Атф строение функции: АТФ в биологии – определение и расшифровка (10 класс)

Значение атф в жизнедеятельности клетки. Строение и функции атф

В биологии АТФ — это источник энергии и основа жизни. АТФ — аденозинтрифосфат — участвует в процессах метаболизма и регулирует биохимические реакции в организме.

Что это?

Понять, что такое АТФ, поможет химия. Химическая формула молекулы АТФ — C10h26N5O13P3. Запомнить полное название несложно, если разбить его на составные части. Аденозинтрифосфат или аденозинтрифосфорная кислота — нуклеотид, состоящий из трёх частей:

• аденина — пуринового азотистого основания;
• рибозы — моносахарида, относящегося к пентозам;
• трёх остатков фосфорной кислоты.

Рис. 1. Строение молекулы АТФ.

Более подробная расшифровка АТФ представлена в таблице.

АТФ впервые обнаружили гарвардские биохимики Суббарао, Ломан, Фиске в 1929 году. В 1941 году немецкий биохимик Фриц Липман установил, что АТФ является источником энергии живого организма.

Образование энергии

Фосфатные группы соединены между собой высокоэнергетическими связями, которые легко разрушаются. При гидролизе (взаимодействии с водой) связи фосфатной группы распадаются, высвобождая большое количество энергии, а АТФ превращается в АДФ (аденозиндифосфорную кислоту).

Условно химическая реакция выглядит следующим образом:

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

АТФ + Н2О → АДФ + Н3РО4 + энергия

Рис. 2. Гидролиз АТФ.

Часть высвободившейся энергии (около 40 кДж/моль) участвует в анаболизме (ассимиляции, пластическом обмене), часть — рассеивается в виде тепла для поддержания температуры тела. При дальнейшем гидролизе АДФ отщепляется ещё одна фосфатная группа с высвобождением энергии и образованием АМФ (аденозин-монофосфата). АМФ гидролизу не подвергается.

Синтез АТФ

АТФ располагается в цитоплазме, ядре, хлоропластах, в митохондриях. Синтез АТФ в животной клетке происходит в митохондриях, а в растительной — в митохондриях и хлоропластах.

АТФ образуется из АДФ и фосфата с затратой энергии. Такой процесс называется фосфорилированием:

АДФ + Н3РО4 + энергия → АТФ + Н2О

Рис. 3. Образование АТФ из АДФ.

В растительных клетках фосфорилирование происходит при фотосинтезе и называется фотофосфорилированием. У животных процесс протекает при дыхании и называется окислительным фосфорилированием.

В животных клетках синтез АТФ происходит в процессе катаболизма (диссимиляции, энергетического обмена) при расщеплении белков, жиров, углеводов.

Функции

Из определения АТФ понятно, что эта молекула способна давать энергию. Помимо энергетической аденозинтрифосфорная кислота выполняет другие функции:

• является материалом для синтеза нуклеиновых кислот;
• является частью ферментов и регулирует химические процессы, ускоряя или замедляя их протекание;
• является медиатором — передаёт сигнал синапсам (местам контакта двух клеточных мембран).

Что мы узнали?

Из урока биологии 10 класса узнали о строении и функциях АТФ — аденозинтрифосфорной кислоты. АТФ состоит из аденина, рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты. При гидролизе фосфатные связи разрушаются, что высвобождает энергию, необходимую для жизнедеятельности организмов.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.6 . Всего получено оценок: 621.

АТФ — это сокращённое название Аденозин Три-Фосфорной кислоты. А также можно встретить название Аденозинтрифосфат. Это нуклеоид, который играет огромную роль в обмене энергией в организме. Аденозин Три-Фосфорная кислота — это универсальный источник энергии, участвующий во всех биохимических процессах организма. Открыта эта молекула была в 1929 году учёным Карлом Ломанном. А значимость ее была подтверждена Фрицем Липманом в 1941 году.

Структура и формула АТФ

Если говорить об АТФ более подробно , то это молекула, которая даёт энергию всем процессам, происходящим в организме, в том числе она же даёт энергию для движения. При расщеплении молекулы АТФ происходит сокращение мышечного волокна, вследствие чего выделяется энергия, позволяющая произойти сокращению. Синтезируется Аденозинтрифосфат из инозина — в живом организме.

Для того чтобы дать организму энергию Аденозинтрифосфату необходимо пройти несколько этапов. Вначале отделяется один из фосфатов — с помощью специального коэнзима. Каждый из фосфатов даёт десять калорий. В процессе вырабатывается энергия и получается АДФ (аденозин дифосфат).

Если организму для действия нужно больше энергии , то отделяется ещё один фосфат. Тогда формируется АМФ (аденозин монофосфат). Главный источник для выработки Аденозинтрифосфата — это глюкоза, в клетке она расщепляется на пируват и цитозол. Аденозинтрифосфат насыщает энергией длинные волокна, которые содержат протеин — миозин. Именно он формирует мышечные клетки.

В моменты, когда организм отдыхает, цепочка идёт в обратную сторону, т. е. формируется Аденозин Три-Фосфорная кислота. Опять же в этих целях используется глюкоза. Созданные молекулы Аденозинтрифосфата будут вновь использоваться, как только это станет необходимо. Когда энергия не нужна, она сохраняется в организме и высвобождается как только это потребуется.

Молекула АТФ состоит из нескольких, а точнее, трёх компонентов:

1. Рибоза — это пятиуглеродный сахар, такой же лежит в основе ДНК.
2. Аденин — это объединённые атомы азота и углерода.
3. Трифосфат.

В самом центре молекулы Аденозинтрифосфата находится молекула рибозы, а её край является основной для аденозина. С другой стороны рибозы расположена цепочка из трёх фосфатов.

Системы АТФ

При этом нужно понимать, что запасов АТФ будет достаточно только первые две или три секунды двигательной активности, после чего её уровень снижается. Но при этом работа мышц может осуществляться только с помощью АТФ. Благодаря специальным системам в организме постоянно синтезируются новые молекулы АТФ. Включение новых молекул происходит в зависимости от длительности нагрузки.

Молекулы АТФ синтезируют три основные биохимические системы:

1. Фосфагенная система (креатин-фосфат).
2. Система гликогена и молочной кислоты.
3. Аэробное дыхание.

Рассмотрим каждую из них в отдельности.

Фосфагенная система — в случае если мышцы будут работать недолго, но крайне интенсивно (порядка 10 секунд), будет использоваться фосфагенная система. В этом случае АДФ связывается с креатин фосфатом. Благодаря этой системе происходит постоянная циркуляция небольшого количества Аденозинтрифосфата в мышечных клетках. Так как в самих мышечных клетках тоже имеется фосфат креатина, он используется, чтобы восстановить уровень АТФ после высокоинтенсивной короткой работы. Но уже секунд через десять уровень креатин фосфата начинает снижаться — такой энергии хватает на короткий забег или интенсивную силовую нагрузку в бодибилдинге.

Гликоген и молочная кислота

— снабжает энергией организм медленнее, чем предыдущая. Она синтезирует АТФ, которой может хватить на полторы минуты интенсивной работы. В процессе глюкоза в мышечных клетках формируется в молочную кислоту за счёт анаэробного метаболизма .

Так как в анаэробном состоянии кислород организмом не используется, то данная система даёт энергию так же как и в аэробной системе, но время экономится. В анаэробном режиме мышцы сокращаются крайне мощно и быстро. Такая система может позволить пробежать четыреста метров спринта или более длительную интенсивную тренировку в зале. Но долгое время работать таким образом не позволит болезненность в мышцах, которая появляется из-за переизбытка молочной кислоты.

Аэробное дыхание — эта система включается, если тренировка продолжается более двух минут. Тогда мышцы начинают получать Аденозинтрифосфат из углеводов, жиров и протеинов. В этом случае АТФ синтезируется медленно, зато энергии хватает надолго — физическая активность может продолжаться несколько часов. Это происходит благодаря тому, что глюкоза распадается без препятствий, у неё нет никаких противодействий, препятствующих со стороны — как препятствует молочная кислота в анаэробном процессе.

Роль АТФ в организме

Из предыдущего описания понятно, что основная роль аденозинтрифосфата в организме — это обеспечение энергией всех многочисленных биохимических процессов и реакций в организме. Большинство энергозатратных процессов у живых существ происходят благодаря АТФ.

Но помимо этой главной функции, аденозинтрифосфат выполняет и другие:

Роль АТФ в организме и жизни человека хорошо известна не только учёным, но и многим спортсменам и бодибилдерам, так как её понимание помогает сделать тренировки более эффективными и правильно рассчитывать нагрузки. Для людей, которые занимаются силовыми тренировками в зале, спринтерскими забегами и другими видами спорта, очень важно понимать, какие упражнения требуется выполнять в тот или иной момент времени. Благодаря этому можно сформировать желаемое строение тела, проработать мышечную структуру, снизить излишний вес и добиться других желаемых результатов.

В теле человека около 70 триллионов клеток. Для здорового роста каждой из них необходимы помощники — витамины. Молекулы витаминов малы, но их недостаток всегда заметен. Если тяжело адаптироваться к темноте, вам нужны витамины А и В2, появилась перхоть — не хватает B12, B6, P, долго не заживают синяки — дефицит витамина С. На этом уроке вы узнаете о том, как и где в клетке хранится и обрабатывается стратегический запас витаминов, как витамины активизируют работу организма, а также узнаете об АТФ — главном источнике энергии в клетке.

Тема: Основы цитологии

Урок: Строение и функции АТФ

Как вы помните, нуклеиновые кислоты состоят из нуклеотидов . Оказалось, что в клетке нуклеотиды могут находиться в связанном состоянии или в свободном состоянии. В свободном состоянии они выполняют ряд важных для жизнедеятельности организма функций.

К таким свободным нуклеотидам относится молекула АТФ или аденозинтрифосфорная кислота (аденозинтрифосфат). Как и все нуклеотиды, АТФ состоит из пятиуглеродного сахара — рибозы , азотистого основания — аденина , и, в отличие от нуклеотидов ДНК и РНК, трех остатков фосфорной кислоты (рис. 1).

Рис. 1. Три схематических изображения АТФ

Важнейшая функция АТФ состоит в том, что она является универсальным хранителем и переносчиком энергии в клетке.

Все биохимические реакции в клетке, которые требуют затрат энергии, в качестве ее источника используют АТФ.

При отделении одного остатка фосфорной кислоты, АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфат ). Если отделяется ещё один остаток фосфорной кислоты (что случается в особых случаях), АДФ переходит в АМФ (аденозинмонофосфат) (рис. 2).

Рис. 2. Гидролиза АТФ и превращение её в АДФ

При отделении второго и третьего остатков фосфорной кислоты освобождается большое количество энергии, до 40 кДж. Именно поэтому связь между этими остатками фосфорной кислоты называют макроэргической и обозначают соответственным символом.

При гидролизе обычной связи выделяется (или поглощается) небольшое количество энергии, а при гидролизе макроэргической связи выделяется намного больше энергии (40 кДж). Связь между рибозой и первым остатком фосфорной кислоты не является макроэргической, при её гидролизе выделяется всего 14 кДж энергии.

Макроэргические соединения могут образовываться и на основе других нуклеотидов, например ГТФ (гуанозинтрифосфат) используется как источник энергии в биосинтезе белка, принимает участие в реакциях передачи сигнала, является субстратом для синтеза РНК в процессе транскрипции, но именно АТФ является наиболее распространенным и универсальным источником энергии в клетке.

АТФ содержится как в цитоплазме , так и в ядре, митохондриях и хлоропластах .

Таким образом, мы вспомнили, что такое АТФ, каковы её функции, и что такое макроэргическая связь.

Витамины — биологически активные органические соединения, которые в малых количествах необходимы для подержания процессов жизнедеятельности в клетке.

Они не являются структурными компонентами живой материи, и не используются в качестве источника энергии.

Большинство витаминов не синтезируются в организме человека и животных, а поступают в него с пищей, некоторые синтезируются в небольших количествах микрофлорой кишечника и тканями (витамин D синтезируется кожей).

Потребность человека и животных в витаминах не одинакова и зависит от таких факторов как пол, возраст, физиологическое состояние и условия среды обитания. Некоторые витамины нужны не всем животным.

Например, аскорбиновая кислота, или витамин С, необходим человеку и другим приматам. Вместе с тем, он синтезируется в организме рептилий (моряки брали в плавания черепах, для борьбы с цингой — авитаминозом витамина С).

Витамины были открыты в конце XIX века благодаря работам русских ученых Н. И. Лунина и В. Пашутина, которые показали, что для полноценного питания необходимо не только наличие белков, жиров и углеводов, но и ещё каких-то других, на тот момент неизвестных, веществ.

В 1912 году польский ученый К. Функ (Рис. 3), изучая компоненты шелухи риса, предохраняющей от болезни Бери-Бери (авитаминоз витамина В), предположил, что в состав этих веществ обязательно должны входить аминные группировки. Именно он предложили назвать эти вещества витаминами, то есть аминами жизни.

В дальнейшем было установлено, что многие из этих веществ аминогрупп не содержат, но термин витамины хорошо прижился в языке науки и практики.

По мере открытия отдельных витаминов, их обозначали латинскими буквами и называли в зависимости от выполняемых функций. Например, витамин Е назвали токоферол (от др.-греч. τόκος — «деторождение», и φέρειν — «приносить»).

Сегодня витамины делят по их способности растворяться в воде или в жирах.

К водорастворимым витаминам относят витамины H , C , P , В .

К жирорастворимым витаминам относят A , D , E , K (можно запомнить, как слово: кеда ) .

Как уже было отмечено, потребность в витаминах зависит от возраста, пола, физиологического состояния организма и среды обитания. В молодом возрасте отмечена явная нужда в витаминах. Ослабленный организм тоже требует больших доз этих веществ. С возрастом способность усваивать витамины падает.

Потребность в витаминах также определяется способностью организма их утилизировать.

В 1912 году польский ученый Казимир Функ получил из шелухи риса частично очищенный витамин B1 — тиамин. Ещё 15 лет понадобилось для получения этого вещества в кристаллическом состоянии.

Кристаллический витамин B1 бесцветен, обладает горьковатым вкусом и хорошо растворим в воде. Тиамин найден как в растительных, так и микробных клетках. Особенно много его в зерновых культурах и дрожжах (рис. 4).

Рис. 4. Тиамин в виде таблеток и в продуктах питания

Термическая обработка пищевых продуктов и различные добавки разрушают тиамин. При авитаминозе наблюдаются патологии нервной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. Авитаминоз приводит к нарушению водного обмена и функции кроветворения. Один из ярких примеров авитаминоза тиамина — это развитие болезни Бери-Бери (рис. 5).

Рис. 5. Человек, страдающий от авитаминоза тиамина — болезни бери-бери

Витамин В1 широко применяется в медицинской практике для лечения различных нервных заболеваний, сердечно-сосудистых расстройств.

В хлебопечении тиамин вместе с другим витаминами — рибофлавином и никотиновой кислотой используется для витаминизации хлебобулочных изделий.

В 1922 году Г. Эванс и А. Бишо открыли жирорастворимый витамин, названный ими токоферолом или витамином Е (дословно: «способствующий родам»).

Витамин Е в чистом виде — маслянистая жидкость. Он широко распространен в злаковых культурах, например в пшенице. Его много в растительных, животных жирах (рис. 6).

Рис. 6. Токоферол и продукты, которые его содержат

Много витамина E в моркови, в яйцах и молоке. Витамин E является антиоксидантом , то есть защищает клетки от патологического окисления, которое приводит их к старению и гибели. Он является «витамином молодости». Огромно значение витамина для половой системы, поэтому его часто называют витамином размножения.

Вследствие этого, дефицит витамина Е, в первую очередь, приводит к нарушению эмбриогенеза и работы репродуктивных органов.

Производство витамина Е основано на выделении его из зародышей пшеницы — методом спиртовой экстракции и отгонки растворителей при низких температурах.

В медицинской практике используют как природные, так и синтетические препараты — токоферолаацетат в растительном масле, заключенный в капсулу (знаменитый «рыбий жир»).

Препараты витамина Е используются как антиоксиданты при облучениях и других патологических состояниях, связанных с повышенным содержанием в организме ионизированных частиц и активных форм кислорода.

Кроме того, витамин Е назначают беременным женщинам, а также используют в комплексной терапии лечения бесплодия, при мышечной дистрофии и некоторых заболеваниях печени.

Витамин А (рис. 7) был открыт Н. Друммондом в 1916 году.

Этому открытию предшествовали наблюдения за наличием жирорастворимого фактора в пище, необходимого для полноценного развития сельскохозяйственных животных.

Витамин А недаром занимает первое место в витамином алфавите. Он участвует практически во всех процессах жизнедеятельности. Этот витамин необходим для восстановления и сохранения хорошего зрения.

Он также помогает вырабатывать иммунитет ко многим заболеваниям, в том числе и простудным.

Без витамина А невозможно здоровое состояние эпителия кожи. Если у вас «гусиная кожа», которая чаще всего появляется на локтях, бедрах, коленях, голенях, если появилась сухость кожи на руках или возникают другие подобные явления, это означает, что вам недостает витамина А.

Витамин А, как и витамин Е, необходим для нормального функционирования половых желез (гонад). При гиповитаминозе витамина А отмечено повреждение репродуктивной системы и органов дыхания.

Одним из специфических последствий недостатка витамина А является нарушение процесса зрения, в частности снижение способности глаз к темновой адаптации — куриная слепота . Авитаминоз приводит к возникновению ксерофтальмии и разрушению роговицы. Последний процесс необратим, и характеризуется полной потерей зрения. Гипервитаминоз приводит к воспалению глаз и нарушению волосяного покрова, потери аппетита и полному истощению организма.

Рис. 7. Витамин А и продукты, которые его содержат

Витамины группы А, в первую очередь, содержатся в продуктах животного происхождения: в печени, в рыбьем жире, в масле, в яйцах (рис. 8).

Рис. 8. Содержание витамина А в продуктах растительного и животного происхождения

В продуктах растительного происхождения содержатся каротиноиды, которые в организме человека под действием фермента каротиназы переходят в витамин А.

Таким образом, Вы познакомились сегодня со структурой и функциями АТФ, а также вспомнили о значении витаминов и выяснили, как некоторые из них участвуют в процессах жизнедеятельности.

