3LYP / 6-311 ++ G (д, р) теоретического уровне и атомное подключения модифицированного человеческого оптимизатора , чтобы отразить возможную электронную структуру.
история
АТФ был обнаружен в 1929 году Карлом Lohmann и Jendrassik и, независимо друг от друга, Кира Фиске и Yellapragada Subba Рао из Гарвардской медицинской школы , обе команды конкурируют друг против друга , чтобы найти анализ для фосфора.
Было предложено , чтобы быть посредником между энергией урожайным и энергией , нуждающимся реакциями в клетках Липман в 1941 году.
Впервые он был синтезирован в лаборатории Александр Тодд в 1948 году.
Нобелевская премия по химии 1997 года была разделена, одна половина совместно Пол Бойер и John E. Walker « для их выяснения ферментативного механизма , лежащего в основе синтеза аденозинтрифосфата (АТФ) » , а другая половина к Jens C. Skou » для первого открытия ионного переносящего фермента, Na +, к + -АТФазам «.
Системы АТФ
Ввиду важности АТФ с энергетической точки зрения, а также из-за его широкого использования у организма имеется различные способы производства АТФ. Это три разные биохимические системы
Рассмотрим их по порядку:
Фосфагенная система
Когда мышцам предстоит короткий, но интенсивный период активности (около 8-10 секунд), используется фосфагенная система – АТФ соединяется с креатинфосфатом. Фосфагенная система обеспечивает постоянную циркуляцию небольшого количества АТФ в наших мышечных клетках.
Система гликогена и молочной кислоты
Система гликогена и молочной кислоты снабжает организм энергией в более медленном темпе, чем фосфагенная система, хотя и работает относительно быстро и предоставляет достаточно АТФ примерно для 90 секунд высокоинтенсивной активности. В данной системе молочная кислота образуется из глюкозы в мышечных клетках в результате анаэробного метаболизма.
Учитывая тот факт, что в анаэробном состоянии организм не использует кислород, эта система дает кратковременную энергию без активации кардио-респираторной системы точно так же, как и аэробная система, но с экономией времени. Более того, когда в анаэробном режиме мышцы работают быстро, мощно сокращаются, они перекрывают поступление кислорода, поскольку сосуды оказываются сжатыми.
Эту систему еще иногда называют анаэробным дыханием, и хорошим примером в данном случае послужит 400-метровый спринт.
Аэробное дыхание
Если физическая активность длится более дух минут, в работу включается аэробная система, и мышцы получают АТФ сначала из углеводов, потом из жиров и наконец из аминокислот (белков). Белок используется для получения энергии в основном в условиях голода (диеты в некоторых случаях).
При аэробном дыхании производство АТФ проходит наиболее медленно, но энергии получается достаточно, чтобы поддерживать физическую активность на протяжении нескольких часов. Это происходит потому, что при аэробном дыхании глюкоза распадается на диоксид углерода и воду, не испытывая противодействия со стороны молочной кислоты в системе гликогена и молочной кислоты. Гликоген (накапливаемая форма глюкозы) при аэробном дыхании поставляется из трех источников:
- Всасывание глюкозы из пищи в желудочно-кишечном тракте, которая через систему кровообращения попадает в мышцы.
АТФ (аденозинтрифосфорная кислота)
Живые организмы представляют собой термодинамически неустойчивые системы. Для их формирования и функционирования необходимо непрерывное поступление энергии в форме, пригодной для многопланового использования. Для получения энергии практически все живые существа на планете приспособились подвергать гидролизу одну из пирофосфатных связей АТФ. В связи с этим одна из главных задач биоэнергетики живых организмов это восполнение использованных АТФ из АДФ и АМФ.
АТФ — нуклеозидтрифосфат, состоит из гетероциклического основания — аденина, углеводного компонента — рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, соединенных последовательно друг с другом. В молекуле АТФ имеются три макроэнергетические связи.
АТФ содержится в каждой клетке животных и растений — в растворимой фракции цитоплазмы клетки — митохондриях, и ядрах. Она служит главным переносчиком химической энергии в клетки и играет важную роль в ее энергетике.
АТФ образуется из АДФ (аденозиндифосфорной) кислоты и неорганического фосфата (Фн) за счет энергии окисления в специфических реакциях фосфорилирования, происходящих в процессах гликолиза, внутримышечного дыхания и фотосинтеза. Эти реакции протекают в мембранах фторопластов и митохондрий, а также в мембранах фотосинтезирующих бактерий.
При химических реакциях в клетке потенциальная химическая энергия, запасенная в макроэнергетических связях АТФ, может переходить во вновь образующиеся фосфорилированные соединения: АТФ + D-глюкоза= АДФ + D — глюкозо-6-фосфат.
Она преобразуется в энергию тепловую, лучистую, электрическую, механическую и т.п., то есть служит в организме для теплообразования, свечения, накопления электричества, выполнения механической работы, биосинтеза белков, нуклеиновых кислот, сложных углеводов, липидов.
В организме АТФ синтезируется путём фосфорилирования АДФ:
Фосфорилирование АДФ возможно двумя способами: субстратное фосфорилирование и окислительное фосфорилирование (используя энергию окисляющихся веществ). Основная масса АТФ образуется на мембранах митохондрий в ходе окислительного фосфорилирования H-зависимой АТФ-синтазой. Субстратное фосфорилирование АТФ не требует участия мембранных ферментов, оно происходит в процессе гликолиза или путём переноса фосфатной группы с других макроэргических соединений.
Реакции фосфорилирования АДФ и последующего использования АТФ в качестве источника энергии образуют циклический процесс, составляющий суть энергетического обмена.
В организме АТФ является одним из самых часто обновляемых веществ, так у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 мин. В течение суток одна молекула АТФ проходит в среднем 2000—3000 циклов ресинтеза (человеческий организм синтезирует около 40 кг АТФ в день), то есть запаса АТФ в организме практически не создаётся, и для нормальной жизнедеятельности необходимо постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.
АТФ — единый универсальный источник энергии для функциональной деятельности клетки.