Механизм гидролиза АТФ

мы много говорили о том что от и.ф. своеобразная валюта энергии в клетках и в этом видео я хочу немного углубиться в этот вопрос как мы увидим при разложении атф на адф и фосфатную группу выделяется энергия как видно на графике свободная энергия атф находятся вот здесь но после реакции гидролиза после того как от f превратиться в адф и фосфатную группу свободная энергия упала примерно на 30 с половиной килоджоулей на моль то есть дельта g -30 с половиной килоджоулей на моль если вы смотрели видео ролик про свободную энергию гипса то вы знаете что такая реакция будет самопроизвольной дельта g меньше нуля значит перед нами самопроизвольная реакция когда я впервые изучал эту тему я не понимал раз реакция самопроизвольная почему тогда молекулы атф все разом сами собой самопроизвольно не превращается в клетках в df и не выделяет энергию дело в том что реакции нужно преодолеть вот эту волну энергию активации без фермента который мог бы выступать катализатором нужно подать немного энергии извне я сейчас объясню откуда взялась эта волна дело в том что когда от f при помощи молекулы воды распадаются а слова гидролиз означает что в реакции участвуют молекула воды так вот свободная электронная пара атома кислорода в молекуле воды должна совершить так называемую нуклеофильную атаку на вот этот атом фосфора фосфатной группе после этого образуется вот такая связь а вот этот кислород забирает себе электроны из вот этой связи и остается при этом с отрицательным зарядом с реакции понятно но дело в том что эти электроны отрицательно заряжены вокруг отрицательно заряженные атомы кислорода значит молекуле воды нужно преодолеть этот барьер чтобы добраться до фосфора отрицательные заряды будут сопротивляться и это сопротивление нужно преодолеть и помогает им в этом специальные ферменты аденозинтрифосфата за или сокращенно от фазы как вы помните ферменты это такие большие молекулы белка которые катализируют реакции в данном случае они окружают молекулу атф положительными ионами если вот здесь будет положительный ион он будет взаимодействовать и вот с этими отрицательно заряженными атомами кислорода и тогда вода сможет совершить нуклеофильную атаку на фосфор отрицательные заряды ей больше не будут мешать если представить себе эту картинку в объеме то фермент окружит молекулу атф со всех сторон это у нас а т и фаза фермент понижает энергию активации и тогда график реакции будет выглядеть примерно вот так и реакция произойдет итак реакция не происходит само собой потому что без фермента ей нужно преодолеть вот эту волну а фермента помогает его понизить вода атакует фосфор образуется вот такая связь и вы скажете так здесь должен быть еще один водород но в действительности его забирает себе проплывающая мимо другая молекула воды образуя ион гидроксония а вот этот атом кислорода заберет себе вот эту пару электронов и получит отрицательный заряд и останется оторвавшаяся фосфатная группа останется молекула атф и высвободиться энергия как правило мы не хотим чтобы энергия просто выделилось и ничего полезного не произошло в большинстве случаев энергия высвободившиеся в процессе гидролиза используется от с фазой чтобы фас валери ровать какую-нибудь другую молекулу в нашем случае можно сказать что мы фосфорилирование гидроксильную группу в других случаях энергия гидролиза атф используется чтобы изменить конформацию самой от фазы таким образом чтобы она могла выполнять какую-нибудь другую работу например переносить молекулы против градиента концентрации или электрохимического градиента или делать что-то еще также мы не хотим чтобы энергия просто выделялось в пространство хотя бывает и такое например для того чтобы что-то нагреть но в основном оно используется для выполнения какой-нибудь полезный для клеток работы надеюсь вы поняли принцип работы молекул атф и принцип их гидролиза спасибо что подписывайтесь на наш канал мы будем рады услышать ваше мнение по поводу этого видео если у вас возникли вопросы касательно данного видеоролика то напишите их в комментариях и мы с удовольствием постараемся ответить на них