При недостаточном поступлении витаминов в организм развивается первичный авитаминоз. Разные продукты содержат разное количество витаминов.

Например, морковь содержит много провитамина А (каротина), капуста содержит витамин С и т. д. Отсюда проистекает необходимость сбалансированной диеты, включающей в себя разнообразные продукты растительного и животного происхождения.

Авитаминоз при нормальных условиях питания встречается очень редко, гораздо чаще встречаются гиповитаминозы , которые связаны с недостаточным поступлением с пищей витаминов.

Гиповитаминоз может возникать не только в результате несбалансированного питания, но и как следствие различных патологий со стороны желудочно-кишечного тракта или печени, или в результате различных эндокринных или инфекционных заболеваний, которые приводят к нарушению всасывания витаминов в организме.

Некоторые витамины вырабатываются кишечной микрофлорой (микробиотой кишечника). Подавление биосинтетических процессов в результате действия антибиотиков может также привести к развитию гиповитаминоза , как следствия дисбактериоза .

Чрезмерное употребление пищевых витаминных добавок, а также лекарственных средств, содержащих витамины, приводит к возникновению патологического состояния — гипервитаминоза . Особенно это характерно для жирорастворимых витаминов, таких как A , D , E , K .

Домашнее задание

1. Какие вещества называют биологически активными?

2. Что такое АТФ? В чем особенность строения молекулы АТФ? Какие типы химической связи существуют в этой комплексной молекуле?

3. Каковы функции АТФ в клетках живых организмов?

4. Где происходит синтез АТФ? Где осуществляется гидролиз АТФ?

5. Что такое витамины? Каковы их функции в организме?

6. Чем витамины отличаются от гормонов?

7. Какие классификации витаминов вам известны?

8. Что такое авитаминоз, гиповитаминоз и гипервитаминоз? Приведите примеры этих явлений.

9. Какие заболевания могут быть следствием недостаточного или избыточного поступления витаминов в организм?

10. Обсудите с друзьями и родственниками свое меню, подсчитайте, пользуясь дополнительной информацией о содержании витаминов в разных продуктах питания, достаточно ли витаминов вы получаете.

1. Единая коллекция Цифровых Образовательных Ресурсов ().

2. Единая коллекция Цифровых Образовательных Ресурсов ().

3. Единая коллекция Цифровых Образовательных Ресурсов ().

Список литературы

1. Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Общая биология 10-11 класс Дрофа, 2005.

2. Беляев Д. К. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. — 11-е изд., стереотип. — М.: Просвещение, 2012. — 304 с.

3. Агафонова И. Б., Захарова Е. Т., Сивоглазов В. И. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. — 6-е изд., доп. — Дрофа, 2010. — 384 с.

АТФ и другие соединения клетки (витамины)

Особо важную роль в биоэнергетике клетки играет адениловый нуклеотид, к которому присоединены два остатка фосфорной кислоты. Такое вещество называют аденозинтрифосфорной кислотой (АТФ).

В химических связях между остатками фосфорной кислоты молекулы АТФ запасена энергия, которая освобождается при отщеплении органического фосфата: АТФ = АДФ + Ф + Е, где Ф — фермент, Е — освобождающаяся энергия. В этой реакции образуется аденозиндифосфорная кислота (АДФ) — остаток молекулы АТФ и органический фосфат.

Энергию АТФ все клетки используют для процессов биосинтеза, движения, производства тепла, нервных импульсов, свечений (например, у люминесцентных бактерий), т.е. для всех процессов жизнедеятельности.

АТФ — универсальный биологический аккумулятор энергии, который синтезируется в митохондриях (внутриклеточных органоидах).

Митохондрия, таким образом, исполняет в клетке роль «энергетической станции». Принцип образования АТФ в хлоропластах клеток растений в общем тот же — использование протонного градиента и преобразование энергии электрохимического градиента в энергию химических связей.

Световая энергия Солнца и энергия, заключенная в потребляемой пище, запасается в молекулах АТФ. Запас АТФ в клетке невелик. Так, в мышце запаса АТФ хватает на 20-30 сокращений. При усиленной, но кратковременной работе мышцы работают исключительно за счет расщепления содержащейся в них АТФ. После окончания работы человек усиленно дышит — в этот период происходит расщепление углеводов и других веществ (происходит накопление энергии) и запас АТФ в клетках восстанавливается протонов. Протоны проходят через этот канал под действием движущей силы электрохимического градиента. Энергия этого процесса используется ферментом, содержащимся в тех же самых белковых комплексах и способным присоединить фосфатную группу к аденозиндифосфату (АДФ), что и приводит к синтезу АТФ.

Витамины: Vita — жизнь.

Витамины — биологически активные вещества, синтезирующиеся в организме или поступающие с пищей, которые в малых количествах необходимы для нормального обмена веществ и жизнедеятельности организма.

В 1911г. Польский химик К. Функ выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее параличи голубей, питавшихся только полированным рисом. Химический анализ этого вещества показал, что в его состав входит азот.

Открытое им вещество Функ назвал витамином (от слов «вита»- жизнь и «амин»- содержащий азот.

Биологическая роль витаминов заключается в их регулярном действии на обмен веществ. Витамины обладают каталитическими свойствами, то есть способностью стимулировать химические реакции, протекающие в организме, а также активно участвуют в образовании и функции ферментов. Витамины влияют на усвоение организмом питательных веществ, способствуют нормальному росту клеток и развитию всего организма. Являясь составной частью ферментов, витамины определяют их нормальную функцию и активность. Таким образом, недостаток в организме какого-либо витамина ведет к нарушению процессов обмена веществ.

Группы витаминов:

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ВИТАМИНАХ

С — аскорбиновая кислота: 70 — 100 мг.

В — тиамин: 1,5 — 2,6 мг.

В — рибофлавин: 1,8 — 3 мг.

А — ретинол: 1,5 мг.

D — кальциферол: для детей и взрослых 100 МЕ,

до 3 лет 400 МЕ.

Е — токоферол: 15 — 20 мг.

цамф и цгмф, атф, адф, фад, над. Строение, функции.

Циклический аденозинмонофосфат (цамф) — производное АТФ, выполняющее в организме роль вторичного посредника, использующегося для внутриклеточного распространения сигналов некоторых гормонов (например, глюкагона или адреналина), которые не могут проходить через клеточную мембрану. Превращает ряд инертных белков в ферменты (цамф-зависимые протеинкиназы), под действием которых происходит ряд биохим. реакций (проведение нервного импульса).

Образование цАМФ стимулируется адреналином.

Циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ) — это циклическая форма нуклеотида, образующаяся из гуанозинтрифосфата (GTP) ферментом гуанилатциклазой. Образование стимулируется ацетилхолином.

· цГМФ вовлечен в регуляцию биохимических процессов в живых клетках в качестве вторичного посредника (вторичного мессенджера). Характерно, что многие эффекты цГМФ прямо противоположны цАМФ.

· цГМФ активирует G-киназу и фосфодиэстеразу, гидролизующую цАМФ .

· цГМФ принимает участизе в регуляции клеточного цикла . От соотношения цАМФ/цГМФ зависит выбор клетки: прекратить деление (остановиться в G0 фазе) или продолжить, перейдя в фазу G1.

· цГМФ стимулирует пролиферацию клеток (деление), а цАМФ подавляет

 

Аденозинтрифосфат (АТФ) — нуклеотид, образованный азотистым основанием аденином, пятиуглеродным сахаром рибозой и тремя остатками фосфорной кислоты. Фосфатные группы в молекуле АТФ соединены между собой высокоэнергетическими (макроэргическими) связями. Связи между фосфатными группами не очень прочные, и при их разрыве выделяется большое количество энергии. В результате гидролитического отщепления от АТФ фосфатной группы образуется аденозиндифосфорная кислота (АДФ) и высвобождается порция энергии.

· Вместе с другими нуклеозидтрифосфатами АТФ является исходным продуктом при синтезе нуклеиновых кислот.

· АТФ отводится важное место в регуляции множества биохимических процессов. Являясь аллостерическим эффектором ряда ферментов, АТФ, присоединяясь к их регуляторным центрам, усиливает или подавляет их активность.

· АТФ является также непосредственным предшественником синтеза циклического аденозинмонофосфата — вторичного посредника передачи в клетку гормонального сигнала.

· Также известна роль АТФ в качестве медиатора в синапсах и сигнального вещества в других межклеточных взаимодействиях

 

Аденозиндифосфат (АДФ) — нуклеотид, состоящий из аденина, рибозы и двух остатков фосфорной кислоты. АДФ участвует в энергетическом обмене во всех живых организмах, из него образуется АТФ путём фосфорилирования:

АДФ + h4PO4 + энергия → АТФ + h3O.

Циклическое фосфорилирование АДФ и последующее использование АТФ в качестве источника энергии образуют процесс, составляющий суть энергетического обмена (катаболизма).

 

ФАД — флавинадениндинуклеотид — кофермент, принимающий участие во многих окислительно-восстановительных биохимических процессах. ФАД существует в двух формах — окисленной и восстановленной, его биохимическая функция, как правило, заключается в переходе между этими формами.

 

Никотинамидадениндинуклеотид (НАД) —динуклеотид, состоит из двух нуклеотидов, соединённых своими фосфатными группами. Один из нуклеотидов в качестве азотистого основания содержит аденин, другой — никотинамид. Никотинамидадениндинуклеотид существует в двух формах: окисленной (NAD) и восстановленной (NADH).

· В метаболизме NAD задействован в окислительно-восстановительных реакциях, перенося электроны из одной реакции в другую. Таким образом, в клетках NAD находится в двух функциональных состояниях: его окисленная форма, NAD+, является окислителем и забирает электроны от другой молекулы, восстанавливаясь в NADH, который далее служит восстановителем и отдаёт электроны.

· 1. Метаболизм белков, жиров и углеводов. Так как НАД и НАДФ служат коферментами большинства дегидрогеназ, то они участвуют в реакциях

· при синтезе и окислении жирных кислот,

· при синтезе холестерола,

· обмена глутаминовой кислоты и других аминокислот,

· обмена углеводов: пентозофосфатный путь, гликолиз,

· окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты,

· цикла трикарбоновых кислот.

· 2. НАДН выполняет регулирующую функцию, поскольку является ингибитором некоторых реакций окисления, например, в цикле трикарбоновых кислот.

· 3. Защита наследственной информации – НАД является субстратом поли-АДФ-рибозилирования в процессе сшивки хромосомных разрывов и репарации ДНК, что замедляет некробиоз и апоптоз клеток.

· 4. Защита от свободных радикалов – НАДФН является необходимым компонентом антиоксидантной системы клетки.

 

Ошибка 404. Страница не найдена!

В нашей гимназии открыта запись в объединения дополнительного образования на новый 2021-2022 учебный год. Подробнее>>

ИЗМЕНЕНИЯ ПОДАЧИ ЗАЯВЛЕНИЙ НА СДАЧУ ОГЭ В 2021

Дубненские выпускники 9-х классов смогут подать заявление на сдачу основного государственного экзамена (далее-ОГЭ) дистанционно. Подробнее>>

Уважаемые учащиеся и родители!

Уважаемые родители!

В соответствии с Приказом Министерства просвещения Российской Федерации от 02.09.2020 № 458 «Об утверждении Порядка приема на обучение по образовательным программам начального общего, основного общего и среднего общего образования» информируем Вас об изменении сроков приема заявлений в первый класс на 2021-2022 учебный год.

Начало приема по закрепленной территории с 1 апреля по 30 июня.

Начало приема по незакрепленной территории с 6 июля по 5 сентября.

Уважаемые родители!

Информируем вас о том, что записаться на «Родительский контроль» — проект по оценке качества питания в школах — в Подмосковье теперь можно в режиме онлайн. Сделать это можно на Школьном портале региона. Регистрация проходит быстро — вся процедура займет не более трех минут.

— Нужно перейти во вкладку «Родительская»;
— Перейти в раздел «Школьное питание»;
— Выбрать желаемую дату и время;
— Нажать кнопку «Записаться».
Школа автоматически получит заявку и в назначенное время родителя будет ожидать классный руководитель или ответственный за питание.

Проект «Билет в будущее»

Билет в будущее» — это проект ранней профессиональной ориентации школьников 6−11 классов. 

Кампания проекта проходит с июля по ноябрь 2020 года. Родителю и ребенку нужно пройти регистрацию на Платформе проекта по адресу https://bilet.worldskills.ru/, у каждого будет свой личный кабинет, в котором будут отражаться результаты участия.

Инструкция для регистрации .pdf

Подготовка к егэ

Приказ №164 от 29.05.2020г. «Об организации подготовки к ЕГЭ в режиме онлайн в 2020г».pdf

График консультаций ЕГЭ в режиме онлайн. pdf

Приказ №166 от 29.05.2020 «О внесении изменений в приказ №142 от 29.04.2020 «Об организации сотрудников гимназии №11 с 01.06.2020 по 14.06.2020г.» .pdf

внимание

Приказ №151а от 12.05.2020 «О внесении изменений в приказ №142 от 29.04.2020 «Об организации сотрудников гимназии №11 с 06.04.2020 по 31.05.2020» .pdf

Приказ №142 от 29.04.2020 «О внесении изменений в приказ №136 от 06.04.2020 «Об организации сотрудников гимназии №11 с 06.04.2020 по 30.04.2020» .pdf

Северное инспекторское отделение Центра ГИМС ГУ МЧС России по Московской области информирует

Сейчас на территории Подмосковья действует режим самоизоляции и покидать дома без острой необходимости запрещается, а прогулки у воды без присмотра взрослых могут стоить жизни. К сожалению, не все родители объясняют своим детям, что же означает этот режим, и к каким последствиям могут привести прогулки.

Самоизоляция – это комплекс ограничительных мер для населения, которые вводит правительство на определенный срок для борьбы с распространением опасного заболевания.

Граждан просят соблюдать режим: не выходить на улицу без острой необходимости, ограничить контакты с другими людьми и соблюдать все рекомендации по профилактике вирусных заболеваний, предложенные медицинским сообществом.

Уважаемые родители и дети просим Вас не пользоваться береговой зоной водоемов и не нарушать режим самоизоляции.

Берегите себя и своих близких!!!

Приказ №136 от 06.04.2020 «Об организации работы сотрудников гимназии №11 с 06.04.2020г. по 30.04.2020г » .pdf

Приказ №134 от 03.04.2020 «О переходе на обучение с использованием электронного обучения и дистанционных образовательных программ» .pdf

Регламент организации дистанционного обучения в Гимназии №11

Дорогие участники образовательного процесса, учащиеся, учителя, родители! Познакомьтесь с регламентом организации дистанционного обучения .pdf

Изменения в Постановлении Губернатора Московской области

Уважаемые родители и ученики! Согласно постановлению Губернатора Московской области №171-ПГ от 02.04.2020 образовательный процесс в Гимназии №11 с 06.04.2020 по 30.04.2020 будет осуществляться с использованием электронного обучения и дистанционных образовательных технологий .pdf

О режиме повышенной готовности в гимназии №11

20 марта на сайте гимназии опубликован приказ №122 » О введении режима повышенной готовности в гимназии №11″ .pdf

меры профилактики гриппа и ОРВИ

Уважаемые родители!
Ежегодно в конце зимы и начале весны увеличивается число заболевших гриппом и ОРВИ. Давайте отнесемся к здоровью наших детей в этот период с особым вниманием. Узнать более подробно о мерах профилактики данных заболеваний:
https://www.rospotrebnadzor.ru/about/info/news_time/news_details.php?ELEMENT_ID=13566 

УВАЖАЕМЫЕ РОДИТЕЛИ! ПРИМИТЕ УЧАСТИЕ В ОПРОСЕ

Родителям будущих первоклассников!

График приема родителей: (приказ.pdf)
1 февраля 2020г. — с 09.00 до 17.00 (обед 13.00-14.00)
2 февраля 2020г. — с 09.00 до 17.00 (обед 13.00-14.00)
с 03.02.2020 — 30.06.2020г. с  с 09.00 до 18.00 (обед 13.00-14.00) с понедельника по пятницу

С 1 февраля 2020 года начинается прием заявлений от родителей (законных представителей) на зачисление детей в 1 класс 2020 – 2021  учебного года в электронном виде для граждан, проживающих на закрепленной территории, посредством Портала государственных и муниципальных услуг Московской области https://uslugi.mosreg.ru/.

Подробнее по ссылке>>

Учитель шахмат

Департамент государственной политики в сфере общего образования Министерства Просвещения РФ информирует о проведении конкурса «Учитель шахмат», организатором которого является Общероссийская общественная организация «Федерация шахмат России». Заявки на участие в конкурсе принимаются до 15 апреля 2019 года.

Показать/скрыть

Форму заявки можно скачать по ссылке. Конкурсные материалы принимаются с 16 апреля до 30 июня 2019 года. Форму для прикрепления конкурсных материалов можно скачать здесь. Контактное лицо: руководитель проекта «Шахматный всеобуч России» Костьев Александр Николаевич, тел. 8(968)732-00-74, адрес электронной почты: [email protected].

Урок мужества

1 марта 2019 г. во всех классах школы пройдет Урок мужества. В этот день будет проходить торжественная церемония награждения детей-лауреатов Всероссийской общественной инициативы «Горячее сердце».

Показать/скрыть

Целью такого урока является формирование у школьников готовности к общественной полезной деятельности, преодолению сложных ситуаций в семье или ограничений здоровья.

Лауреатами «Горячего сердца» являются дети, которые спасли людей при пожарах, помогли оказавшимся в беде или в сложной ситуации, участвовали в борьбе с распространением наркотиков, а также добились успеха в различных видах деятельности, несмотря на ограничения здоровья.
Методические рекомендации

Ребята и их родители!

Приглашаем вас принять участие в увлекательных конкурсах! Зарегистрируйтесь  на сайте https://www.prav-pit.ru/, если есть вопросы, обращайтесь за помощью к координатору конкурса в гимназии №11социальному педагогу  Волковой Елене Ивановне.

01.11.2018 – 15.06.2019

Конкурс семейной фотографии. Участники конкурса должны подготовить семейный фотоплакат, демонстрирующий важность здорового образа жизни.
15.10.2018 – 30.08.2019

Фотоконкурс “Воспитываем здоровых и счастливых”. Участвуйте конкурсе и размещайте свои фотографии, рассказывающие о том, как в вашей семье воспитывают здоровых и счастливых!

