Зареждане

Видео транскрипция

Често се казва, че АТФ (аденозинтрифосфат) е енергийната валута или универсалният енергоносител във всички клетки на живите организми. С това видео искам да разбереш по-добре защо го наричаме универсален енергоносител. Аденозинтрифосфат. Отначало този термин изглежда доста сложно. На пръв поглед молекулярна структура на АТФ изглежда доста сложна, но ако я разделим на съставните ѝ части, ще стане малко по-разбираема и ще стане ясно как тя е средство за съхраняване на енергия в биологичните системи. Първоначално трябва да разделим тази молекула на две части - на аденозина и на трифосфатите, или трите фосфорилни групи. Аденозинът е тази част от молекулата-- --нека я оцветя в същия цвят. Тази част вдясно е аденозин, или аденин, свързан с рибоза. Ето тук е аденозинът. Следват три фосфорилни групи и когато те се разпаднат, могат да се превърнат във фосфат. Имаме трифосфатна част, една фосфорилна група, две фосфорилни групи, три фосфорилни групи. Ето един начин, по който можеш да си представиш тази молекула, така че да разбереш по-лесно как тя съхранява енергията в живите организми. Да кажем, че цялата аденозинова група е А. Нека да я отбележим по този начин. Може би е по-добре да я наречем Ad. Тогава нека просто да я свържем с трите фосфорилни групи. Ще ги означа с Р и кръг около него. И ти можеш да ги обозначиш по този начин, макар че понякога ги изобразяваме с по-високи енергийни връзки, вместо да рисуваме прави хоризонтални линии. Ще видиш нещо подобно, което показва, че тези връзки са богати на енергия и се наричат макроергични. Но в това видео и аз ще нарисувам прави хоризонтални линии. Това са високо енергийни връзки. Какво означава това, че са високо енергийни връзки? Това означава, че електроните в тази връзка са в състояние с висока енергия и ако по някакъв начин тази връзка може да бъде разкъсана, тези електрони ще преминат в състояние с по-ниска енергия. Докато преминават от състояние с по-висока енергия в състояние с по-ниска енергия, те ще освободят енергия. Представи си, че се намирам в самолет и се готвя да скоча - тогава ще съм в състояние с висока енергия, тоест ще имам висока потенциална енергия. Трябва само да направя една крачка и ще падна. Докато падам, ще освободя енергия. Между тялото ми и въздуха ще се наблюдава триене и в крайна сметка, когато се ударя в земята, енергията ще се освободи. Бих могъл да компресирам пружина или да преместя турбина... кой знае какво бих могъл да направя. Но когато седна на дивана, аз ще имам ниска енергия, удобно ще ми е. Трудно би било да изпадна в състояние с още по-ниска енергия, но бих могъл да заспя например. Тези метафори в някaкъв момент вече не вършат работа. При подходящи обстоятелства електроните в тази връзка могат да се отделят, да преминат в състояние с по-ниска енергия и да освободят енергия. Тоест първоначално имаме АТФ, или аденозин трифосфат. При наличието на вода ще настъпи хидролиза и ще се случи следното. Една от тези фосфорилни групи ще се отдели и ще се превърне в молекула фосфат. Тъй като вече използвахме едната фосфорилна група, остават само две фосфорилни групи и следователно се получава аденозин дифосфат, известен като АДФ. Сега ще го напиша. Това е АТФ. А това тук е АДФ - ди означава две, две фосфорилни групи, аденозин дифосфат. След това се отделя още една фосфорилна група, разбива връзката и вече е свързана с кислорода и един от отводородните атоми от молекулата на водата. След това може да имаме още един водороден протон. Още не съм нарисувал най-важната част от този процес, когато електроните в тази връзка преминават в в състояние с по-ниска енергия, те ще освободят енергия. От тази страна на реакцията имаме освободена енергия, а от тази - съхранена енергия. Когато изучаваш биохимия, ще видиш отново и отново, че енергията се използва, за да се премине от АДФ и фосфат към АДФ, тоест така се съхранява енергията. Ще видиш, че в процеси като фотосинтезата се използва светлинната енергия, за да се върне фосфорният атом, така че от аденозиндифосфат да се получи аденозинтрифосфат. Когато живите организми имат нужда от енергия, те ще използват АТФ, ще се наблюдава хидролиза и ще се освободи енергия. Понякога тази енергия може да се използва само за създаване на топлина, а понякога може да се използва и в някаква друга реакция или при промяна на триизмерната структура на протеините.