Формы хранения высокоэнергетических фосфатных групп

Оборот АТФ в организме характеризуется высочайшей скоростью. Подсчитано, что в течение 24 часов количество гидролизуемого и вновь синтезируемого АТФ равно приблизительно весу человеческого организма. Такая быстрота оборота АТФ предусматривает существование химических форм хранения высокоэнергетических фосфатных групп. Например, процесс мышечного сокращения требует того, чтобы гидролиз и высвобождение энергии АТФ происходили со скоростью, намного превышающей ресинтез АТФ. Химические вещества, предназначенные для хранения энергии и использования ее в процессе активной работы, называются фосфогенами.

В митохондриях (рис.2) происходят основные биохимические реакции, имеющие отношение к оконча­тельному окислению пищевых компонентов и накапли­ванию энергии в форме АТФ.

Митохондрии являются относительно автономными органеллами, структуры которых приспособлены для осуществле­ния биологического окисления и превращения энергии окис­ления в энергию резервных макроэргических веществ. Обычно в клетке содержится около 2000 митохондрий. Длина составляет 2—3 мкм, диаметр около 1 мкм. Митохондрия окружена двумя отдельными мембранами, толщина каждой 5—7 нм. Каждая мембрана содержит свои характерные фер­менты. В наружной мембране располагаются ферменты ме­таболизма жирных кислот (ацил-КоА-синтаза), фосфолипидов (фосфолипаза А₂) и липидов, моноаминооксидаза (МАО), диаминооксидаза (ДАО), играющих роль в обмене катехоламинов, серотонина и других протеиногенных аминов. Главной функцией внеш­ней митохондриальной мембраны является отделение внутренней части митохондрии (в том числе и внутренней мем­браны) от цитоплазмы. Наружная мембрана имеет меньшую плотность, чем внутренняя. Наружная мембрана содержит огромное количество порина (белка, формирующего водные каналы) и про­ницаема для всех молекул, молекулярная масса которых меньше 5000 Д. Эти молекулы, включая ионы и метаболиты, могут входить в межмембранное пространство, но не проходят через внутреннюю мембрану.