Авторы фотографий, за которых проголосует больше всего посетителей сайта, получат главный приз — 3 дневную экскурсионную поездку в Москву.

ЕСИА Условия успешной авторизации на Школьном портале через ЕСИА (только для пользователей старше 14 лет)

1.Наличие Подтверждённой учётной записиЕСИА (подробно о том, как и где подтвердить учётную запись ЕСИА, рассказано здесь)

2.Наличие учётной записи в системе «Школьный портал»

3.Совпадение ФИО и СНИЛС в учётных записях ЕСИА и системы «Школьный портал»

ВНИМАНИЕ! В случае отсутствия СНИЛС в учетной записи необходимо выполнить связывание своих учетных записей вручную. Как это сделать: https://helpschool.mosreg.ru/hc/ru/articles/360001467547

Уважаемые родители!
Информацию о приеме в кружки и секции дополнительного образования на 2018/2019 уч.г. можно посмотреть в разделе Родителям

Уважаемые учащиеся!

Предлагаем вам ознакомиться с материалами и принять участие в VIII Всероссийском конкурсе социальной рекламы «Новый взгляд». Подробнее…

Уважаемые учащиеся и родители!

Министерство здравоохранения Московской области в рамках подготовки к Всемирному Дню сердца предлагает ознакомиться с видео-роликом о первых признаках инсульта «УДАР», а также на сайте службы медицинской профилактики Московской области пройти анкетирование и ознакомиться с полезной информацией о факторах риска развития инсульта.

Что такое молекула АТФ, какие соединения входят в её состав; строение, функции и роль в живых клетках

Важнейшим веществом в клетках живых организмов является аденозинтрифосфорная кислота или аденозинтрифосфат. Если ввести аббревиатуру этого названия, то получим АТФ (англ. ATP). Это вещество относится к группе нуклеозидтрифосфатов и играет ведущую роль в процессах метаболизма в живых клетках, являясь для них незаменимым источником энергии.

Первооткрывателями АТФ стали учёные-биохимики гарвардской школы тропической медицины — Йеллапрагада Суббарао, Карл Ломан и Сайрус Фиске. Открытие произошло в 1929 году и стало главной вехой в биологии живых систем. Позднее, в 1941 году, немецким биохимиком Фрицем Липманом было установлено, что АТФ в клетках является основным переносчиком энергии.

Строение АТФ

Эта молекула имеет систематическое наименование, которое записывается так: 9-β-D-рибофуранозиладенин-5-трифосфат, или 9-β-D-рибофуранозил-6-амино-пурин-5-трифосфат. Какие соединения входят в состав АТФ? Химически она представляет собой трифосфорный эфир аденозина — производного аденина и рибозы. Это вещество образуется путём соединения аденина, являющегося пуриновым азотистым основанием, с 1-углеродом рибозы при помощи β-N-гликозидной связи. К 5-углероду рибозы затем последовательно присоединяются α-, β- и γ-молекулы фосфорной кислоты.

Это интересно: немембранные органоиды клетки, их особенности.

Таким образом, молекула АТФ содержит такие соединения, как аденин, рибозу и три остатка фосфорной кислоты. АТФ — это особое соединение, содержащее связи, при гидролизе которых высвобождается большое количество энергии. Такие связи и вещества называются макроэргическими. Во время гидролиза этих связей молекулы АТФ происходит выделение количества энергии от 40 до 60 кДж/моль, при этом данный процесс сопровождается отщеплением одного или двух остатков фосфорной кислоты.

Вот как записываются эти химические реакции:

• 1). АТФ + вода→АДФ + фосфорная кислота + энергия,
• 2). АДФ + вода→АМФ + фосфорная кислота + энергия.

Энергия, высвобожденная в ходе указанных реакций, используется в дальнейших биохимических процессах, требующих определённых энергозатрат.

Это интересно: примером рационального природопользования является что?

Роль АТФ в живом организме. Её функции

Какую функцию выполняет АТФ? Прежде всего, энергетическую. Как уже было выше сказано, основной ролью аденозинтрифосфата является энергообеспечение биохимических процессов в живом организме. Такая роль обусловлена тем, что благодаря наличию двух высокоэнергетических связей, АТФ выступает источником энергии для многих физиологических и биохимических процессов, требующих больших энергозатрат. Такими процессами являются все реакции синтеза сложных веществ в организме. Это, прежде всего, активный перенос молекул через клеточные мембраны, включая участие в создании межмембранного электрического потенциала, и осуществление сокращения мышц.

Кроме указанной, перечислим ещё несколько, не менее важных, функций АТФ, таких, как:

• медиатор в синапсах и сигнальное вещество в других межклеточных взаимодействиях (функция пуринергической передачи сигнала),
• регуляция различных биохимических процессов, таких, как усиление или подавление активности ряда ферментов путём присоединения к их регуляторным центрам (функция аллостерического эффектора),
• участие в синтезе циклического аденозинмонофосфата (АМФ), являющегося вторичным посредником в процессе передачи гормонального сигнала в клетку (в качестве непосредственного предшественника в цепочке синтеза АМФ),
• участие вместе с другими нуклеозидтрифосфатами в синтезе нуклеиновых кислот (в качестве исходного продукта).

Как образуется АТФ в организме?

Синтез аденозинтрифосфорной кислоты идёт постоянно, т. к. энергия организму для нормальной жизнедеятельности нужна всегда. В каждый конкретный момент содержится совсем немного этого вещества — примерно 250 граммов, которые являются «неприкосновенным запасом» на «чёрный день». Во время болезни идёт интенсивный синтез этой кислоты, потому что требуется много энергии для работы иммунной и выделительной систем, а также системы терморегуляции организма, что необходимо для эффективной борьбы с начавшимся недугом.

В каких клетках АТФ больше всего? Это клетки мышечной и нервной тканей, поскольку в них наиболее интенсивно идут процессы энергообмена. И это очевидно, ведь мышцы участвуют в движении, требующем сокращения мышечных волокон, а нейроны передают электрические импульсы, без которых невозможна работа всех систем организма. Поэтому так важно для клетки поддерживать неизменный и высокий уровень аденозинтрифосфата.

Каким же образом в организме могут образовываться молекулы аденозинтрифосфата? Они образуются путём так называемого фосфорилирования АДФ (аденозиндифосфата). Эта химическая реакция выглядит следующим образом:

АДФ + фосфорная кислота + энергия→АТФ + вода.

Фосфорилирование же АДФ происходит при участии таких катализаторов, как ферменты и свет, и осуществляется одним из трёх способов:

• фотофосфорилирование (фотосинтез у растений) ,
• окислительное фосфорилирование АДФ Н-зависимой АТФ-синтáзой, в результате которого основная масса аденозинтрифосфата образуется на мембранах митохондрий клеток (связано с дыханием клетки),
• субстратное фосфорилирование в цитоплазме клетки в процессе гликолиза или путём переноса фосфатной группы с других макроэргических соединений, не требующее участия мембранных ферментов.

Как окислительное, так и субстратное фосфорилирование использует энергию веществ, окисляющихся в процессе такого синтеза.

Вывод

Аденозинтрифосфорная кислота — это наиболее часто обновляемое вещество в организме. Сколько в среднем живёт молекула аденозинтрифосфата? В теле человека, например, продолжительность её жизни составляет менее одной минуты, поэтому одна молекула такого вещества рождается и распадается до 3000 раз за сутки. Поразительно, но в течение дня человеческий организм синтезирует около 40 кг этого вещества! Настолько велики потребности в этом «внутреннем энергетике» для нас!

Весь цикл синтеза и дальнейшего использования АТФ в качестве энергетического топлива для процессов обмена веществ в организме живого существа представляет собой саму суть энергетического обмена в этом организме. Таким образом, аденозинтрифосфат является своего рода «батарейкой», обеспечивающей нормальную жизнедеятельность всех клеток живого организма.

— вращательный катализ — Биохимия

Механизм синтеза АТФ при участии АТФ-синтазы получил название вращательный катализ (роторный катализ, ротационный катализ).

Фермент АТФ-синтаза состоит из множества белковых цепей, формирующих два больших компонента:

• компонент Fо (олигомицин-чувствительный) – его функция каналообразующая, через него выкачанные наружу ионы водорода устремляются в матрикс,
• компонент F1 (fraction 1, англ. — часть 1) – его функция каталитическая. Именно он, используя энергию протонного градиента, синтезирует АТФ.

Строение компонента Fо

Данный компонент погружен в мембрану, является интегральным белком цилиндрической формы, образован субъединицами типов a и b, и 10-12 субъединицами типа с, собранными в единый комплекс.  В каждой из c-субъединиц есть отрицательно заряженные центры связывания протонов – остатки аспарагиновой кислоты. Эти центры взаимодействуют с полуканалами для ионов H⁺, открывающимися наружу (в межмембранное пространство), и внутрь (в матрикс).

a— и b—Субъединицы являются структурными. Их задача — обеспечить прикрепление к мембране F1-компонента.

Строение АТФ-синтазы

Строение компонента F1

Молекулы этого компонента состоят из девяти субъединиц пяти различных типов (3α, 3β, γ, δ, ε). Основной функциональной субъединицей F1-компонента является гексамер, состоящий из 3α- и 3β-субъединиц. Через δ-субъединицу гексамер присоединен к b-субъединице (Fo), которая в свою очередь зацеплена в мембране за a-субъединицу Fo-компонента. Таким образом, гексамер 3αβ фиксирован и неподвижен. Каталитический центр, в котором и происходит синтез АТФ, находится в β-субъединице.

γ-Субъединица одним концом жестко связана с комплексом c-субъединиц (Fo), другим концом она входит внутрь гексамера 3αβ. С ней дополнительно связана минорная субъединица ε.

Взаимодействие F1 и Fo

Синтез АТФ происходит за счет энергии, высвобождающейся при прохождении протонов через каналы комплекса Fo.

Протоны из межмембранного пространства достигают своих центров связывания на с-субъединицах (Fo) через входной полуканал  и прикрепляются к аспартату, нейтрализуя его отрицательный заряд. Лишенная заряда с-субъединица меняет свою конформацию и принуждает Fo-комплекс вращаться вокруг своей оси, доставляя протоны к другому полуканалу, который направлен уже в матрикс митохондрий. Поскольку концентрация ионов H⁺ в матриксе низка, то они легко отрываются от аспартата и уходят внутрь, а оставшийся, уже заряженный, аспартат не позволяет комплексу вращаться в обратном направлении.

При связывании ионов H⁺ происходит поворот не только комплекса c-субъединиц Fo-компонента, но и жестко связанной с ним γ-субъединицы F1-компонента. Стержень γ–субъединицы проворачивается внутри неподвижного гексамера 3αβ и при каждом повороте на 120° она поочередно вступает в контакт с каталитическими β-субъединицами, что меняет их функционирование. 

Взаимодействие 

γ-субъединицы с β-субъединицами при синтезе АТФ

β-субъединицы могут находиться в трех конформациях, выполняющих разную функцию:

• loose, L  (англ. слабо связано) – удерживает АДФ и ион фосфата,
• tight, T  (англ. тесно) – «прижимает» молекулы АДФ и фосфат-иона, т.е. происходит синтез АТФ,
• open, O  (англ. открыто) – в этом состоянии субъединица высвобождает АТФ и захватывает АДФ и ион фосфата.

 При каждом обороте γ-субъединицы на 360º синтезируются три молекулы АТФ. 

 

Урок по теме АТФ — биология, уроки

Какие виды энергии вам известны? (Кинетическая, потенциальная.)

Эти виды энергии вы изучали на уроках физики. В биологии тоже есть свой вид энергии — энергия химических связей. Предположим, вы выпили чай с сахаром. Пища поступила в желудок, там разжижается и направляется в тонкий кишечник, где идет её расщепление: крупные молекулы до мелких. Т.е. сахар-это углевод дисахарид, который расщепляется до глюкозы. Она расщепляется и служит источником энергии, т.е.50% энергии рассеивается в виде теплоты для поддержания постоянной t тела, и 50% энергии, которая превращается в энергию АТФ, она хранится для нужд клетки.

Итак, цель урока — изучить строение молекулы АТФ.

Строение АТФ и ее роль в клетке

АТФ был открыт в 1929 г. Карлом Ломанном, а в 1941 году Фриц Липман показал, что АТФ является основным переносчиком энергии в клетке. АТФ содержится в цитоплазме, митохондриях, ядре.

АТФ — аденозинтрифосфат — нуклеотид, состоящий из азотистого основания аденина, углевода рибозы и 3-х остатков Н3РО4, соединенных поочередно.

Это неустойчивая структура. Если отделить 1 остаток НЗР04, то АТФ перейдет в АДФ:

АТФ+Н2О =АДФ+Н3РО4+Е, Е=40кДж

АДФ- аденозиндифосфат

АДФ + Н2О = АМФ+Н3РО4+Е, Е=40кДж

Остатки фосфорных кислот соединены значком ~ , это макроэргическая связь:

При её разрыве выделяется 40кДж энергии. Ребята, записываем превращение АДФ из АТФ:

Итак, что вы можете сказать о строении АТФ и ее функциях?

Просмотр содержимого документа
«10.»

Просмотр содержимого презентации
«Презентация1»

АТФ, их строение и роль в клетке.

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ).

ГДЕ?

в митохондриях, хлоропластах и ядрах 

ЧТО ДЕЛАЕТ?

поставляет энергию для большинства реакций, происходящих в клетке.

КАК ОБРАЗУЕТСЯ?

В процессе дыхания и фотосинтеза

Молекула АТФ  представляет собой нуклеотид, образованный азотистым основанием аденином , пятиуглеродным сахаром рибозой и тремя остатками фосфорной кислоты.

Связи между фосфатными группами не очень прочные, и при их разрыве выделяется большое количество энергии. В результате гидролитического отщепления от АТФ фосфатной группы образуется аденозиндифосфорная кислота (АДФ) н высвобождается порция энергии:

АДФ также может подвергаться дальнейшему гидролизу с отщеплением еще одной фосфатной группы и выделением второй порции энергии; при этом АДФ преобразуется в аденозин-монофосфат (АМФ), который далее не гидролизуется:

АТФ образуется из АДФ и неорганического фосфата за счет энергии, освобождающейся при окислении органических веществ и в процессе фотосинтеза. Этот процесс называется  фосфорилированием.  При этом должно быть затрачено не менее 40 кДж/моль энергии, которая аккумулируется в макроэргических связях:

У человека каждая молекула АТФ расщепляется и вновь восстанавливается 2 400 раз в сутки , так что ее средняя продолжительность жизни менее 1 мин . Синтез АТФ осуществляется главным образом в митохондриях и хлоропластах (частично в цитоплазме). Образовавшаяся здесь АТФ направляется в те участки клетки, где возникает потребность в энергии.

Строение АТФ и биологическая роль. Функции АТФ

В любой клетке нашего организма протекают миллионы биохимических реакций. Они катализируются множеством ферментов, которые зачастую требуют затрат энергии. Где же клетка ее берет? На этот вопрос можно ответить, если рассмотреть строение молекулы АТФ – одного из основных источников энергии.

АТФ – универсальный источник энергии

АТФ расшифровывается как аденозинтрифосфат, или аденозинтрифосфорная кислота. Вещество является одним из двух наиболее важных источников энергии в любой клетке. Строение АТФ и биологическая роль тесно связаны. Большинство биохимических реакций может протекать только при участии молекул вещества, особенно это касается пластического обмена. Однако АТФ редко непосредственно участвует в реакции: для протекания любого процесса нужна энергия, заключенная именно в химических связях аденозинтрифосфата.

Строение молекул вещества таково, что образующиеся связи между фосфатными группами несут огромное количество энергии. Поэтому такие связи также называются макроэргическими, или макроэнергетическими (макро=много, большое количество). Термин макроэргические связи впервые ввел ученый Ф. Липман, и он же предложил использовать значок ̴ для их обозначения.

Очень важно для клетки поддерживать постоянный уровень содержания аденозинтрифосфата. Особенно это характерно для клеток мышечной ткани и нервных волокон, потому что они наиболее энергозависимы и для выполнения своих функций нуждаются в высоком содержании аденозинтрифосфата.

Строение молекулы АТФ

Аденозинтрифосфат состоит из трех элементов: рибозы, аденина и остатков фосфорной кислоты.

Рибоза – углевод, который относится к группе пентоз. Это значит, что в составе рибозы 5 атомов углерода, которые заключены в цикл. Рибоза соединяется с аденином β-N-гликозидной связь на 1-ом атоме углерода. Также к пентозе присоединяются остатки фосфорной кислоты на 5-ом атоме углерода.

Аденин – азотистое основание. В зависимости от того, какое азотистое основание присоединяется к рибозе, выделяют также ГТФ (гуанозинтрифосфат), ТТФ (тимидинтрифосфат), ЦТФ (цитидинтрифосфат) и УТФ (уридинтрифосфат). Все эти вещества схожи по строению с аденозинтрифосфатом и выполняют примерно такие же функции, однако они встречаются в клетке намного реже.

Остатки фосфорной кислоты. К рибозе может присоединиться максимально три остатка фосфорной кислоты. Если их два или только один, то соответственно вещество называется АДФ (дифосфат) или АМФ (монофосфат). Именно между фосфорными остатками заключены макроэнергетические связи, после разрыва которых высвобождается от 40 до 60 кДж энергии. Если разрываются две связи, выделяется 80, реже – 120 кДж энергии. При разрыве связи между рибозой и фосфорным остатком выделяется всего лишь 13,8 кДж, поэтому в молекуле трифосфата только две макроэргические связи (Р ̴ Р ̴ Р), а в молекуле АДФ — одна (Р ̴ Р).

Вот каковы особенности строения АТФ. По причине того, что между остатками фосфорной кислоты образуется макроэнергетическая связь, строение и функции АТФ связаны между собой.

Строение АТФ и биологическая роль молекулы. Дополнительные функции аденозинтрифосфата

Кроме энергетической, АТФ может выполнять множество других функций в клетке. Наряду с другими нуклеотидтрифосфатами трифосфат участвует в построении нуклеиновый кислот. В этом случае АТФ, ГТФ, ТТФ, ЦТФ и УТФ являются поставщиками азотистых оснований. Это свойство используется в процессах репликации ДНК и транскрипции.

Также АТФ необходим для работы ионных каналов. Например, Na-K канал выкачивает 3 молекулы натрия из клетки и вкачивает 2 молекулы калия в клетку. Такой ток ионов нужен для поддержания положительного заряда на наружной поверхности мембраны, и только с помощью аденозинтрифосфата канал может функционировать. То же касается протонных и кальциевых каналов.

АТФ является предшественником вторичного мессенжера цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) — цАМФ не только передает сигнал, полученный рецепторами мембраны клетки, но и является аллостерическим эффектором. Аллостерические эффекторы – это вещества, которые ускоряют или замедляют ферментативные реакции. Так, циклический аденозинтрифосфат ингибирует синтез фермента, который катализирует расщепление лактозы в клетках бактерии.

Сама молекула аденозинтрифосфата также может быть аллостерическим эффектором. Причем в подобных процессах антагонистом АТФ выступает АДФ: если трифосфат ускоряет реакцию, то дифосфат затормаживает, и наоборот. Таковы функции и строение АТФ.

Как образуется АТФ в клетке

Функции и строение АТФ таковы, что молекулы вещества быстро используются и разрушаются. Поэтому синтез трифосфата – это важный процесс образования энергии в клетке.

Выделяют три наиболее важных способа синтеза аденозинтрифосфата:

1. Субстратное фосфорилирование.

2. Окислительное фосфорилирование.

3. Фотофосфорилирование.

Субстратное фосфорилирование основано на множественных реакциях, протекающих в цитоплазме клетки. Эти реакции получили название гликолиза – анаэробный этап аэробного дыхания. В результате 1 цикла гликолиза из 1 молекулы глюкозы синтезируется две молекулы пировиноградной кислоты, которые дальше используются для получения энергии, и также синтезируются два АТФ.

• С₆Н₁₂О₆ + 2АДФ + 2Фн ––> 2С₃Н₄O₃ + 2АТФ + 4Н.

Окислительное фосфорилирование – это образование аденозинтрифосфата путем передачи электронов по электронно-транспортной цепи мембраны. В результате такой передачи формируется градиент протонов на одной из сторон мембраны и с помощью белкового интегрального комплекта АТФ-синтазы идет построение молекул. Процесс протекает на мембране митохондрий.

Последовательность стадий гликолиза и окислительного фосфорилирования в митохондриях составляет общий процесс под названием дыхание. После полного цикла из 1 молекулы глюкозы в клетке образуется 36 молекул АТФ.

Фотофосфорилирование

Процесс фотофосфорилирования — это то же окислительное фосфорилирование лишь с одним отличием: реакции фотофосфорилирования протекают в хлоропластах клетки под действием света. АТФ образуется во время световой стадии фотосинтеза – основного процесса получения энергии у зеленых растений, водорослей и некоторых бактерий.

В процессе фотосинтеза все по той же электронно-транспортной цепи проходят электроны, в результате чего формируется протонный градиент. Концентрация протонов на одной из сторон мембраны является источником синтеза АТФ. Сборка молекул осуществляется посредством фермента АТФ-синтазы.

Интересные факты об АТФ

— В среднестатистической клетке содержится 0,04% аденозинтрифосфата от всей массы. Однако самое большое значение наблюдается в мышечных клетках: 0,2-0,5%.

— В клетке около 1 млрд молекул АТФ.

— Каждая молекула живет не больше 1 минуты.

— Одна молекула аденозинтрифосфата обновляется в день 2000-3000 раз.

— В сумме за сутки организм человека синтезирует 40 кг аденозинтрифосфата, и в каждый момент времени запас АТФ составляет 250 г.

Заключение

Строение АТФ и биологическая роль его молекул тесно связаны. Вещество играет ключевую роль в процессах жизнедеятельности, ведь в макроэргических связях между фосфатными остатками содержится огромное количество энергии. Аденозинтрифосфат выполняет множество функций в клетке, и поэтому важно поддерживать постоянную концентрацию вещества. Распад и синтез идут с большой скоростью, т. к. энергия связей постоянно используется в биохимических реакциях. Это незаменимое вещество любой клетки организма. Вот, пожалуй, и все, что можно сказать о том, какое строение имеет АТФ.

Переосмысление бюджета АТФ с целью уделения первоочередного внимания эффективному предотвращению насилия с применением огнестрельного оружия

Введение

Бюро алкоголя, табака, огнестрельного оружия и взрывчатых веществ (ATF) занимает уникальное место в федеральном правительстве. Это правоохранительный орган с такими же полномочиями по обеспечению соблюдения федеральных уголовных законов, что и другие ведомства, входящие в состав Министерства юстиции США (DOJ), такие как ФБР и Агентство по борьбе с наркотиками. Но его миссия также включает в себя важную регулирующую функцию: ATF — единственное федеральное агентство, уполномоченное осуществлять регулирующий надзор за оружейной промышленностью.В течение многих лет ATF, которая меньше, чем некоторые муниципальные полицейские управления, изо всех сил пыталась выполнить обе части своей миссии с относительно ограниченными ресурсами. В 2019 году в нем было задействовано всего 770 следственных сотрудников для проведения проверок соответствия почти 78000 лицензированных дилеров и производителей оружия, действующих в этом году, а также 9 500 лицензиатов взрывчатых веществ. ¹

В последние годы многие сторонники предотвращения насилия с применением огнестрельного оружия настаивали на увеличении бюджета ATF, чтобы улучшить его способность выполнять эту важную работу.Как обсуждалось в недавнем отчете Центра американского прогресса, отсутствие надежного регулирующего надзора за оружейной промышленностью сделало ее практически нерегулируемой, что делает общины США уязвимыми для незаконной торговли оружием и насилия с применением огнестрельного оружия. ² Но простое увеличение бюджета ATF не обязательно решит эту проблему: обзор бюджета агентства за последнее десятилетие показывает, что ATF потратила непропорционально большую часть своих ресурсов на ответные действия правоохранительных органов, которые в значительной степени дублируют работу других федеральных и местных полицейских органов, и слишком часто он фокусируется на преступной деятельности, с которой лучше всего бороться на местном уровне.Благодаря расследованию межгосударственного оборота оружия, обнаружению и пресечению утечки оружия из законных в незаконные потоки торговли, а также предоставлению следственной поддержки местным правоохранительным органам, чтобы помочь в расследовании случаев стрельбы, ATF играет уникальную роль в упреждающих усилиях по сокращению насилия с применением огнестрельного оружия. Однако агентство слишком часто предпочитало не уделять этой работе первоочередное внимание при принятии решения о том, как потратить свои деньги.

В этом выпуске анализируется бюджет ATF и определяются области, в которых агентству следует пересмотреть свои решения о расходах.ATF играет жизненно важную роль в усилиях по сокращению насилия с применением огнестрельного оружия, и агентству следует переосмыслить свои бюджетные приоритеты, чтобы сосредоточиться на функциях, которые окажут наибольшее влияние на эту миссию.

История ATF и текущий бюджет

Как подробно описано в отчете Центра американского прогресса за 2015 год, история ATF восходит к 1860-м годам, когда для сбора налогов на алкоголь и спиртные напитки было создано гражданское агентство — налоговое управление Министерства финансов. ³ В последующие 160 лет это агентство эволюционировало, чтобы получить как уголовную, так и гражданскую юрисдикцию в отношении нескольких потребительских товаров, которые теперь представлены в текущем названии агентства: алкоголь, табак, огнестрельное оружие и взрывчатые вещества. ⁴ На протяжении большей части новейшей истории АТФ существовала как составное агентство Министерства финансов, поскольку изначально было агентством по сбору налогов. Однако в 2002 году в рамках более масштабной реорганизации федерального правительства, созданной Законом о национальной безопасности, ⁵ большая часть ATF была передана Министерству юстиции, и только функция сбора налогов на алкоголь и табак осталась в Налоговом и торговом бюро в рамках Департамент казначейства. ⁶

ATF в настоящее время выполняет две задачи в отношении огнестрельного оружия.Во-первых, это правоохранительный орган, отвечающий за обеспечение соблюдения федеральных законов об оружии. Специальные агенты ATF работают со своими коллегами в других федеральных, государственных и местных правоохранительных органах для выявления, расследования и направления для судебного преследования лиц, которые нарушают федеральные законы об оружии, незаконно владея огнестрельным оружием, участвуя в насильственных преступлениях с применением огнестрельного оружия или незаконно торгуя огнестрельным оружием. ATF также предоставляет уникальные правоохранительные ресурсы для оказания помощи в уголовных расследованиях, включая отслеживание оружия, что позволяет правоохранительным органам определять происхождение оружия, использованного в преступлении, и сложную технологию сопоставления баллистики, которая позволяет правоохранительным органам связывать сцены стрельбы вместе и конкретный пистолет. ⁷

Во-вторых, ATF отвечает за регулирующий надзор за оружейной промышленностью, в которую входят производители, импортеры и дилеры оружия. Хотя большая часть работы АТФ по уголовному праву совпадает с аналогичной работой других правоохранительных органов, а зачастую и совпадает с ней, АТФ является единственным федеральным агентством, обладающим юрисдикцией по регулированию оружейной промышленности. В этой роли ATF выдает лицензии новым предприятиям и проводит проверки, чтобы гарантировать соблюдение всех применимых законов и постановлений и выявлять потенциальную незаконную торговлю оружием. ⁸ ATF также рассматривает новое огнестрельное оружие и аксессуары к нему, разработанные производителями, чтобы определить, требуют ли они повышенного регулирования в соответствии с Национальным законом об огнестрельном оружии (NFA), и обрабатывает заявки на производство, владение и передачу оружия NFA, включая глушители. ⁹ Хотя основная часть работы ATF связана с обеспечением соблюдения и регулированием огнестрельного оружия, агентство также несет значительную ответственность за обеспечение соблюдения и регулирование индустрии взрывчатых веществ и расследования поджогов, а также минимальную работу, связанную с алкоголем и табаком. ¹⁰

Несмотря на важность своей миссии, ATF постоянно недофинансируется. С 2010 по 2020 год утвержденный бюджет АТФ оставался практически неизменным, увеличившись всего на 6 процентов с поправкой на инфляцию. ¹¹ Напротив, размер оружейной промышленности, регулирование которой возложено на агентство, значительно выросло за тот же период. С 2010 по 2020 год количество федеральных лицензиатов огнестрельного оружия (FFL) — производителей и дилеров огнестрельного оружия и боеприпасов — выросло на 25 процентов, а категория розничных торговцев оружием — на 12 процентов. ¹² Объем оружия, управляемого этими лицензированными производителями и дилерами, также значительно вырос. Производство оружия увеличилось на 66 процентов с 2010 по 2018 год, а импорт оружия увеличился на 52 процента за этот период. ¹³ Аналогичным образом, данные Национальной системы мгновенной проверки криминального прошлого показывают, что продажи оружия также существенно выросли, почти вдвое с 2010 по 2019 год. ¹⁴ (см. Рисунок 1)

Рисунок 1

ATF тратит значительные ресурсы на избыточные усилия правоохранительных органов

Поскольку ATF была вынуждена работать с изношенным бюджетом более десяти лет, агентству пришлось принимать решения о том, на чем сосредоточить свои скудные ресурсы.Обзор ежегодных бюджетных запросов ATF к Конгрессу с 2013 по 2020 финансовый год дает разбивку бюджета агентства по подразделениям, принимающим решения, и программным мероприятиям. ¹⁵ Вообще говоря, бюджет ATF в этот период разделен на две основные единицы принятия решений: операции правоохранительных органов и вспомогательные службы расследований. ¹⁶ АТФ описывает работу правоохранительных органов как «расследование и предотвращение насильственных преступлений», связанных с огнестрельным оружием, взрывчатыми веществами и поджогами. ¹⁷ Что касается огнестрельного оружия, эта работа включает расследования, связанные с незаконным оборотом оружия, использованием и хранением оружия в преступных целях, перенаправлением оружия из легальных в незаконные потоки торговли, и основное внимание уделяется «преступным организациям».Он также включает в себя «защиту легальной отрасли производства огнестрельного оружия с помощью регулирования, основанного на оценке риска». ¹⁸ Категория вспомогательных услуг по расследованию включает «ресурсы и деятельность, которые поддерживают операции правоохранительных органов ATF», такие как работа, связанная с выдачей лицензий субъектам отрасли производства огнестрельного оружия и взрывчатых веществ, а также эксплуатация систем отслеживания и баллистики огнестрельного оружия. ¹⁹

С 2013 года правоохранительные операции составили более 80 процентов общего бюджета АТФ.Однако это финансирование не обязательно было сосредоточено на том типе правоохранительных мероприятий, которые представляют собой уникальную добавленную стоимость агентства к расследованиям преступлений с применением огнестрельного оружия. ²⁰ Анализ бюджета АТФ с 2013 по 2020 год показывает, что агентство выделило непропорционально большие ресурсы на правоохранительную деятельность, направленную на «преступное использование и хранение огнестрельного оружия» и «борьбу с преступными организациями». За этот период финансирование этих категорий выросло с 36 процентов от общего бюджета на правоохранительные операции в 2013 году до 54 процентов в 2020 году. ²¹ В то же время финансирование программных мероприятий, направленных на «предотвращение незаконного оборота огнестрельного оружия / насильственных преступлений с применением огнестрельного оружия» и «отвлечение огнестрельного оружия из законной торговли», оставалось на прежнем уровне и составляло лишь от 24 до 27 процентов от общего бюджета закона. правоприменительные операции. ²² (см. Рисунок 2)

Рисунок 2

Непропорционально большое внимание АТФ к отдельным актам насилия с применением огнестрельного оружия также отражено в данных о федеральных судебных преследованиях за преступления, связанные с применением огнестрельного оружия.Анализ данных Министерства юстиции, проведенный Центром обмена данными о транзакциях (TRAC), показал, что с октября 2018 года по апрель 2019 года было возбуждено 6526 новых судебных преследований, связанных с оружием, 63 процента из которых были возглавлены ATF. Шестьдесят семь процентов этих судебных преследований были делами о «хранении уголовного преступления», когда лицо обвинялось в хранении огнестрельного оружия, которому было запрещено покупать или владеть оружием из-за предыдущего осуждения за уголовное преступление. ²³ Многие из этих дел касаются лиц, обвиняемых только в незаконном хранении оружия или боеприпасов, а не в каких-либо дополнительных актах насилия. ²⁴ ATF также выделила значительные ресурсы агентства на обеспечение соблюдения федеральных законов о наркотиках, независимо от того, связаны ли дела с преступлениями, связанными с огнестрельным оружием: согласно данным Министерства юстиции, полученным TRAC, 11 процентов новых судебных преследований, переданных ATF в июне 2020 года, были за преступления, связанные с незаконным оборотом наркотиков. ²⁵

Такое распределение ресурсов ATF привело к тому, что агентство сосредоточило внимание на делах, которые, хотя и имеют жизненно важное значение для решения проблем с преступлениями, связанными с огнестрельным оружием, и проблемами общественной безопасности, уже рассматриваются правоохранительными органами штата и местными правоохранительными органами и ФБР.И ФБР, и АТФ имеют программы, нацеленные на преступные организации, и оба участвуют в межведомственных целевых группах с правоохранительными органами штата и местными правоохранительными органами, чтобы сосредоточить внимание на местных горячих точках насильственных преступлений. ²⁶ АТФ и ФБР являются частью последней федеральной программы, направленной на реагирование на всплески насильственных преступлений — Операция «Легенда». ²⁷

Участие

ATF в этом типе федеральных правоохранительных органов не только дублирует работу, проводимую другими федеральными агентствами, у которых есть больше ресурсов — и, следовательно, неэффективное использование собственных ограниченных ресурсов, — но исследования показывают, что использование федеральных ресурсов для расследования и судебное преследование по делам о незаконном хранении оружия с целью добиться более длительных сроков заключения — не обязательно самый эффективный подход к сдерживанию насильственных преступлений. ²⁸ Что еще более важно, подход федерализации этих преступлений способствовал массовому лишению свободы цветных людей, поскольку обвиняемые подлежат более длительному обязательному минимальному наказанию, чем обычно выносятся в судах штатов. ²⁹

ATF должна перераспределить ресурсы, чтобы сосредоточиться на незаконном обороте оружия и его уникальных инструментах расследования

Безусловно, ATF играет решающую роль в реагировании на определенные виды преступлений, связанных с огнестрельным оружием, с которыми лучше бороться на федеральном уровне, чем на местном уровне.Согласно мандату ATF, агентство играет важную роль в усилиях правоохранительных органов по пресечению незаконного оборота оружия. Как отметил бывший директор АТФ Брэдли Баклз в своем предисловии к докладу агентства о незаконном обороте огнестрельного оружия за 2000 год, почти каждое оружие, использованное в преступлении, сначала было легальным оружием, проданным по законным каналам. ³⁰ После первой законной покупки у физических лиц появляется много возможностей перенаправить оружие с легального рынка на вторичные нелегальные рынки оружия, где оно часто предназначается для использования в насильственных преступлениях.Незаконному обороту оружия способствует целый ряд тактик, в том числе покупка соломы, соучастие коррумпированных дилеров, кража из оружейных магазинов и продажа через нелицензированных частных продавцов, которые не обязаны проводить проверку биографических данных в соответствии с федеральным законом. ³¹

Межведомственный характер незаконного оборота оружия делает особенно важным, чтобы федеральные правоохранительные органы играли ведущую роль. Торговля оружием, как правило, является межгосударственным преступлением, когда оружие перемещается через границы штатов из штатов с более слабыми законами об оружии в штаты с более строгими законами. ³² По всей стране проходят хорошо известные коридоры торговли оружием, самый известный из которых известен как «Железный трубопровод» вдоль межштатной автомагистрали 95 на восточном побережье, по которому оружие доставляется на север. ³³ Согласно данным отслеживания ATF с 2010 по 2019 год, 29 процентов всех криминальных орудий, отправленных для отслеживания, пересекли границы штата до использования в преступлении. В некоторых штатах эта проблема стоит особенно остро. Недавний анализ, проведенный Генеральной прокуратурой штата Нью-Йорк, показал, что с 2010 по 2015 год 74 процента огнестрельного оружия, изъятого в связи с преступлениями в Нью-Йорке, через которые проходит автомагистраль I-95, первоначально были приобретены у оружия, находящегося за пределами штата. дилеры. ³⁴ Межведомственный характер этого преступления мешает местным правоохранительным органам эффективно выявлять схемы незаконного оборота оружия, выполнять ордера на обыск и использовать другие инструменты расследования за пределами их юрисдикции.

