Аденозинтрифосфорная кислота АТФ

АТФ – универсальный биологический аккумулятор энергии.

АТФ содержится в каждой клетке в растворимой фракции цитоплазмы (гиалоплазма), митохондриях, хлоропластах и ядре. Она снабжает энергией большинство реакций, происходящих в клетке: биосинтез, механическую работу (деление клетки, сокращение мышц), активный перенос веществ ч/з мембраны, проведение нервного импульса, избавление от отходов …

АТФ – это органическое соединение – нуклеотид. Молекула АТФ состоит из: азотистого основания – аденина; углевода – рибозы и трех остатков фосфорной кислоты. Образуется АТФ в процессе клеточного дыхания в митохондриях и в процессе фотосинтеза в хлоропластах. Отсюда молекулы АТФ поступают в разные участки клетки, обеспечивая энергией процессы жизнедеятельности. Фосфатные группы в молекуле АТФ соединены между собой высокоэнергетическими (макроэнергетическими) связями. Благодаря богатым энергией связям в молекулах АТФ клетка может накапливать большое кол-во энергии в очень небольшом пространстве и расходовать ее по мере необходимости. При разрыве одной такой связи высвобождается энергия 40кДж а из АТФ образуется АДФ(аденозиндифосфорная к-та). При отщеплении второй фосфатной группы получается аденозинмонофосфорная кислота – АМФ и высвобождается еще одна порция энергии.

Доклад « История открытия структуры ДНК»

В 1953 году в одном из номеров 171-го тома «Природы» было напечатано краткое,- как и все «письма к редактору», сообщение «О макромолекулярной структуре дезоксирибонуклеиновой кислоты». Под заметкой стояли два имени: Ф. Г. К. Крик и Дж. Д. Уотсон. Но именно благодаря этой небольшой — меньше страницы — статье оба имени сразу же стали известны всем ученым, интересовавшимся проблемами наследственности или нуклеиновыми кислотами.

Попытки расшифровать строение молекулы ДНК с помощью рентгеноструктурного анализа начались еще в первой половине 40-х годов, но снимки выходили столь невразумительными, что сделать по ним какие-либо определенные выводы было невозможно. Однако на сей раз англичанину Уилкинсу с группой сотрудников после долгих трудов удалось сделать отличнейшие фотографии. Но расшифровать их они не могли. Отличные специалисты по изготовлению рентгеноструктурных снимков, они не были большими авторитетами в их расшифровке. И не удивительно: такова степень специализации теперешней науки. Расшифровку снимков суждено было сделать Уотсону и Крику.

Как же выглядит, по их представлениям, молекула ДНК? Скорее всего ее можно сравнить с лестницей-стремянкой, закрученной в спираль. Мы уже говорили, что нуклеиновые кислоты построены из нуклеотидов, а каждый нуклеотид состоит из трех частей: сахара, фосфата и основания. Нуклеотиды соединены в длинные цепи таким образом, что основной хребет этой цепи состоит из чередующихся молекул сахара и фосфата, а основания торчат в стороны. Если продолжить наше сравнение с лестницей, то ее стойки представляют собой сахарофосфатные цепи, а основания двух цепей соединены друг с другом, образуя перекладины. Так в общих чертах построена молекула ДНК.

Но самое интересное заключается в другом. Рентгеноструктурный анализ не только показал, что ДНК представляет собой двойную спираль, но дал также диаметр спирали, расстояние между ее витками — словом, все точные размеры. Между тем химики к тому времени уже хорошо знали, как отдельные атомы, входящие в ДНК, соединены друг с другом. Нужно было химические данные привести в соответствие с рентгеноструктурными.

Если бы они сошлись, это бы говорило, что строение ДНК описано верно; если были бы расхождения, это бы свидетельствовало, что модель не соответствует истине. А вогнать все атомы в «лесенку» — задача не такая простая. Атомы могут вступать в химическую связь, только находясь на вполне определенном расстоянии друг от друга, а химические связи должны образовывать вполне определенные углы. Таковы законы строения вещества. И природа требует выполнения своих законов. Расстояния и углы могут колебаться лишь в очень узких границах.

Крик и Уотсон - стали располагать атомы в своей «лесенке» в соответствии с законами природы. Вначале все шло нормально. В «стойки лестницы» все атомы вписывались хорошо, а вот когда дело дошло до «перекладин», получилась крупная загвоздка.

Здесь нам снова придется вернуться к химии. Как мы уже знаем, основания в ДНК четырех разных сортов. Формулы их довольно сложны, и подробно рассматривать их не обязательно. Важно то, что у этих оснований разные размеры. Два из них, тимин и цитозин (сокращенно их обозначают первыми буквами — Т и Ц), относятся к группе так называемых пиримидинов и отличаются сравнительно небольшой величиной. Два других — аденин (А) и гуанин (Г) относятся к пуринам и по размерам почти вдвое превосходят своих пиримидиновых собратьев.

Собственно, нужно запомнить, что два основания большие, а два поменьше. Иногда четыре основания сравнивают с четырьмя карточными мастями. Там тоже пики и трефы побольше червей и бубен.

В греческой мифологии существует страшный рассказ о разбойнике Дамасте по прозвищу Прокруст («Вытягиватель»), который жил возле большой дороги у переправы через реку Кефис. Он ловил путников и укладывал на свою кровать. Если ложе оказывалось слишком длинным для пленника, Прокруст растягивал его, ломая кости, а если оно было короче, чем его гость, то разбойник отрезал излишки. Как известно, справиться с ним удалось только славному сыну Посейдона и Этры знаменитому Тезею. До сих пор часто употребляют выражение «прокрустово ложе», когда говорят об искусственной подгонке под несоответствующую мерку.

Двойная спираль оказалась поистине прокрустовым ложем для пуринов и пиримидинов. Каждую «перекладину лесенки» нужно было соорудить из пары оснований, соединенных друг с другом. Но оказалось, что почти ни одна из пар не подходила для этой цели. Два пурина («черные масти») не влезали внутрь спирали, а два пиримидина («красные») оказывались так далеко друг от друга, что между ними не могла образоваться химическая связь. Только если брали один пурин и один пиримидин, то размеры их в точности соответствовали диаметру спирали. Но и здесь в половине случаев те атомы, которые должны были соединиться, оказывались на разных концах молекулы и не могли образовать химическую связь. Только две пары удовлетворяли всем требованиям: А и Т («пики» и «черви») и Г и Ц («трефы» и «бубны»). Это могло бы показаться неправдоподобным, если бы не совпадало с данными химиков. В опытах Андрея Николаевича Белозерского и Э. Чаргафа было установлено, что во всех образцах ДНК А ровно столько же, сколько Т, а Г столько же, сколько Ц. Несмотря на трудности, все сошлось. Крик и Уотсон убедились в том, что они правы.

Поиск по сайту: