АТФ в биологии: определение и функции процесса

АТФ в биологии Биология

В биологии определение АТФ (аденозинтрифосфат) связано с биохимическими реакциями, протекающими в организме. Молекула является источником энергии и основой жизнедеятельности.

Понятие было открыто в 1929 учеными Гарвардской медицинской школы, но структуру определили только через несколько лет.

Открытие молекулы

Открытие молекулы

В 1935 году русский биолог В. А. Энгельгардт объяснил, как происходит сокращение мышц. Он доказал, что в процессе участвует аденозинтрифосфорная кислота (химическая формула: C10H16N5O13P3). Белок миозин, входящий в строение мышц, проявляется ферментную активность, способствуя расщеплению АТФ. При этом высвобождается энергия.

В 1941 году Лимпанн показал, что аденин выполняет транспортную функцию, перенося энергию по клеткам. Впервые синтез рассмотрели биологи в 1948 г. В его основе находится ферментативный механизм. АТФ связан с несколькими фосфатными группами. Чтобы организм получил энергию, молекула проходит через несколько этапов:

  1. Под воздействием коэнзима (компонент, какой имеет митохондрия) происходит отделение фосфата.
  2. Появляется энергия.
  3. Получается аденозин дифосфат (АДФ).

Основной участник процесса, где производится молекула, является глюкоза. Она расщепляется на цитозол и пируват. Когда организм отдыхает, наблюдается иная реакция: присоединение компонентов фосфатной группы к молекуле. В результате такой реакции формируется АТФ.

Для реализации процесса используются большие запасы глюкозы. Новый fna может быть использован организмом. В функции АТФ входит сохранение энергии, когда в ней нет необходимости.

Особенности системы

Молекула состоит из 3 компонентов: рибоза (способствует формированию и ДНК), аденин (соединение из атомов азота и углерода), трифосфат. Первое вещество находится в центре молекулы. В нем хранится аденозин. Цепочка с 3 фосфатами располагается с другой стороны рибозы. АТФ поступает в тонкие и длинные волокна с протеином, из которого формируются мышечные клетки.

АТФ в биологии: определение и функции процесса

Запасы АТФ, находящиеся в организме, рассчитаны на 2−3 секунды интенсивной двигательной активности. Так как мышцы способны работать только при наличии аденозинтрифосфота, поэтому для их деятельности используются специфические биосистемы:

  • фосфагенная;
  • гликогено-молочная;
  • аэробная.

Расшифровка фосфагеннов

Расшифровка фосфагеннов

Для выполнения короткой, но интенсивной активности, используется фосфагенная система. АДФ присоединяется к креатину фосфата. Обеспечивается постоянная циркуляция незначительного количества аденозинтрифосфота в мышцах.

В клетках одновременно находится высокоэнергетический фосфат — креатин. Он необходим для восстановления концентрации АТФ после интенсивной, но кратковременной работы. Энзим участвует в передаче АДФ для последующего формирования аденозинтрифосфота. Короткие схемы процесса:

  • мышечные клетки превращают АТФ в АДФ;
  • фосфаген восстанавливает АДФ из АТФ.

Концентрация креатина фосфата снижается через пару секунд после чрезмерной активности. Примером использования рассматриваемой системы является спринт на 50 м.

Гликоген и молочная кислота

Молочная кислота

В отличие от фосфагенной системы, молочная кислота и гликоген снабжают организм энергией в замедлительном темпе. Ее хватает на 90 секунд для выполнения интенсивных упражнений. В процессе из глюкозы, которая содержится в мышцах, формируется молочная кислота. Подобное явление характерно для анаэробного метаболизма.

Так как в реакции не участвует кислород, поэтому система не активирует кардио- и респираторную системы. На гидролиз затрачивается минимум времени. Если в анаэробном режиме мышечные массы функционируют быстрее, тогда они мощнее сокращаются. Перекрывается поступление кислорода. Сосуды находятся в сжатом состоянии.

Система называется анаэробно-респираторной и запускается в действие при сдаче спринта на 400 м. Организму проблематично работать дальше в подобном темпе, так как возникает мышечная боль на фоне накопления молочной кислоты в тканях.

Аэробное явление

Упражнения, которые выполняются дольше 2 минут, способствуют запуску аэробной системы.

Мышечная масса получает АТФ на первом этапе из углеводов, а затем из жиров и протеинов. Последнее вещество необходимо для получения энергии в случае голода.

В результате аэробного дыхания АТФ производится в замедлительном темпе. Организм получает энергию в достаточном количестве. Ее хватает для поддержки физической активности в течение нескольких часов. Глюкоза распадается на воду и диоксид углерода. На реакцию не воздействует молочная кислота.

Применение в фармакологии

Для улучшения метаболизма и энергетического обеспечения тканей показан к приему препарат, в состав которого входит АТФ. При распаде компонента облегчается передача возбуждения от нейронов к сердцу. Одновременно он является медиатором, который запускает в действие аденозиновые рецепторы. АТФ обеспечивает нормальное коронарное и мозговое кровообращение, увеличивая объем и скорость перемещения плазмы по периферии.

Применение в фармакологии

Основные показания к приему АТФ:

  1. Дистрофия мышц.
  2. Полиомиелит (паралич спинного мозга у детей).
  3. Рассеянный склероз.
  4. Патология, развивающаяся в периферических сосудах.
  5. Тахикардия в наджелудочковой области.

Форма выпуска препарата зависит от степени проявляемой клинической картины. При легком течении болезни принимаются таблетки, а в сложных случаях показаны инъекции. Лечение АТФ препаратом противопоказано при следующих диагнозах:

  • острый инфаркт;
  • артериальная гипотензия;
  • воспаление легких;
  • аллергия на трифосаденину.

Дозировка средства устанавливается с учетом поставленного диагноза. При внутримышечном введении может беспокоить мигрень, тахикардия. Побочные эффекты внутривенного введения: тошнота, головная боль, общая слабость, аллергия. Не рекомендуется одновременно принимать АТФ и сердечные гликозиды. В случае передозировки возникает легкая тошнота.

Оцените статью
Na5.club
Добавить комментарий

Adblock
detector