Хотя ATF в настоящее время выделяет меньше ресурсов на борьбу с незаконным оборотом оружия, оно успешно расследовало и направило в суд многие дела о торговле оружием между штатами. Например, в июле 2019 года ATF объявила, что восемь человек были осуждены за незаконный оборот оружия, в ходе которого использовались соломенные закупщики для покупки оружия в Вирджинии для продажи в Нью-Йорке. ³⁵ В мае 2020 года АТФ объявила обвинения против человека, обвиняемого в заговоре с целью перевозки оружия из Джорджии в Джерси-Сити, штат Нью-Джерси, одно из которых было использовано при стрельбе. ³⁶ ATF также расследует международный незаконный оборот оружия. В апреле 2020 года ATF объявила об аресте шести человек, обвиненных в причастности к незаконной доставке оружия в Мексику из района Хьюстона. ³⁷

Есть два основных способа, которыми ATF способствует усилиям по борьбе с незаконным оборотом оружия.Во-первых, поскольку это единственное федеральное агентство, осуществляющее регулирующий надзор за оружейной промышленностью, оно имеет уникальный доступ к торговцам оружием для выявления ранних признаков заговора о незаконном обороте оружия. Во-вторых, ATF проводит ряд упреждающих операций, направленных на получение действенной информации о возможной торговле людьми, а также для помощи в выявлении потенциальных подозреваемых в случаях насильственных преступлений с применением огнестрельного оружия. Оба эти аспекта работы ATF должны получить значительный приоритет при распределении ресурсов.

Надзор за торговцами оружием

АТФ откровенно заявило о том, что нехватка достаточных ресурсов ограничивает ее способность проводить усилия по борьбе с торговлей людьми. Во-первых, у ATF нет ресурсов для проведения достаточных проверок соблюдения требований FFL. Федеральный закон позволяет ATF проводить ежегодную инспекцию каждого дилера оружия, что важно для того, чтобы убедиться, что они проводят надлежащие проверки биографических данных, ведут точный учет продаж и контролируют товарно-материальные запасы. Проблемы с проверкой биографических данных, записями о продажах и информацией об инвентаризации могут указывать на то, что дилер причастен к торговле оружием или стал мишенью для солидных покупателей. ³⁸ Эти проверки соответствия часто являются важным первым шагом в выявлении потенциальных источников незаконного оборота оружия.

Несмотря на это, ATF изо всех сил пыталась проверить большинство дилеров на что-либо похожее на регулярную. В 2019 году в штате АТФ было 770 инспекторов, способных проводить проверки ФФЛ. Этим 770 следователям было поручено контролировать работу более 53 000 розничных торговцев оружием и 13 000 производителей огнестрельного оружия. В 2019 году следователи ATF провели только 13 079 проверок соответствия лицензий на огнестрельное оружие, что означает, что 83 процента лиц, получивших лицензию ATF на производство или распространение оружия, не прошли проверку в том же году. ³⁹ Из-за ограниченных ресурсов, доступных для проверок соблюдения правил торговцами оружием, ATF обычно уделяет приоритетное внимание проверкам дилеров, подвергающихся риску соблюдения требований, например, тех, у которых было обнаружено преступное оружие; испытали кражу; расположены недалеко от южной границы, где часто происходит международный оборот оружия; или расположены в общинах с высоким уровнем насильственных преступлений. ⁴⁰

Инструменты проактивного расследования

В дополнение к своей нормативной деятельности по выявлению потенциальных доказательств незаконного оборота оружия, ATF предлагает инструменты проактивного расследования, предназначенные для сбора действенной информации, которая может выявить торговлю и помочь раскрыть насильственные преступления, связанные с огнестрельным оружием.В 2016 году ATF выступила с новой инициативой — Центры разведки о преступном оружии (CGIC), направленной на использование ресурсов для упреждающего выявления источников преступного оружия в сообществах, где наблюдается высокий уровень насилия с применением огнестрельного оружия. CGIC — это «межведомственное сотрудничество для сбора, анализа и распространения разведывательных данных о преступном оружии, массовых стрельбах и крупных инцидентах в нескольких юрисдикциях», а также «обеспечение следственных действий и поддержка инициатив по разведке преступного оружия в Соединенных Штатах и ​​за их пределами.” ⁴¹ В настоящее время по всей стране расположено 25 CGIC, сосредоточенных на упреждающих усилиях по выявлению источников незаконного оружия, используемого при совершении насильственных преступлений. ⁴² Работа CGIC состоит из двух основных компонентов: отслеживание преступного оружия и баллистический анализ.

В качестве ключевого компонента CGIC, ATF управляет Национальным центром розыска (NTC), который является единственным центром розыска в Соединенных Штатах, способным установить происхождение огнестрельного оружия, обнаруженного на месте преступления. ⁴³ NTC позволяет любому правоохранительному органу отслеживать путь огнестрельного оружия от производства до первой точки розничной продажи, что является важной информацией, позволяющей связать оружие, использованное в насильственном преступлении, с потенциальным подозреваемым. В 2019 году NTC отследила 450 000 криминальных орудий до первого розничного покупателя, предоставив важные следственные данные для полицейских по всей стране, работающих над раскрытием обстоятельств стрельбы. ⁴⁴

NTC является важнейшим компонентом правоохранительных мер по борьбе с торговлей людьми, поскольку он может помочь правоохранительным органам выявлять источники преступного оружия.Эта техническая возможность означает, что можно идентифицировать конкретных дилеров, которые неоднократно являлись источником оружия, используемого в преступлениях с использованием огнестрельного оружия, что позволяет правоохранительным органам обнаруживать дилера, который стал жертвой соломенных покупателей или замешан в незаконном обороте оружия. ⁴⁵ База данных NTC также включает Межгосударственную программу краж, которая документирует зарегистрированные потери или кражи огнестрельного оружия при межгосударственных поставках. ⁴⁶ Кроме того, он использует программу уничтоженных серийных номеров для идентификации огнестрельного оружия, серийные номера которого были удалены или изменены на огнестрельном оружии, что помогает сотрудникам правоохранительных органов идентифицировать преступное оружие, которое в противном случае невозможно было бы отследить. ⁴⁷

Еще одним аспектом CGIC является Национальная интегрированная сеть баллистической информации (NIBIN), национальная система баллистической информации. ⁴⁸ NIBIN — это важнейший инструмент, используемый правоохранительными органами в местных, государственных, племенных и федеральных юрисдикциях для составления баллистических отчетов о насильственных преступлениях. База данных сопоставляет пули с оружием, из которого они стреляли, и сопоставляет гильзы, оставленные на разных местах преступления, друг с другом, полагаясь на информацию, выгравированную производителем на огнестрельном оружии, которая переносит соответствующие метки на пули, выпущенные из пистолета — аналогично отпечатку пальца на пуля, которая соответствует оружию, из которого она стреляла. ⁴⁹ Эта информация особенно важна, потому что она позволяет правоохранительным органам установить связь между преступлениями с применением огнестрельного оружия, которые в противном случае могли бы показаться несвязанными. В 2019 году НИБИН собрал 67000 следственных действий для раскрытия преступлений с применением огнестрельного оружия по всей стране. ⁵⁰

НИБИН обладает огромным потенциалом в качестве инструмента правоохранительной деятельности. В ноябре 2007 года сотрудники правоохранительных органов в Роли, Северная Каролина, арестовали подозреваемого, который спасался от ограбления банка, и уронили на месте происшествия пистолет.Используя систему НИБИН, пистолет был связан с тремя убийствами и двумя несмертельными выстрелами в этом районе, и в конечном итоге подозреваемый был осужден за свою роль как в ограблении, так и в стрельбе. ⁵¹ В декабре 2017 года полицейские в Фениксе связали подозреваемого в одном убийстве с семью другими, казалось бы, не связанными с этим убийствами в городе и раскрыли эти открытые дела с помощью огнестрельного оружия, использованного в каждом из них. ⁵² Полиция Колорадо-Спрингс, штат Колорадо, использовала НИБИН для раскрытия серии из пяти стрельб, в том числе стрельбы в торговом центре. ⁵³

Однако инвестиции

ATF в компоненты CGIC были непоследовательными. В последние годы агентство инвестировало в НИБИН значительно больше ресурсов, при этом бюджет этой программы с 2013 года вырос на 183% в реальном выражении. и 2018 финансовый год, прежде чем снова начнет расти в 2019 финансовом году. ⁵⁵ Финансирование программы розыска не поспевает за объемом преступного оружия, отправляемого на отслеживание.В период бюджетной нестабильности программы, с 2013 по 2019 год — последний год, по которому имеются данные по отслеживанию преступлений, связанных с огнестрельным оружием, — объем отслеживаемого оружия увеличился более чем на 60 процентов. ⁵⁶ (см. Рисунок 3)

Рисунок 3

Работа CGIC — это именно тот тип уникальной добавленной стоимости к уголовным расследованиям, на которой ATF должна сосредоточить свои ограниченные ресурсы. Надежные национальные системы отслеживания оружия преступников и баллистической визуализации и сопоставления имеют решающее значение для предоставления данных и разведданных, необходимых для выявления сетей незаконного оборота оружия и раскрытия насильственных преступлений, связанных с оружием.ATF имеет уникальные возможности для выполнения этой работы и тем самым предлагает уникальную ценность для местных, государственных и федеральных расследований, которые не могут быть воспроизведены никакими другими правоохранительными органами.

Заключение

ATF выполняет важную функцию как единственное федеральное агентство, обладающее юрисдикцией в отношении оружейной промышленности, и является агентством, которое лучше всего подходит для оказания помощи в раскрытии насильственных преступлений с применением огнестрельного оружия и нарушении межгосударственных сетей торговли оружием. Вместо того, чтобы просто полагаться на сплоченных сторонников увеличения бюджета, ATF следует провести внутренний аудит своих расходов и пересмотреть приоритеты для ресурсов.Вместо того, чтобы тратить 54 процента своего бюджета на правоохранительные операции на операции, нацеленные на отдельных преступников с применением огнестрельного оружия — работа, которая в основном является прерогативой местных полицейских органов, — ATF следует перенаправить некоторые из этих ресурсов на повышение потенциала своей работы по борьбе с торговлей людьми. Поскольку агентство сталкивается с надвигающейся нехваткой персонала в его кадрах специальных агентов — более 350 агентов приближаются к обязательному пенсионному возрасту ⁵⁷ — ATF следует разработать план по замене этих агентов персоналом, который сосредоточен на усилиях по борьбе с торговлей людьми: специальные агенты, следователи, поверенные и судебно-медицинские эксперты в отрасли.

Насилие с применением огнестрельного оружия — это эпидемия общественного здравоохранения, которая ежедневно разрушает сообщества по всей стране. ATF призвана сыграть ключевую роль в комплексных усилиях по вмешательству и предотвращению насилия с применением огнестрельного оружия, и, вероятно, ей будет поручено продолжать выполнять эту роль с ограниченным бюджетом. Но даже без дополнительных ресурсов у агентства есть существенная возможность переосмыслить свою роль и свои приоритеты, направив больше ресурсов на работу, которая составляет его уникальную добавленную стоимость к усилиям по сокращению насилия с применением огнестрельного оружия.

Челси Парсонс — вице-президент по предотвращению огнестрельного насилия в Центре американского прогресса. Эухенио Вайгенд Варгас — заместитель директора Центра по предотвращению насилия с применением огнестрельного оружия. Рукмани Бхатия — старший аналитик Центра по предотвращению насилия с применением огнестрельного оружия.

Авторы выражают благодарность Марку Д. Джонсу и Мишель Ваннеман за их техническую помощь и поддержку при подготовке этого краткого обзора. Авторы также хотели бы поблагодарить Эллисон Джордан за ее помощь в исследовании этого краткого обзора.

ATF2 — Циклический AMP-зависимый фактор транскрипции ATF-2 — Homo sapiens (Human)

58. ] AT SER-112; SER-328; SER-442 И SER-446, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА].

Функциональный ключ	Позиция (я)	Описание Действия	Графическое представление	Длина
В этом подразделе раздела «PTM / Обработка» описывается протяженность полипептидной цепи в зрелом белке после процессинга или протеолитического расщепления. Подробнее … Цепочка i PRO_0000076577	1-505	Циклический AMP-зависимый фактор транскрипции ATF-2 Добавить BLAST		505
Функциональный ключ	Положение (я)	Описание Действия	Графическое изображение	Длина
В этом подразделе раздела «PTM / Обработка» указываются положение и тип каждого измененного остатка, за исключением lipids , гликаны и перекрестные ссылки протеина . Подробнее … Модифицированный остаток i	52	Фосфотреонин; от PKC / PRKCH Ручное утверждение, основанное на эксперименте в i Цитируется для: ФУНКЦИЯ , ПОДЦЕПЛЯЮЩАЯ КОМПЛЕКТАЦИЯ1, ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ФАКТОРИЕЙ 1, ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ THR-52.		1
Модифицированный остаток i	62	Фосфосерин; по VRK1 Подтвержденная вручную информация, полученная на основе экспериментальных и расчетных данных. Дополнительно … Ручное утверждение, выведенное из комбинации экспериментальных и расчетных данных i Ручное утверждение, основанное на эксперименте в i		1
Модифицированный остаток i	69	ine Фосфореон; от MAPK11 и MAPK14 Ручное утверждение, выведенное из комбинации экспериментальных и вычислительных данных i Цитируется для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [АНАЛИЗ В БОЛЬШОМ МАСШТАБЕ] НА THR-69 И SER-112, ИДЕНТИФИКАЦИЯ С ПОМОЩЬЮ МАССА ]. Процитировано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА] НА THR-69; THR-71 И SER-112, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА]. «Количественная фосфопротеомика выявляет широко распространенную занятость сайта полного фосфорилирования во время митоза». Olsen J.V., Vermeulen M., Santamaria A., Kumar C., Miller M.L., Jensen L.J., Gnad F., Cox J., Jensen T..S., Nigg E.A., Brunak S., Mann M. Sci. Сигнал. 3: RA3-RA3 (2010) [PubMed] [Europe PMC] [Реферат] Цитируется для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗ] НА THR-69; THR-71; SER-112 И THR-116, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА]. Процитировано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА] НА THR-69; THR-71; SER-90 И ​​SER-112, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [МАСШТАБНЫЙ АНАЛИЗ]. Процитировано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [МАСШТАБНЫЙ АНАЛИЗ] НА SER-62; THR-69; THR-71; SER-112 И SER-136, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [МАСШТАБНЫЙ АНАЛИЗ]. Ручное утверждение на основе эксперимента в i Цитируется по: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ В THR-69 И THR-71. Указано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ В THR-69 И THR-71. Процитировано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ НА THR-69; THR-71; SER-121; SER-340 И SER-367, ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ.		1
Модифицированный остаток i	71	Фосфотреонин; по MAPK1, MAPK3, MAPK11, MAPK12, MAPK14 и PLK3 Ручное утверждение, выведенное из комбинации экспериментальных и расчетных данных i Цитируется для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБНЫЙ АНАЛИЗ; THR-71 И SER-112, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА]. «Количественная фосфопротеомика выявляет широко распространенную занятость сайта полного фосфорилирования во время митоза». Olsen J.V., Vermeulen M., Santamaria A., Kumar C., Miller M.L., Jensen L.J., Gnad F., Cox J., Jensen T..S., Nigg E.A., Brunak S., Mann M. Sci. Сигнал. 3: RA3-RA3 (2010) [PubMed] [Europe PMC] [Реферат] Цитируется для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗ] НА THR-69; THR-71; SER-112 И THR-116, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА]. Процитировано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА] НА THR-69; THR-71; SER-90 И ​​SER-112, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [МАСШТАБНЫЙ АНАЛИЗ]. Процитировано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [МАСШТАБНЫЙ АНАЛИЗ] НА SER-62; THR-69; THR-71; SER-112 И SER-136, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [МАСШТАБНЫЙ АНАЛИЗ]. Ручное утверждение на основе эксперимента в i Цитируется по: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ В THR-69 И THR-71. Указано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ В THR-69 И THR-71. Процитировано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ НА THR-69; THR-71; SER-121; SER-340 И SER-367, ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ. Указано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ THR-71, ПОДКЛЕТОЧНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ, МУТАГЕНЕЗ THR-71.		1
Модифицированный остаток i	73	Фосфотреонин; по VRK1 Ручное утверждение, основанное на эксперименте в i		1
Модифицированный остаток i	90	Фосфосерин Ручное утверждение, выведенное из комбинации и расчетных данных. Процитировано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА] НА THR-69; THR-71; SER-90 И ​​SER-112, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [МАСШТАБНЫЙ АНАЛИЗ].		1
Модифицированный остаток i	112	Фосфосерин Ручное утверждение, выведенное из комбинации экспериментальных и расчетных данных i 50 9049 АНАЛИЗ] НА THR-69 И SER-112, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА]. Процитировано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА] НА THR-69; THR-71 И SER-112, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА]. «Количественная фосфопротеомика выявляет широко распространенную занятость сайта полного фосфорилирования во время митоза». Olsen J.V., Vermeulen M., Santamaria A., Kumar C., Miller M.L., Jensen L.J., Gnad F., Cox J., Jensen T..S., Nigg E.A., Brunak S., Mann M. Sci. Сигнал. 3: RA3-RA3 (2010) [PubMed] [Europe PMC] [Реферат] Цитируется для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗ] НА THR-69; THR-71; SER-112 И THR-116, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА]. Процитировано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА] НА THR-69; THR-71; SER-90 И ​​SER-112, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [МАСШТАБНЫЙ АНАЛИЗ]. Процитировано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [МАСШТАБНЫЙ АНАЛИЗ] НА SER-62; THR-69; THR-71; SER-112 И SER-136, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [МАСШТАБНЫЙ АНАЛИЗ]. Процитировано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА] В SER-112; SER-328; SER-442 И SER-446, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА].		1
Модифицированный остаток i	116	Фосфотреонин Ручное утверждение, выведенное из комбинации экспериментальных и компьютерных доказательств, полное обнаружение профессии i во время митоза «. Olsen J.V., Vermeulen M., Santamaria A., Kumar C., Miller M.L., Jensen L.J., Gnad F., Cox J., Jensen T.С., Нигг Э.А., Брунак С., Манн М. Sci. Сигнал. 3: RA3-RA3 (2010) [PubMed] [Europe PMC] [Реферат] Цитируется для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗ] НА THR-69; THR-71; SER-112 И THR-116, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА].		1
Модифицированный остаток i	121	Фосфосерин; by PKC / PRKCA и PKC / PRKCB Ручное утверждение, основанное на эксперименте в i		1
Модифицированный остаток i	136	Комбинация экспериментальных данных по фосфосерину и расчетное свидетельство из справочника в качестве доказательства. i		1
Модифицированный остаток i	328	Фосфосерин Ручное утверждение, полученное на основе комбинации экспериментальных и расчетных данных i LARGE для HOSP. МАСШТАБНЫЙ АНАЛИЗ] НА SER-328, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [МАСШТАБНЫЙ АНАЛИЗ]. Процитировано для: ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА] В SER-112; SER-328; SER-442 И SER-446, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА].		1
Модифицированный остаток i	340	Фосфосерин; by PKC / PRKCA и PKC / PRKCB Ручное утверждение на основе эксперимента в i		1
Модифицированный остаток i	357	N6-acetyllysineation вручную на основе -acetyllysinetion		1
Модифицированный остаток i	367	Фосфосерин; by PKC / PRKCA и PKC / PRKCB Ручное утверждение на основе эксперимента в i		1
Модифицированный остаток i	374	N6-acety4lysinetion вручную на основе		1
Модифицированный остаток i	442	Фосфосерин Утверждение вручную, выведенное из комбинации экспериментальных и расчетных данных i LARGE 7
	1
Модифицированный остаток i	446	Фосфосерин Утверждение вручную, выведенное из комбинации экспериментальных и расчетных данных i SCALE : LHOSPARE . АНАЛИЗ] В SER-112; SER-328; SER-442 И SER-446, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОМОЩЬЮ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ [БОЛЬШОЙ МАСШТАБ АНАЛИЗА].		1
Модифицированный остаток i	490	Фосфосерин; посредством ATM Ручное утверждение на основе эксперимента в i		1
Модифицированный остаток i	498	Фосфосерин; by ATM Ручное утверждение на основе эксперимента в i		1

Общая структура мышиного комплекса ATF uPAR.Структура …

Контекст 1

… Селективность взаимодействия uPA uPAR —Чтобы сделать возможным первое количественное определение величины межвидового барьера во взаимодействии uPA uPAR с помощью поверхностного плазмонного резонанса, соответствующий человеческий и мышиные про-uPA и uPAR экспрессировали в виде секретируемых рекомбинантных белков клетками S2 дрозофилы и очищали с помощью аффинной хроматографии. Исследования взаимодействия очищенного muPAR и иммобилизованного muPA с помощью поверхностного плазмонного резонанса (рис.1) выявило высокое сродство взаимодействия (K D 0,17 нМ), которое сравнимо с измеренным параллельно для ортологичных человеческих компонентов (K D 0,24 нМ). Это сходство распространяется и на отдельные кинетические константы скорости. Анализ соответствующих смешанных компонентов человека и мыши ясно показывает более низкое сродство межвидовых взаимодействий. Таким образом, muPAR распознает huPA с K D в 400 раз выше по сравнению с huPAR, и этот эффект полностью вызван увеличением k off.Аналогичным образом, huPAR распознает muPA с аффинностью в 79 раз ниже по сравнению с muPAR, но в этом случае затрагиваются обе кинетические константы скорости (рис. 1 E). Хотя это кинетическое исследование выявляет относительно строгую видовую избирательность во взаимодействии uPA-uPAR, оно, тем не менее, также подчеркивает, что часто используемый аргумент о полном и бесконечном межвидовом барьере между человеком и мышью неоднозначен (31, 32, 45 ). Чтобы получить более детальное структурное представление о возможных механизмах, ответственных за это межвидовое различие, мы впоследствии решили трехмерную структуру mATF muPAR с помощью рентгеновской кристаллографии.Общая кристаллическая структура мышиного комплекса ATF uPAR. Кристаллическая структура комплекса mATF muPAR была определена до 3,1 Å и уточнена до значения R 0,238 и значения R free 0,338 (дополнительная таблица S1). По оценке PROCHECK (42), большинство остатков (91,1%) допускают геометрию двугранного угла. Кристаллы содержат два комплекса ATF uPAR в кристаллографической асимметричной единице. Модель, полученная для mATF, включает остатки 8–132, поскольку остатки 1–7 неупорядочены, напоминая предыдущие результаты для hATF в комплексе с huPAR (25–27).Плотности электронов, соответствующие остаткам 82–92 и 227–231 muPAR, также отсутствовали, и, следовательно, эти области были исключены из текущей модели. Структура, которую мы определяем для muPAR, состоит из трех гомологичных доменов LU (обозначенных DI, DII и DIII), образующих большую гидрофобную полость для связывания лиганда, аналогичную той, что наблюдается в uPAR человека (рис. 2). Плотный комплекс с mATF в первую очередь устанавливается путем захоронения ␤-шпильки из модуля GFD mATF в этой центральной полости рецептора (рис.2 Б). Два комплекса mATF muPAR, присутствующие в асимметричной элементарной ячейке, очень похожи со средним среднеквадратичным отклонением (среднеквадратичное отклонение) 1,3 Å для 1527 атомов основной цепи пептида. Во время уточнения модели между этими двумя молекулами не было наложено никаких стереохимических ограничений, что позволяет предположить, что текущая структура не нарушается эффектами упаковки кристаллов. Среднеквадратичное значение. для двух mATF в элементарной ячейке составлял 0,75 Å для 496 атомов основной цепи. Кроме того, низкое среднеквадратичное значение. значения были также получены для отдельных модулей в ATF, т.е.е. GFD (0,77 Å) и крингл (0,72 Å), которые указывают на низкую гибкость линкерной области между этими модулями в связанном с рецептором состоянии в отличие от гибкости, наблюдаемой для hATF в растворе с помощью ЯМР (46). Предыдущие исследования идентифицировали N-связанные гликаны на остатках 52, 162, 172 и 200 в huPAR, экспрессируемом клетками яичника Drosophila S2 или китайского хомячка (25, 36, 47). Последовательность muPAR содержит 7 потенциальных сайтов N-связанного гликозилирования в положениях 9, 52, 160, 170, 198, 231 и 259 (рис.3). В текущей структуре muPAR плотности N-связанных гликанов были четко видны при остатках 52, 160, 170 и 259 в обеих молекулах в кристаллографической асимметричной единице. Углеводы не наблюдались на остатках 9, 198 и 231. Это наблюдение превосходно согласуется с профилем гликозилирования, определенным с помощью МС (см. «Экспериментальные процедуры»). В соответствии с относительно высокой идентичностью последовательностей между белками мыши и человека (71% для uPA и 62% для uPAR, рис. 3), общая структура комплекса mATF muPAR очень похожа на его человеческий аналог (25–27). — ing an r.m.s.d. 2,5 Å для 1456 атомов основной цепи (рис. 4 A). Хотя это приводит к почти идентичной общей топологии комплексов ATF-uPAR мыши и человека, заметные различия тем не менее существуют. Во-первых, между этими видами наблюдался небольшой, но четко выраженный сдвиг на 12 ° в ориентации центрального трехцепочечного ␤-листа в uPAR DIII (рис. 4 A, вставка). Эта перестройка DIII полностью согласуется с предыдущими представлениями о значительной междоменной гибкости в uPAR (24, 25).Перестановка этого ␤-листа сопровождается несколько иной организацией петли 3, соединяющей IIIE и ␤ IIIF. По сравнению с человеческим ортологом эта петля содержит один дополнительный остаток (Leu 258) в muPAR (фиг. 3), а соседний Asn 259 модифицирован N-связанным углеводом (фиг. 4 A). В huPAR Asn 259 образует междоменную водородную связь с His в DI, и гликозилирования в этой области не обнаружено (25, 27). Во-вторых, делеция 3 остатков в петле 2, соединяющей-нити ␤ IIC и ␤ IID в muPAR DII (рис.3) приводит к более короткой и структурно хорошо упорядоченной петле (остатки 130–140), как показано на рис. 4B. Соответствующая петля в huPAR (остатки 129–142) ​​длиннее и частично неупорядочена. Важно отметить, что эта петля содержит один из ключевых остатков для связывания uPA (Asp 140 в huPAR и Asp 138 в muPAR), и она подвергается значительному изменению положения на 10 Å в зависимости от лиганда, который загружается в полость гидрофобного связывания (24 , 25, 29). Интересно, что усечение этой петли в DII по 3 остатка является консервативным среди всех опубликованных последовательностей uPAR от млекопитающих, не являющихся приматами (дополнительный рис.S1). Анализ в GFD — подробный анализ лиганд-связывающих интерфейсов в структурах комплексов uPA-uPAR человека и мыши выявил несколько общих, а также уникальных свойств. Как упоминалось ранее, наша кристаллическая структура комплекса mATF muPAR ясно показывает, что это взаимодействие в первую очередь регулируется погружением ␤-шпильки GFD в центральную полость muPAR (рис. 2), которая хорошо согласуется с архитектурой и функция, раскрытая для ортолога человека (25, 48). В частности, консервативная триада Lys-Tyr-Phe вместе с проксимальным Ile на конце-петли в ␤-шпильке интимно вовлечены в связывание рецепторов у обоих видов.Мы обозначаем этот консервативный интерфейс «сайт 1» (рис. 5, A, B и E). Фактически, эти четыре остатка составляют не менее 42% от общей площади контакта в muPA (дополнительная таблица S2) и 54% в huPA (25). Соответственно, 80% открытой поверхности Phe 26 в muPA, таким образом, скрывается при связывании рецептора, что составляет 100 Å 2 от общей контактной поверхности 683 Å 2 (дополнительная таблица S2). Дальнейшие доказательства существования …

Контекст 2

… Селективность взаимодействия uPA uPAR —Чтобы сделать возможным первое количественное определение величины межвидового барьера во взаимодействии uPA-uPAR с помощью поверхностного плазмонного резонанса, соответствующие про-uPA и uPAR человека и мыши были экспрессированы в виде секретируемых рекомбинантных белков клетками S2 дрозофилы и очищены с помощью аффинной хроматографии.Исследования взаимодействия очищенного muPAR и иммобилизованного muPA с помощью поверхностного плазмонного резонанса (рис.1) выявили высокоаффинное взаимодействие (KD 0,17 нМ), которое сравнимо с измеренным параллельно для ортологичных компонентов человека (KD 0,24 нМ). ). Это сходство распространяется и на отдельные кинетические константы скорости. Анализ соответствующих смешанных компонентов человека и мыши ясно показывает более низкое сродство межвидовых взаимодействий. Таким образом, muPAR распознает huPA с K D в 400 раз выше по сравнению с huPAR, и этот эффект полностью вызван увеличением k off.Аналогичным образом, huPAR распознает muPA с аффинностью в 79 раз ниже по сравнению с muPAR, но в этом случае затрагиваются обе кинетические константы скорости (рис. 1 E). Хотя это кинетическое исследование выявляет относительно строгую видовую избирательность во взаимодействии uPA-uPAR, оно, тем не менее, также подчеркивает, что часто используемый аргумент о полном и бесконечном межвидовом барьере между человеком и мышью неоднозначен (31, 32, 45 ). Чтобы получить более детальное структурное представление о возможных механизмах, ответственных за это межвидовое различие, мы впоследствии решили трехмерную структуру mATF muPAR с помощью рентгеновской кристаллографии.Общая кристаллическая структура мышиного комплекса ATF uPAR. Кристаллическая структура комплекса mATF muPAR была определена до 3,1 Å и уточнена до значения R 0,238 и значения R free 0,338 (дополнительная таблица S1). По оценке PROCHECK (42), большинство остатков (91,1%) допускают геометрию двугранного угла. Кристаллы содержат два комплекса ATF uPAR в кристаллографической асимметричной единице. Модель, полученная для mATF, включает остатки 8–132, поскольку остатки 1–7 неупорядочены, напоминая предыдущие результаты для hATF в комплексе с huPAR (25–27).Плотности электронов, соответствующие остаткам 82–92 и 227–231 muPAR, также отсутствовали, и, следовательно, эти области были исключены из текущей модели. Структура, которую мы определяем для muPAR, состоит из трех гомологичных доменов LU (обозначенных DI, DII и DIII), образующих большую гидрофобную полость для связывания лиганда, аналогичную той, что наблюдается в uPAR человека (рис. 2). Плотный комплекс с mATF в первую очередь устанавливается путем захоронения ␤-шпильки из модуля GFD mATF в этой центральной полости рецептора (рис.2 Б). Два комплекса mATF muPAR, присутствующие в асимметричной элементарной ячейке, очень похожи со средним среднеквадратичным отклонением (среднеквадратичное отклонение) 1,3 Å для 1527 атомов основной цепи пептида. Во время уточнения модели между этими двумя молекулами не было наложено никаких стереохимических ограничений, что позволяет предположить, что текущая структура не нарушается эффектами упаковки кристаллов. Среднеквадратичное значение. для двух mATF в элементарной ячейке составлял 0,75 Å для 496 атомов основной цепи. Кроме того, низкое среднеквадратичное значение. значения были также получены для отдельных модулей в ATF, т.е.е. GFD (0,77 Å) и крингл (0,72 Å), которые указывают на низкую гибкость линкерной области между этими модулями в связанном с рецептором состоянии в отличие от гибкости, наблюдаемой для hATF в растворе с помощью ЯМР (46). Предыдущие исследования идентифицировали N-связанные гликаны на остатках 52, 162, 172 и 200 в huPAR, экспрессируемом клетками яичника Drosophila S2 или китайского хомячка (25, 36, 47). Последовательность muPAR содержит 7 потенциальных сайтов N-связанного гликозилирования в положениях 9, 52, 160, 170, 198, 231 и 259 (рис.3). В текущей структуре muPAR плотности N-связанных гликанов были четко видны при остатках 52, 160, 170 и 259 в обеих молекулах в кристаллографической асимметричной единице. Углеводы не наблюдались на остатках 9, 198 и 231. Это наблюдение превосходно согласуется с профилем гликозилирования, определенным с помощью МС (см. «Экспериментальные процедуры»). В соответствии с относительно высокой идентичностью последовательностей между белками мыши и человека (71% для uPA и 62% для uPAR, рис. 3), общая структура комплекса mATF muPAR очень похожа на его человеческий аналог (25–27). — ing an r.m.s.d. 2,5 Å для 1456 атомов основной цепи (рис. 4 A). Хотя это приводит к почти идентичной общей топологии комплексов ATF-uPAR мыши и человека, заметные различия тем не менее существуют. Во-первых, между этими видами наблюдался небольшой, но четко выраженный сдвиг на 12 ° в ориентации центрального трехцепочечного ␤-листа в uPAR DIII (рис. 4 A, вставка). Эта перестройка DIII полностью согласуется с предыдущими представлениями о значительной междоменной гибкости в uPAR (24, 25).Перестановка этого ␤-листа сопровождается несколько иной организацией петли 3, соединяющей IIIE и ␤ IIIF. По сравнению с человеческим ортологом эта петля содержит один дополнительный остаток (Leu 258) в muPAR (фиг. 3), а соседний Asn 259 модифицирован N-связанным углеводом (фиг. 4 A). В huPAR Asn 259 образует междоменную водородную связь с His в DI, и гликозилирования в этой области не обнаружено (25, 27). Во-вторых, делеция 3 остатков в петле 2, соединяющей-нити ␤ IIC и ␤ IID в muPAR DII (рис.3) приводит к более короткой и структурно хорошо упорядоченной петле (остатки 130–140), как показано на рис. 4B. Соответствующая петля в huPAR (остатки 129–142) ​​длиннее и частично неупорядочена. Важно отметить, что эта петля содержит один из ключевых остатков для связывания uPA (Asp 140 в huPAR и Asp 138 в muPAR), и она подвергается значительному изменению положения на 10 Å в зависимости от лиганда, который загружается в полость гидрофобного связывания (24 , 25, 29). Интересно, что усечение этой петли в DII по 3 остатка является консервативным среди всех опубликованных последовательностей uPAR от млекопитающих, не являющихся приматами (дополнительный рис.S1). Анализ в GFD — подробный анализ лиганд-связывающих интерфейсов в структурах комплексов uPA-uPAR человека и мыши выявил несколько общих, а также уникальных свойств. Как упоминалось ранее, наша кристаллическая структура комплекса mATF muPAR ясно показывает, что это взаимодействие в первую очередь регулируется погружением ␤-шпильки GFD в центральную полость muPAR (рис. 2), которая хорошо согласуется с архитектурой и функция, раскрытая для ортолога человека (25, 48). В частности, консервативная триада Lys-Tyr-Phe вместе с проксимальным Ile на конце-петли в ␤-шпильке интимно вовлечены в связывание рецепторов у обоих видов.Мы обозначаем этот консервативный интерфейс «сайт 1» (рис. 5, A, B и E). Фактически, эти четыре остатка составляют не менее 42% от общей площади контакта в muPA (дополнительная таблица S2) и 54% в huPA (25). Соответственно, 80% открытой поверхности Phe 26 в muPA, таким образом, скрывается при связывании рецептора, что составляет 100 Å 2 от общей контактной поверхности 683 Å 2 (дополнительная таблица S2). Дальнейшие доказательства существования …

Контекст 3

… Селективность взаимодействия uPA uPAR —Чтобы сделать возможным первое количественное определение величины межвидового барьера во взаимодействии uPA uPAR с помощью поверхностного плазмонного резонанса, соответствующие про-uPA и uPAR человека и мыши были экспрессированы в виде секретируемых рекомбинантных белков клетками S2 дрозофилы и очищены с помощью аффинной хроматографии.Исследования взаимодействия очищенного muPAR и иммобилизованного muPA с помощью поверхностного плазмонного резонанса (рис.1) выявили высокоаффинное взаимодействие (KD 0,17 нМ), которое сравнимо с измеренным параллельно для ортологичных компонентов человека (KD 0,24 нМ). ). Это сходство распространяется и на отдельные кинетические константы скорости. Анализ соответствующих смешанных компонентов человека и мыши ясно показывает более низкое сродство межвидовых взаимодействий. Таким образом, muPAR распознает huPA с K D в 400 раз выше по сравнению с huPAR, и этот эффект полностью вызван увеличением k off.Аналогичным образом, huPAR распознает muPA с аффинностью в 79 раз ниже по сравнению с muPAR, но в этом случае затрагиваются обе кинетические константы скорости (рис. 1 E). Хотя это кинетическое исследование выявляет относительно строгую видовую избирательность во взаимодействии uPA-uPAR, оно, тем не менее, также подчеркивает, что часто используемый аргумент о полном и бесконечном межвидовом барьере между человеком и мышью неоднозначен (31, 32, 45 ). Чтобы получить более детальное структурное представление о возможных механизмах, ответственных за это межвидовое различие, мы впоследствии решили трехмерную структуру mATF muPAR с помощью рентгеновской кристаллографии.Общая кристаллическая структура мышиного комплекса ATF uPAR. Кристаллическая структура комплекса mATF muPAR была определена до 3,1 Å и уточнена до значения R 0,238 и значения R free 0,338 (дополнительная таблица S1). По оценке PROCHECK (42), большинство остатков (91,1%) допускают геометрию двугранного угла. Кристаллы содержат два комплекса ATF uPAR в кристаллографической асимметричной единице. Модель, полученная для mATF, включает остатки 8–132, поскольку остатки 1–7 неупорядочены, напоминая предыдущие результаты для hATF в комплексе с huPAR (25–27).Плотности электронов, соответствующие остаткам 82–92 и 227–231 muPAR, также отсутствовали, и, следовательно, эти области были исключены из текущей модели. Структура, которую мы определяем для muPAR, состоит из трех гомологичных доменов LU (обозначенных DI, DII и DIII), образующих большую гидрофобную полость для связывания лиганда, аналогичную той, что наблюдается в uPAR человека (рис. 2). Плотный комплекс с mATF в первую очередь устанавливается путем захоронения ␤-шпильки из модуля GFD mATF в этой центральной полости рецептора (рис.2 Б). Два комплекса mATF muPAR, присутствующие в асимметричной элементарной ячейке, очень похожи со средним среднеквадратичным отклонением (среднеквадратичное отклонение) 1,3 Å для 1527 атомов основной цепи пептида. Во время уточнения модели между этими двумя молекулами не было наложено никаких стереохимических ограничений, что позволяет предположить, что текущая структура не нарушается эффектами упаковки кристаллов. Среднеквадратичное значение. для двух mATF в элементарной ячейке составлял 0,75 Å для 496 атомов основной цепи. Кроме того, низкое среднеквадратичное значение. значения были также получены для отдельных модулей в ATF, т.е.е. GFD (0,77 Å) и крингл (0,72 Å), которые указывают на низкую гибкость линкерной области между этими модулями в связанном с рецептором состоянии в отличие от гибкости, наблюдаемой для hATF в растворе с помощью ЯМР (46). Предыдущие исследования идентифицировали N-связанные гликаны на остатках 52, 162, 172 и 200 в huPAR, экспрессируемом клетками яичника Drosophila S2 или китайского хомячка (25, 36, 47). Последовательность muPAR содержит 7 потенциальных сайтов N-связанного гликозилирования в положениях 9, 52, 160, 170, 198, 231 и 259 (рис.3). В текущей структуре muPAR плотности N-связанных гликанов были четко видны при остатках 52, 160, 170 и 259 в обеих молекулах в кристаллографической асимметричной единице. Углеводы не наблюдались на остатках 9, 198 и 231. Это наблюдение превосходно согласуется с профилем гликозилирования, определенным с помощью МС (см. «Экспериментальные процедуры»). В соответствии с относительно высокой идентичностью последовательностей между белками мыши и человека (71% для uPA и 62% для uPAR, рис. 3), общая структура комплекса mATF muPAR очень похожа на его человеческий аналог (25–27). — ing an r.m.s.d. 2,5 Å для 1456 атомов основной цепи (рис. 4 A). Хотя это приводит к почти идентичной общей топологии комплексов ATF-uPAR мыши и человека, заметные различия тем не менее существуют. Во-первых, между этими видами наблюдался небольшой, но четко выраженный сдвиг на 12 ° в ориентации центрального трехцепочечного ␤-листа в uPAR DIII (рис. 4 A, вставка). Эта перестройка DIII полностью согласуется с предыдущими представлениями о значительной междоменной гибкости в uPAR (24, 25).Перестановка этого ␤-листа сопровождается несколько иной организацией петли 3, соединяющей IIIE и ␤ IIIF. По сравнению с человеческим ортологом эта петля содержит один дополнительный остаток (Leu 258) в muPAR (фиг. 3), а соседний Asn 259 модифицирован N-связанным углеводом (фиг. 4 A). В huPAR Asn 259 образует междоменную водородную связь с His в DI, и гликозилирования в этой области не обнаружено (25, 27). Во-вторых, делеция 3 остатков в петле 2, соединяющей-нити ␤ IIC и ␤ IID в muPAR DII (рис.3) приводит к более короткой и структурно хорошо упорядоченной петле (остатки 130–140), как показано на рис. 4B. Соответствующая петля в huPAR (остатки 129–142) ​​длиннее и частично неупорядочена. Важно отметить, что эта петля содержит один из ключевых остатков для связывания uPA (Asp 140 в huPAR и Asp 138 в muPAR), и она подвергается значительному изменению положения на 10 Å в зависимости от лиганда, который загружается в полость гидрофобного связывания (24 , 25, 29). Интересно, что усечение этой петли в DII по 3 остатка является консервативным среди всех опубликованных последовательностей uPAR от млекопитающих, не являющихся приматами (дополнительный рис.S1). Анализ в GFD — подробный анализ лиганд-связывающих интерфейсов в структурах комплексов uPA-uPAR человека и мыши выявил несколько общих, а также уникальных свойств. Как упоминалось ранее, наша кристаллическая структура комплекса mATF muPAR ясно показывает, что это взаимодействие в первую очередь регулируется погружением ␤-шпильки GFD в центральную полость muPAR (рис. 2), которая хорошо согласуется с архитектурой и функция, раскрытая для ортолога человека (25, 48). В частности, консервативная триада Lys-Tyr-Phe вместе с проксимальным Ile на конце-петли в ␤-шпильке интимно вовлечены в связывание рецепторов у обоих видов.Мы обозначаем этот консервативный интерфейс «сайт 1» (рис. 5, A, B и E). Фактически, эти четыре остатка составляют не менее 42% от общей площади контакта в muPA (дополнительная таблица S2) и 54% в huPA (25). Соответственно, 80% открытой поверхности Phe 26 в muPA, таким образом, скрывается при связывании рецептора, что составляет 100 Å 2 от общей контактной поверхности 683 Å 2 (дополнительная таблица S2). Дополнительные доказательства существования …

Oracc: The Open Richly Annotated Cuneiform Corpus

Создание проекта может включать в себя одну или несколько из следующих функций:

Работа с CDLI ATF

Oracc и CDLI используют несколько разные версии ATF.CDLI ATF называется Canonical ATF (C-ATF) и описывается на следующих страницах:

Праймер CDLI ATF

Если вы готовите тексты для вставки непосредственно в репозиторий CDLI, вам следует сначала прочитать этот документ.

Числа и метрология в корпусе CDLI

На этой странице приведены основные инструкции по вводу чисел и метрологической транслитерации для CDLI.

Дата спецификации для CDLI / Oracc

Этот документ описывает соглашения, используемые для указания дат в каталогах CDLI, и дает список королей и династий.

Вы также можете найти некоторые или все веб-инструменты Oracc полезными.

Обучение Oracc ATF

Эти страницы помогут вам начать использовать ATF в стиле Oracc. Вы, вероятно, захотите установить Emacs перед тем, как начать.

Грунтовка для ATF Oracc

Очень быстрое начало работы с вашими первыми текстами ATF с помощью некоторых аннотированных примеров.

Учебное пособие по структуре ATF

Этот документ дает руководство о том, как вводить особенности блочной структуры текстов в ATF, формате транслитерации ASCII.

Встроенное руководство по ATF

На этой странице содержится руководство о том, как вводить графемы и другой встроенный контент в ATF.

Создание файлов ATF

Для постоянных создателей файлов ATF следующая документация дает более подробную информацию о конкретных аспектах этой работы:

Краткий справочник по ATF

Краткий справочник по формату ATF.

Обзор условных обозначений маркировки ATF

Метки создаются для линий процессором ATF и используются для обозначения линий в некоторых частях системы ATF.В этом документе описывается синтаксис этикеток.

Условные обозначения перевода ATF

Переводы могут вводиться как подстрочные в файлах ATF или внелинейные в файлах ATF или отдельно. Формат перевода Oracc и предоставляемые им специальные возможности описаны здесь.

Числа и метрология в корпусе Oracc

Этот документ описывает, как транслитерировать веса и меры в ATF для корпусов Oracc.

Обзор протоколов ATF

Протоколы — это утверждения, которые интерпретируются или сохраняются процессором ATF, но не являются частью собственно текстовой редакции.На этой странице представлен обзор протоколов, которые могут использоваться в документах ATF.

Вы также можете найти некоторые или все веб-инструменты Oracc полезными.

Работа со специальными форматами ATF

Если вы работаете с конкретными жанрами клинописного текста, эта специальная документация может оказаться особенно полезной:

Очки

В этом документе описывается, как создавать синоптические и матричные оценки с помощью Oracc.

Составные тексты

В этом документе описаны функции ATF, доступные при ввод составных текстов.

Базовый текст и комментарий

На этой странице описан механизм ATF для привязка научного комментария к его основному тексту.

Тяга ATF

Этот документ описывает механизмы ATF для связывания интертекста, например, между партитурами и составными текстами

Двуязычные и многоязычные тексты

На этой странице описывается, как транслитерировать двуязычные языки с помощью Oracc (те же принципы применимы к трехъязычным и т. Д.).

Лексические условные обозначения ATF

На этой странице описаны функции ATF для работы с лексическими текстами.

Математические обозначения в корпусе Oracc

В математических обозначениях используются некоторые соглашения, характерные для математических и астрономических текстов, а также используется вариант стандартного метода записи шестидесятеричных чисел CDLI. Они описаны здесь.

Комплексные планировки

В этом документе описывается, как работать со сложными макетами, такими как табличное форматирование, в ATF.

Расширенные условные обозначения ATF

В этом документе описаны функции ATF, которые не нужны для повседневных документов и которые некоторым пользователям никогда не понадобятся.

18 декабря 2019 Оск в oracc dot org

Место формирования в ячейке атф. Устройство и функции atf

АТФ или по полной транскрипции аденозинтрифосфорная кислота является «аккумулятором» энергии в клетках организма. Ни одна биохимическая реакция не проходит без участия АТФ. Молекулы АТФ находятся в ДНК и РНК.

Состав АТФ

Молекула АТФ состоит из трех компонентов: трех остатков фосфорной кислоты, аденина и рибозы. То есть АТФ имеет нуклеотидную структуру и относится к нуклеиновым кислотам. Рибоза — это углевод, а аденин — азотистое основание. Остатки кислоты соединены между собой нестабильными энергетическими связями. Энергия поступает от расщепления молекул кислоты. Разделение происходит благодаря биокатализаторам. После отщепления молекула АТФ уже превращается в АДФ (если одна молекула отщепляется) или АМФ (если отщепляются две молекулы кислоты). Когда одна молекула фосфорной кислоты отделяется, выделяется 40 кДж энергии.

Роль в теле

АТФ играет не только энергетическую роль в организме, но и ряд других:

• — результат синтеза нуклеиновых кислот.
• регуляция многих биохимических процессов.
• сигнальное вещество в других клеточных взаимодействиях.

Синтез АТФ

АТФ образуется в хлоропластах и ​​митохондриях. Самый важный процесс в синтезе молекул АТФ — диссимиляция. Диссимиляция — это разрушение сложного к более простому.

Синтез АТФ происходит не в одну стадию, а в три стадии:

1. Первый этап подготовительный. Под влиянием ферментов пищеварения происходит распад того, что мы впитали. В этом случае жиры разлагаются на глицерин и жирные кислоты, белки — на аминокислоты, а крахмал — на глюкозу. То есть все готовится к дальнейшему использованию. Выделено тепловой энергии
2. Вторая стадия — гликолиз (бескислородный). Опять происходит распад, но здесь же распадается и глюкоза.Также участвуют ферменты. Но 40% энергии остается в АТФ, а остальная часть уходит в тепло.
3. Третья стадия — гидролиз (кислород). Это происходит уже в самих митохондриях. Здесь задействованы как кислород, которым мы дышим, так и ферменты. После полной диссимиляции выделяется энергия для образования АТФ.

В любой клетке нашего тела происходят миллионы биохимических реакций. Они катализируются различными ферментами, которые часто требуют энергии.Где клетка? На этот вопрос можно ответить, если рассмотреть структуру молекулы АТФ — одного из основных источников энергии.

АТФ — универсальный источник энергии

АТФ означает аденозинтрифосфат или аденозинтрифосфат. Вещество — один из двух важнейших источников энергии в любой клетке. Структура АТФ и биологическая роль тесно связаны. Большинство биохимических реакций может происходить только с участием молекул вещества, это особенно актуально.Однако АТФ редко принимает непосредственное участие в реакции: для протекания любого процесса необходима энергия, содержащаяся в аденозинтрифосфате.

Структура молекул вещества такова, что связи, образованные между фосфатными группами, несут огромное количество энергии. Поэтому такие связи еще называют макроэргическими, или макроэнергетическими (макро = много, большое количество). Термин был впервые введен ученым Ф. Липманом, и он также предложил использовать для их обозначения символ.

Для клетки очень важно поддерживать постоянный уровень аденозинтрифосфата. Это особенно актуально для клеток мышечной ткани и нервных волокон, поскольку они наиболее энергозависимы и нуждаются в высоком содержании аденозинтрифосфата для выполнения своих функций.

Структура молекулы АТФ

Аденозинтрифосфат состоит из трех элементов: рибозы, аденина и остатков

Рибоза — углевод, относящийся к группе пентоз.Это означает, что рибоза содержит 5 атомов углерода, которые заключены в цикл. Рибоза соединяется с β-N-гликозидной связью аденина на 1-м атоме углерода. Также к пентозе присоединяются остатки фосфорной кислоты на 5-м атоме углерода.

Аденин — азотистое основание. В зависимости от того, какое азотистое основание присоединено к рибозе, также секретируются GTP (гуанозинтрифосфат), TTF (тимидинтрифосфат), CTP (цитидинтрифосфат) и UTP (уридинтрифосфат). Все эти вещества похожи по структуре на аденозинтрифосфат и выполняют примерно одинаковые функции, но в клетке встречаются гораздо реже.

Остатки фосфорной кислоты … К рибозе можно присоединить не более трех остатков фосфорной кислоты. Если их два или только один, то вещество соответственно называется АДФ (дифосфат) или АМФ (монофосфат). Именно между остатками фосфора заключаются макроэнергетические связи, после разрыва которых выделяется от 40 до 60 кДж энергии. При разрыве двух связей выделяется 80, реже 120 кДж энергии. Когда связь между рибозой и остатком фосфора разрывается, только 13.Выделяется 8 кДж, следовательно, в молекуле трифосфата всего две высокоэнергетические связи (P ̴ P ̴ P), а в молекуле ADP — одна (P ̴ P).

Это структурные особенности ATP. Благодаря тому, что между остатками фосфорной кислоты образуется макроэнергетическая связь, структура и функции АТФ взаимосвязаны.

Строение АТФ и биологическая роль молекулы. Дополнительные функции аденозинтрифосфата

Помимо энергии, АТФ может выполнять множество других функций в клетке.Наряду с другими нуклеотидтрифосфатами, трифосфат участвует в построении нуклеиновых кислот. В этом случае поставщиками азотистых оснований являются ATP, GTP, TTF, CTP и UTP. Это свойство используется в процессах и транскрипции.

Кроме того, АТФ необходим для функционирования ионных каналов. Например, канал Na-K выкачивает 3 молекулы натрия из клетки и закачивает 2 молекулы калия в клетку. Такой ток ионов нужен для поддержания положительного заряда на внешней поверхности мембраны, и только с помощью аденозинтрифосфата канал может функционировать.То же самое и с протонными и кальциевыми каналами.

АТФ является предшественником вторичного мессенджера цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) — цАМФ не только передает сигнал, полученный рецепторами клеточной мембраны, но также является аллостерическим эффектором. Аллостерические эффекторы — это вещества, которые ускоряют или замедляют ферментативные реакции. Таким образом, циклический аденозинтрифосфат подавляет синтез фермента, который катализирует распад лактозы в бактериальных клетках.

Сама молекула аденозинтрифосфата также может быть аллостерическим эффектором.Более того, в таких процессах АДФ действует как антагонист АТФ: если трифосфат ускоряет реакцию, то дифосфат тормозит, и наоборот. Таковы функции и структура АТФ.

Как АТФ образуется в клетке

Функции и структура АТФ таковы, что молекулы вещества быстро используются и разрушаются. Следовательно, синтез трифосфата является важным процессом образования энергии в клетке.

Существует три наиболее важных метода синтеза аденозинтрифосфата:

1.Фосфорилирование субстрата.

2. Окислительное фосфорилирование.

3. Фотофосфорилирование.

Фосфорилирование субстрата основано на множественных реакциях в цитоплазме клетки. Эти реакции называются гликолизом — анаэробной стадией. В результате 1 цикла гликолиза из 1 молекулы глюкозы синтезируются две молекулы, которые в дальнейшем используются для получения энергии, а также синтезируются две АТФ.

• C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Fn -> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H.

Дыхательные клетки

Окислительное фосфорилирование — это образование аденозинтрифосфата путем переноса электронов по цепи переноса электронов мембраны. В результате такого переноса на одной из сторон мембраны образуется протонный градиент, и с помощью белкового интегрального набора АТФ-синтазы строятся молекулы. Процесс происходит на митохондриальной мембране.

Последовательность стадий гликолиза и окислительного фосфорилирования в митохондриях составляет общий процесс, называемый дыханием.После полного цикла из 1 молекулы глюкозы в клетке образуется 36 молекул АТФ.

