ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ В КЛЕТКАХ

Благодаря фотосинтезу и дыханию световая энергия конвертируется в форму, которая может использоваться клетками для обеспечения различных функций (см. рис. 14).

Основными видами биологической работы в клетках являются транспорт веществ через мембраны, биосинтез и механическая работа. Обеспечение этих видов биологической работы в клетках основано на цикле АТФ-АДФ. Для обеспечения энерготребующих функций клеток используются высокоэнергетические связи АТФ. В результате реакции в конечном итоге освобождается неорганический фосфат. АДФ рефосфорилируется в АТФ в процессе реакций катаболизма.

Большое место в катаболизме занимает биосинтез, который в клетках происходит непрерывно. Клетки обладают гигантской биосинтетической способностью. Например, одиночная клетка Е. coli (табл. 4), способна за время от одного деления до другого (одного клеточного цикла) синтезировать огромное количество молекул различных соединений (см. табл. 4). Центральное место в биосинтезе принадлежит синтезу белков (см. гл. VII). Синтез белков, нуклеиновых кислот и других химических соединений необходим для под-

Таблица 4. Биосинтетическая способность

Химическое соединение

Сухой вес, \%

Молекулярная масса

Кол-во молекул на клетку

Кол-во молекул, синтезируемых за 1 с

Кол-во молекул АТФ, необходимых для син- теза в течение 1 с

Кол-во требуемой энергии (в \%) к общей затрачиваемой энергии

ДНК

5

2 000 000 000

1

0,00083

60 000

2,5

РНК

10

1 000 000

15

12,5

75 000

3,1

Белки

70

60 000

1 700 000

1,400

2 120 000

88

Липиды

10

1000

15 000 000

12 500

87 500

3,7

Полисахариды

5

200 000

39 000

32,5

65 000

2,7

держания живых клеток. Во все биосинтезы вовлечен АТФ. Более того, между биосинтезом и деградацией химических соединений наблюдается взаимодействие, причем это взаимодействие обеспечивается АТФ (рис. 15).

Рис. 15. Взаимодействие между синтезом и деградацией (сплошная линия — синтез; пунктирная линия — деградация)

Одним из обычных примеров механической работы является мышечное сокращение, в котором существенную роль играет АТФ.

Оцените статью
yamedik
Добавить комментарий