Синтез АТФ определение

АТФ-синтаза представляет собой фермент, который непосредственно генерирует аденозинтрифосфат (АТФ) в процессе клеточное дыхание, АТФ является основной энергией молекула используется в клетках. АТФ-синтаза образует АТФ из аденозиндифосфата (АДФ) и неорганического фосфата (Pi) через окислительного фосфорилирования Это процесс, в котором ферменты окисляют питательные вещества с образованием АТФ. АТФ-синтаза встречается во всех жизненных формах и поддерживает все клеточные активности.

Функция АТФ-синтазы

Функция АТФ-синтазы заключается в продуцировании АТФ. АТФ необходим для питания всех клеточных процессов, поэтому он постоянно используется клетками и постоянно нуждается в производстве. Каждая АТФ-синтаза может производить около 100 молекул АТФ каждую секунду. Эукариоты, такие как растения, животные и грибы, у органелл называется митохондрии которые в основном функционируют как производители АТФ. Растения также имеют хлоропласты, которые содержат АТФ-синтазу и могут производить АТФ из солнечного света и углекислого газа. бактерии и археи, из которых состоят прокариоты, не имеют митохондрий, но продуцируют АТФ посредством аналогичных процессов клеточного дыхания в их плазматическая мембрана, Во всех формах жизни АТФ-синтаза имеет в основном одинаковую структуру и функцию. Следовательно, считается, что он эволюционировал на ранних этапах эволюции жизни и был бы найден у последнего общего предка всей жизни на Земле.

Структура АТФ-синтазы

Синтез АТФ состоит из двух частей. Часть, встроенная в мембрану митохондрий (у эукариот), тилакоидную мембрану хлоропласт (только у растений) или плазматическая мембрана (у прокариот) называется ФО. Это двигатель, который питается от ионов H +, протекающих через мембрану. Часть в митохондриях, строма хлоропласта, или внутри бактериального или археального клетка называется F1-ATPase. Это еще один двигатель, который используется для генерации АТФ. Считается, что эти две части были двумя отдельными структурами с двумя различными функциями, которые в конечном итоге превратились в АТФ-синтазу. Область FO похожа на ДНК-геликазы (ферменты, которые распаковывают ДНК, чтобы ее можно было использовать в качестве матрицы для размножения), в то время как область F1-АТФазы похожа на моторы H +, которые позволяют жгутикам, подобным плечевым придаткам, у некоторых бактерий, двигаться. F1-АТФаза имеет центральный стебель и ротор, который при включении преобразует АДФ и Пи в АТФ.

Это рендеринг структуры АТФ-синтазы. FO показан синим и фиолетовым, а F1-АТФаза показана красным.

Синтез АТФ

АТФ производится разными способами: через клеточное дыхание в митохондриях, во время фотосинтез в хлоропластах растений, а также через внутреннюю мембрану бактерий и архей, у которых нет митохондрий. Хотя методы производства АТФ различаются у разных типов организмов, все они следуют одинаковой базовой процедуре.

В митохондриях эукариот молекулы NADH и FADH2, которые являются продуктами цикла лимонной кислоты, передают электроны вниз цепь переноса электронов где они путешествуют через три различных белковых комплекса. Этот процесс высвобождает энергию, и эта энергия позволяет протонам (ионам H +) перемещаться по градиенту протонов через белковые комплексы, которые действуют как протонные насосы. Поток этих протонов вниз по градиенту поворачивает ротор и стебель АТФ-синтазы, что делает возможным фосфатная группа соединяться с аденозиндифосфатом (АДФ), образуя АТФ. В хлоропластах процесс аналогичен, за исключением того, что световая энергия – это тип энергии, которая возбуждает электроны, заставляя их течь по цепочке переноса электронов и позволяя ионам H + проходить через мембрану в хлоропласте. Эти методы похожи у очень разных организмов, поскольку способность генерировать АТФ существовала у общего предка всех живых организмов.

  • Аденозинтрифосфат (АТФ) – Основная энергетическая молекула, используемая клеткой.
  • эукариоты – Организмы, которые имеют эукариотические клетки, которые являются сложными клетками с истинным ядром и органеллами.
  • Митохондрииорганеллы в клетках эукариот, продуцирующих АТФ.
  • хлоропластов – Органеллы в растение клетки, которые, в дополнение к митохондриям, продуцируют АТФ посредством фотосинтеза.

викторина

1. Какие организмы не имеют митохондрий?A. бактерииB. животныеC. растенияD. Грибы

Ответ на вопрос № 1

верно. Бактерии не имеют митохондрий, а вместо этого производят АТФ через молекулы АТФ-синтазы, которые находятся в их внутренних мембранах. Археи, не перечисленные выше, также не имеют митохондрий; археи и бактерии являются прокариотами и не имеют истинного ядра или других клеточных органелл.

2. Какой компонент не является частью процесса синтеза АТФ?A. Электронная транспортная цепьB. Протонный градиентC. ЖгутикиD. Ротор и стебель АТФ-синтазы

Ответ на вопрос № 2

С верно. Варианты A, B и D являются этапами синтеза АТФ. Жгутики – это похожие на руку придатки, которые есть у некоторых бактерий; они позволяют бактериям двигаться. Жгутики имеют двигатели H +, которые аналогичны F1-АТФазе, одному из компонентов АТФ-синтазы.

3. Какая часть АТФ-синтазы является двигателем?A. FOB. F1-АТФазыC. ОбеD. ни

Ответ на вопрос № 3

С верно. Обе части АТФ-синтазы, FO и F1-АТФаза, являются двигателями. FO – это двигатель, который питается от градиента протонов через мембрану, что происходит потому, что цепь переноса электронов высвобождает энергию. F1-АТФаза также является двигателем; это похоже на двигатели в жгутиках некоторых бактерий. Действие FO превращает F1-ATPase в генератор ATP.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *