Установление роли АТФ

Тем временем
1939-1941 г.
22 июня 1941 года началась
Великая Отечественная война.
Германия и Италия объявили войну СССР
В 1933 г. к власти в Германии приходит фашистская
партия во главе с Гитлером. В мире стали разрастаться
очаги
войны
вокруг
тоталитарных
государств-
агрессоров Германии, Италии и Японии. 1 сентября
1939 г. Германия напала на Польшу: началась вторая
мировая война.
В предвоенный период в ведущих странах мира
происходила
важная
структурная
перестройка
экономики: старые отрасли приходили в упадок или
испытывали трудности, но упадок одних восполнялся
ростом
новых
отраслей.
Капиталистический
мир
продолжал технологический переворот и развивал
вширь вторую промышленную революцию, начавшуюся
в еще начале ХХ века. В начале 20 – х гг. появилась
регулярная гражданская авиация. В 30 – е гг. получило
развитие звуковое кино, а затем и производство
цветных
фильмов.
Широко
распространились
электрическое освещение, трамвай и автомобиль, лифт,
пылесос,
холодильник,
средства
звукозаписи.
Значительно увеличились тиражи газет и журналов. Но
экономический подъем был прерван с началом второй
мировой войны.
Большое значение имели успехи химической науки
(прежде всего в области создания искусственных
материалов). Важные открытия были сделаны в области
генетики. Появилась возможность победы над многими
ранее неизлечимыми болезнями. 20-е годы отмечены
успехами в психиатрии, социальной психологии (З.
Фрейд).
Были
открыты
витамины,
гормоны,
электрическая природа нервного импульса.
Технический
достижениям
прогресс
науки.
вызвал
Теория
интерес
к
относительности
Эйнштейна изменила представления о пространстве и
времени
и
поставила
человечество
перед
человечеством ряд принципиально новых проблем –
космических и атомных. Изменение представлений об
основах мироздания оказало большое влияние и на
искусство. В 20-е гг. расцветает возникшее на грани
веков
течение,
Авангардизм
направлений:
получившее
породил
название
множество
абстракционизм,
«авангард».
разнообразных
сюрреализм,
супрематизм и другие.
В 1939 году вышла в свет книга французского
писателя и летчика Антуана Сент-Экзюпери «Планета
людей», награжденная премией Французской академии.
С началом второй мировой войны писатель вернулся за
штурвал самолета. В разгар войны в 1943 году он пишет
сказку «Маленький принц», наполненную удивительной
добротой и любовью ко всему живому. 31 июля 1944
года
Сент-Экзюпери
совершал
разведывательный
полет из Северной Африки в сторону Средиземного
моря. На аэродром он так и не вернулся.
В 1939 году в столице Мексики художник Альваро
Сикейрос были создает грандиозные росписи клуба
профсоюза электриков. Живописец стал одним из
основателем
живописи.
мексиканской
школы
монументальной
Портреты
Фриц Альберт Липман
Фриц Альберт Липман (1899–1986), Германия/США
Фриц Альберт Липман родился в Кёнигсберге, который
тогда принадлежал Германии (сейчас – Калининград). В
1924 году окончил Берлинский университет.
работал
там
же,
затем
в
Сначала
Гейдельбергском
университете, в Институте химии Общества кайзера
Вильгельма (с 1927 по 1931 год). С 1931–1932 годах
работал в Нью-Йорке, в Рокфеллеровском институте
медицинских исследований, в 1932–1939 годах – в
Карлсбергской лаборатории в Копенгагене. В 1939 году
эмигрировал
Гарвардском
в
США.
Работал
университетах,
в
в
Корнеллском,
Массачусетском
госпитале и Рокфеллеровском университете.
Липман интересовался общими вопросами обмена
веществ. В 1941 году выяснил, что в одних случаях при
отщеплении фосфатных групп от углеводов выделяется
относительно мало энергии, в других – много. Это
привело к открытию макроэргических связей. В 1947
году выделил из печени голубя вещество, которое
участвует в переносе ацильных групп, и назвал его
коферментом А. Изучил структуру этого соединения.
Установил, что оно распространено во всех организмах.
Член Лондонского королевского общества (с 1962
года), Национальной академии наук США (с 1950 года).
Удостоен
Нобелевской
медицине за 1953 год.
премии
по
физиологии
и
Минимум знаний
1939–1941 г.
Ф.Липман установил центральную роль АТФ
в энергетическом обмене
Все
организмы
тратят
энергию
в
разнообразных
процессах жизнедеятельности: при сокращении мышц,
проведении
нервных
импульсов,
делении
клеток,
транспорте и биосинтезе веществ. Было бы очень
неудобно, если бы для каждого из этих процессов
существовал свой способ обеспечения энергией. И
наоборот, когда есть одна или немного основных форм
хранения и передачи энергии, легче организовать ее
производство,
организме.
распределение
Одной
из
таких
и
использование
универсальных
в
форм
энергии служит АТФ – аденозинтрифосфорная кислота.
Это соединение азотистого основания аденина с
рибозой
и
тремя
остатками
фосфорной
кислоты,
которые при рН=7 несут большой отрицательный заряд
и поэтому сильно отталкиваются друг от друга. При
разрыве связи между вторым и третьим остатками
выделяется много энергии. Ферменты могут улавливать
эту энергию и использовать ее для синтеза других
соединений, для транспорта веществ через мембраны,
а белок миозин – для совершения механической работы
по
сокращению
тратится
на
мышечного
волокна.
фосфорилирование
Много
АТФ
креатинфосфата,
который служит экстренным топливом для мышечного
сокращения. В некоторых реакциях АТФ расщепляется
не до АДФ и фосфата, а до АМФ и пирофосфата – двух
соединенных вместе фосфатных остатков.
АТФ образуется в реакциях гликолиза и брожения,
но в небольших количествах (две молекулы на одну
молекулу глюкозы). Гораздо больше ее получается при
дыхании (36 молекул на одну молекулу глюкозы). При
фотосинтезе
также
основной
формой
накопления
энергии служит АТФ.
Представление о масштабе превращений АТФ в
организме дает пример, который приводит в своем
учебнике биохимик Альберт Ленинджер. «Взрослый
здоровый человек весом 70 кг при сидячей работе
потребляет в день около 2800 килокалорий. Для того
чтобы такое количество энергии было получено за счет
гидролиза АТФ, требуется (в стандартных условиях)
2800/7,3 = 384 моль, или 190 кг АТФ. Между тем в
организме человека содержится всего около 0 г АТФ.
Ясно поэтому, что для удовлетворения потребности
организма в химической энергии эти 50 г АТФ должны
на протяжении суток тысячи и тысячи раз расщепиться
до АДФ и фосфата с последующим ресинтезом».
АТФ выполняет роль не только источника энергии.
Она наравне с другими трижды фосфорилированными
нуклеотидами включается в состав нуклеиновых кислот.
Кроме того, АТФ служит предшественником важного
внутриклеточного сигнального вещества – циклического
АМФ
(цАМФ),
участвующего
энергетического обмена.
в
регуляции
Что еще можно прочитать
Ноздрачев А.Д., Янцев А.В. АТФ: не только
энергия. «Химия и жизнь», 1982, № 7, с. 22–25.
Зиганшин
А.У.
АТФ:
новая
роль
старого
знакомого. «Химия и жизнь», 2003, № 12, с. 18–
21.
Скулачев В.П. Протонный цикл. «Химия и
жизнь», 1979, № 10, с. 17–24.
Энгельгардт В.А. Жизнь и наука. «Химия и
жизнь», 1985, № 2, с. 12–18.