Фотофосфорилирование

Процесс фотофосфорилирования — это то же окислительное фосфорилирование, только с одним отличием: реакции фотофосфорилирования происходят в хлоропластах клетки под действием света. АТФ образуется на световой стадии фотосинтеза, основного процесса производства энергии зелеными растениями, водорослями и некоторыми бактериями.

В процессе фотосинтеза электроны проходят через одну и ту же цепочку переноса электронов, в результате чего образуется протонный градиент.Концентрация протонов на одной стороне мембраны является источником синтеза АТФ. Сборка молекул осуществляется ферментом АТФ-синтазой.

Средняя клетка содержит 0,04% аденозинтрифосфата от общей массы. Однако наибольшее значение наблюдается в мышечных клетках: 0,2-0,5%.

В клетке около 1 миллиарда молекул АТФ.

Каждая молекула живет не более 1 минуты.

Одна молекула аденозинтрифосфата обновляется 2000-3000 раз в сутки.

Всего человеческий организм синтезирует 40 кг аденозинтрифосфата в сутки, и в каждый момент времени запас АТФ составляет 250 г.

Заключение

Структура АТФ и биологическая роль его молекул тесно связаны. Вещество играет ключевую роль в жизненно важных процессах, потому что огромное количество энергии содержится в высокоэнергетических связях между фосфатными остатками. Аденозинтрифосфат выполняет в клетке множество функций, поэтому важно поддерживать постоянную концентрацию этого вещества.Распад и синтез протекают с большой скоростью, поскольку энергия связей постоянно используется в биохимических реакциях. Это незаменимое вещество для любой клетки организма. Это, пожалуй, все, что можно сказать о структуре АТФ.

Продолжение. См. № 11, 12, 13, 14, 15, 16/2005

Углубленное планирование, 10 класс

Урок 19. Химическая структура и биологическая роль ATP

.

Оборудование: таблиц по общей биологии, схема строения молекулы АТФ, схема взаимосвязи между пластическим и энергетическим метаболизмом.

I. Проверка знаний

Проведение биологического диктанта «Органические соединения живого вещества»

Преподаватель читает тезисы под номерами, ученики записывают в тетрадь номера тех тезисов, которые соответствуют содержанию их версии.

Вариант 1 — белки.
Вариант 2 — углеводы.
Вариант 3 — липиды.
Вариант 4 — нуклеиновые кислоты.

1. В чистом виде они состоят только из атомов C, H, O.

2. Помимо атомов C, H, O они содержат N и обычно S.

3. Кроме атомов C, H, O, содержат N и P.

4. Имеют относительно низкую молекулярную массу.

5. Молекулярная масса может составлять от тысяч до нескольких десятков и сотен тысяч дальтон.

6. Крупнейшие органические соединения с молекулярной массой до нескольких десятков и сотен миллионов дальтон.

7. Обладают различной молекулярной массой — от очень низкой до очень высокой, в зависимости от того, является ли вещество мономером или полимером.

8. Состоит из моносахаридов.

9. Состоит из аминокислот.

10. Состоит из нуклеотидов.

11. Сложные эфиры высших жирных кислот.

12. Основная структурная единица: «азотистое основание — пентоза — остаток фосфорной кислоты».

13. Основная структурная единица: «аминокислоты».

14. Основная структурная единица: «моносахарид».

15. Основная структурная единица: «глицерин-жирная кислота».

16. Полимерные молекулы построены из тех же мономеров.

17. Полимерные молекулы состоят из похожих, но не полностью идентичных мономеров.

18. Не полимеры.

19. Выполняют почти исключительно энергетические, строительные и накопительные функции, в некоторых случаях — защитные.

20. Помимо энергии и строительства, они выполняют каталитические, сигнальные, транспортные, моторные и защитные функции;

21. Осуществляют хранение и передачу наследственных свойств клетки и организма.

Вариант 1 -2; 5; 9; 13; 17; 20.
Вариант 2 — 1; 7; 8; 14; 16; 19.
Вариант 3 — 1; 4; 11; 15; 18; 19.
Вариант 4 — 3; 6; 10; 12; 17; 21.

II. Изучение нового материала

1. Строение аденозинтрифосфорной кислоты

Помимо белков, нуклеиновых кислот, жиров и углеводов, в живом веществе синтезируется большое количество других органических соединений. Среди них важную роль в биоэнергетике клетки играет аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). АТФ содержится во всех клетках растений и животных. В клетках аденозинтрифосфорная кислота чаще всего присутствует в форме солей, называемых аденозинтрифосфатами … Количество АТФ колеблется и составляет в среднем 0,04% (в клетке в среднем около 1 миллиарда молекул АТФ). Наибольшее количество АТФ содержится в скелетных мышцах (0,2–0,5%).

Молекула

АТФ состоит из азотистого основания — аденина, пентозы — рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, т.е.АТФ — это особый аденильный нуклеотид.В отличие от других нуклеотидов, АТФ содержит не один, а три остатка фосфорной кислоты. АТФ относится к высокоэнергетическим веществам — веществам, которые содержат в своих связях большое количество энергии.

Пространственная модель (A) и структурная формула (B) молекулы АТФ

Остаток фосфорной кислоты отщепляется от композиции АТФ под действием ферментов АТФазы. АТФ имеет последовательную тенденцию к разделению своей концевой фосфатной группы:

АТФ 4– + H 2 O ––> АДФ 3– + 30.5 кДж + Fn,

, поскольку это приводит к исчезновению энергетически невыгодного электростатического отталкивания между соседними отрицательными зарядами. Образующийся фосфат стабилизируется за счет образования энергетически выгодных водородных связей с водой. Распределение заряда в системе ADP + Fn становится более стабильным, чем в ATP. В результате этой реакции высвобождается 30,5 кДж (при разрыве нормальной ковалентной связи высвобождается 12 кДж).

Чтобы подчеркнуть высокую энергетическую «стоимость» связи фосфор-кислород в АТФ, ее принято обозначать знаком ~ и называть макроэнергетической связью.Когда одна молекула фосфорной кислоты отщепляется, АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфорная кислота), а если две молекулы фосфорной кислоты отщепляются, то АТФ переходит в АМФ (аденозинмонофосфорная кислота). Расщепление третьего фосфата сопровождается высвобождением всего 13,8 кДж, так что в молекуле АТФ есть только две высокоэнергетические связи.

2. Образование АТФ в клетке

Запас АТФ в клетке небольшой. Например, в мышце запасов АТФ хватает на 20-30 сокращений.Но мышца может работать часами и производить тысячи сокращений. Следовательно, наряду с расщеплением АТФ до АДФ в клетке, должен постоянно происходить обратный синтез. Есть несколько путей синтеза АТФ в клетках. Давайте познакомимся с ними.

1. Анаэробное фосфорилирование. Фосфорилирование относится к синтезу АТФ из АДФ и низкомолекулярного фосфата (Fn). В данном случае речь идет о бескислородных процессах окисления органических веществ (например, гликолизе — процессе бескислородного окисления глюкозы до пировиноградной кислоты).Примерно 40% энергии, выделяемой во время этих процессов (около 200 кДж / моль глюкозы), расходуется на синтез АТФ, а остальная часть рассеивается в виде тепла:

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Fn ––> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H.

2. Окислительное фосфорилирование Процесс синтеза АТФ за счет энергии окисления органических веществ кислородом. Этот процесс был открыт в начале 1930-х годов. XX век В.А. Энгельгардт. В митохондриях происходят кислородные процессы окисления органических веществ.Приблизительно 55% выделяемой при этом энергии (около 2600 кДж / моль глюкозы) преобразуется в энергию химических связей АТФ, а 45% рассеивается в виде тепла.

Окислительное фосфорилирование намного эффективнее анаэробного синтеза: если во время гликолиза во время распада молекулы глюкозы синтезируются только 2 молекулы АТФ, то при окислительном фосфорилировании образуется 36 молекул АТФ.

3. Фотофосфорилирование — процесс синтеза АТФ за счет энергии солнечного света.Такой путь синтеза АТФ характерен только для клеток, способных к фотосинтезу (зеленые растения, цианобактерии). Энергия квантов солнечного света используется фотосинтетиками в светофазном фотосинтезе для синтеза АТФ.

3. Биологическое значение АТФ

АТФ находится в центре метаболических процессов в клетке, являясь связующим звеном между реакциями биологического синтеза и распада. Роль АТФ в клетке можно сравнить с ролью аккумулятора, поскольку при гидролизе АТФ высвобождается энергия, необходимая для различных жизненно важных процессов («разрядка»), а также в процессе фосфорилирования («зарядка»). ), АТФ снова накапливает энергию.

За счет энергии, выделяющейся при гидролизе АТФ, в клетке и организме происходят почти все жизненно важные процессы: передача нервных импульсов, биосинтез веществ, мышечные сокращения, перенос веществ и т. Д.

III. Консолидация знаний

Решение биологических проблем

Задача 1. При быстром беге мы часто дышим, и возникает потоотделение. Объясните эти явления.

Задача 2. Почему замерзшие люди начинают топтаться и прыгать на морозе?

Задача 3. В известном произведении И. Ильфа и Э. Петрова «Двенадцать стульев» среди множества полезных советов также можно найти такой: «Дыши глубоко, ты взволнован». Постарайтесь обосновать этот совет с точки зрения энергетических процессов, происходящих в организме.

IV. Домашнее задание

Начните подготовку к зачету и тесту (продиктуйте тестовые вопросы — см. Урок 21).

Урок 20. Обобщение знаний по разделу «Химическая организация жизни»

Оборудование: таблиц по общей биологии.

I. Обобщение знаний раздела

Работа студентов с вопросами (индивидуально) с последующей проверкой и обсуждением

1. Приведите примеры органических соединений, которые включают углерод, серу, фосфор, азот, железо, марганец.

2. Как по ионному составу отличить живую клетку от мертвой?

3. Какие вещества находятся в клетке в нерастворенном виде? В какие органы и ткани они попадают?

4.Приведите примеры макроэлементов, входящих в активные центры ферментов.

5. Какие гормоны содержат микроэлементы?

6. Какова роль галогенов в организме человека?

7. Чем белки отличаются от искусственных полимеров?

8. В чем разница между пептидами и белками?

9. Как называется белок, входящий в состав гемоглобина? Из скольких субъединиц он состоит?

10. Что такое рибонуклеаза? Сколько в нем аминокислот? Когда он был синтезирован искусственно?

11.Почему без ферментов скорость химических реакций низкая?

12. Какие вещества переносятся белками через клеточную мембрану?

13. В чем разница между антителами и антигенами? Содержат ли вакцины антитела?

14. На какие вещества распадаются белки в организме? Сколько энергии выделяется при этом? Где и как нейтрализуют аммиак?

15. Приведите пример пептидных гормонов: как они участвуют в регуляции клеточного метаболизма?

16.Каков состав сахара, с которым мы пьем чай? Какие еще три синонима этого вещества вам известны?

17. Почему жир в молоке не собирается на поверхности, а находится в виде суспензии?

18. Какова масса ДНК в ядре соматических и половых клеток?

19. Сколько АТФ употребляет человек в день?

20. Из каких белков люди делают одежду?

Первичная структура рибонуклеазы поджелудочной железы (124 аминокислоты)

II.Домашнее задание.

Продолжить подготовку к контрольно-испытательной работе в разделе «Химическая организация жизнедеятельности».

Урок 21. Контрольное занятие по «Химической организации жизни»

I. Проведение устного зачета по вопросам

1. Элементарный состав клетки.

2. Характеристика органогенных элементов.

3. Строение молекулы воды. Водородная связь и ее значение в «химии» жизни.

4. Свойства и биологические функции воды.

5. Гидрофильные и гидрофобные вещества.

6. Катионы и их биологическое значение.

7. Анионы и их биологическое значение.

8. Полимеры. Биологические полимеры. Различия между серийными и непериодическими полимерами.

9. Свойства липидов, их биологические функции.

10. Группы углеводов, выделяемых из организма, по структурным особенностям.

11. Биологические функции углеводов.

12.Элементный состав белков. Аминокислоты. Образование пептидов.

13. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белков.

14. Биологическая функция белков.

15. Различия между ферментами и небиологическими катализаторами.

16. Строение ферментов. Коэнзимы.

17. Механизм действия ферментов.

18. Нуклеиновые кислоты. Нуклеотиды и их строение. Образование полинуклеотидов.

19. Правила Э. Чаргаффа. Принцип дополнительности.

20. Образование двухцепочечной молекулы ДНК и ее спирализация.

21. Классы клеточной РНК и их функции.

22. Различия между ДНК и РНК.

23. Репликация ДНК. Транскрипция.

24. Строение и биологическая роль АТФ.

25. Образование АТФ в клетке.

II. Домашнее задание

Продолжить подготовку к тесту по разделу «Химическая организация жизни».

Урок 22. Контрольное занятие по разделу «Химическая организация жизнедеятельности»

I. Проведение письменного теста

Вариант 1

1. Есть три типа аминокислот — A, B, C. Сколько вариантов полипептидных цепей, состоящих из пяти аминокислот, вы можете построить. Укажите эти варианты. Будут ли эти полипептиды иметь одинаковые свойства? Почему?

2. Все живое в основном состоит из соединений углерода, а аналог углерода — кремний, содержание которого в земной коре в 300 раз больше углерода, встречается лишь у очень немногих организмов.Объясните этот факт с точки зрения структуры и свойств атомов этих элементов.

3. Молекулы АТФ, меченные радиоактивным 32P в последнем, третьем остатке фосфорной кислоты, были введены в одну клетку, а молекулы АТФ, меченные 32P в первом остатке, ближайшем к рибозе, были введены в другую. Через 5 минут в обеих ячейках измеряли содержание неорганического фосфат-иона, меченного 32P. Где будет значительно выше?

4. Исследования показали, что 34% от общего числа нуклеотидов этой мРНК приходится на гуанин, 18% — урацил, 28% — цитозин и 20% — аденин.Определите процентное содержание азотистых оснований двухцепочечной ДНК, составом которой является указанная мРНК.

Вариант 2

1. Жиры составляют «первый резерв» в энергетическом обмене и используются, когда запас углеводов истощается. Однако в скелетных мышцах при наличии глюкозы и жирных кислот последние используются в большей степени. Белки как источник энергии всегда используются только в крайнем случае, когда организм голодает. Объясните эти факты.

2. Ионы тяжелых металлов (ртути, свинца и др.) И мышьяка легко связываются сульфидными группами белков. Зная свойства сульфидов этих металлов, объясните, что происходит с белком при соединении с этими металлами. Почему тяжелые металлы ядовиты для организма?

3. В реакции окисления вещества A до вещества B выделяется 60 кДж энергии. Сколько молекул АТФ можно максимально синтезировать в этой реакции? Как будет израсходована остальная энергия?

4.Исследования показали, что 27% от общего числа нуклеотидов этой мРНК приходится на гуанин, 15% — урацил, 18% — цитозин и 40% — аденин. Определите процентное содержание азотистых оснований двухцепочечной ДНК, составом которой является указанная мРНК.

Продолжение следует

Все живые процессы основаны на атомно-молекулярном движении. И дыхательный процесс, и клеточное развитие, деление невозможны без энергии. Источником энергоснабжения является АТФ, что это такое и как образуется, мы рассмотрим далее.

Прежде чем изучать понятие АТФ, необходимо его расшифровать. Этот термин означает нуклеозидтрифосфат, который необходим для энергетического и материального обмена в организме.

Это уникальный источник энергии, лежащий в основе биохимических процессов. Это соединение является основным для ферментативного образования.

ATF был открыт в Гарварде в 1929 году. Основателями были ученые из Гарвардской медицинской школы. Среди них были Карл Ломан, Сайрус Фиск и Йеллапрагада Суббарао.Они определили соединение, которое по структуре напоминало аденильный нуклеотид рибонуклеиновых кислот.

Отличительной особенностью соединения было содержание трех остатков фосфорной кислоты вместо одного. В 1941 году ученый Фриц Липманн доказал, что АТФ обладает энергетическим потенциалом внутри клетки. Впоследствии был открыт ключевой фермент, получивший название АТФ-синтаза. Его задача — образование кислых молекул в митохондриях.

АТФ — это аккумулятор энергии в клеточной биологии, незаменимый для успешного осуществления биохимических реакций.

Биология аденозинтрифосфорной кислоты предполагает ее образование в результате энергетического обмена. Процесс состоит из создания 2 молекул на втором этапе. Остальные 36 молекул появляются на третьей стадии.

Накопление энергии в структуре кислоты происходит в связывающей части между остатками фосфора. В случае отделения 1 остатка фосфора происходит энергетическое выделение 40 кДж.

В результате кислота превращается в аденозиндифосфат (АДФ).Последующее отложение фосфата способствует образованию аденозинмонофосфата (АМФ).

Следует отметить, что цикл завода предусматривает повторное использование АМФ и АДФ, что приводит к восстановлению этих соединений до кислотного состояния. Это обеспечивается процессом.

Структура

Раскрытие сущности соединения возможно после изучения того, какие соединения входят в состав молекулы АТФ.

Какие соединения входят в состав кислоты:

• 3 остатка фосфорной кислоты.Кислотные остатки соединяются друг с другом через энергетические связи нестабильного характера. Также встречается под названием фосфорная кислота;
• аденин: азотистое основание;
• рибоза: это пентозный углевод.

Включение этих элементов в АТФ придает ему нуклеотидную структуру. Это позволяет классифицировать молекулу как нуклеиновую кислоту.

Важно! В результате расщепления кислых молекул высвобождается энергия. Молекула АТФ содержит 40 кДж энергии.

Образование

Образование молекулы происходит в митохондриях и хлоропластах. Фундаментальным моментом в молекулярном синтезе кислоты является процесс диссимиляции. Диссимиляция — это процесс перехода сложного соединения в относительно простое в результате разрушения.

В рамках кислотного синтеза принято выделять несколько стадий:

1. Подготовительная. В основе расщепления лежит процесс пищеварения, который обеспечивается ферментативным действием.Пища, попавшая в организм, подвергается гниению. Происходит разложение жира на жирные кислоты и глицерин. Белки расщепляются на аминокислоты, крахмал — на глюкозу. Этап сопровождается выделением тепловой энергии.
2. Бескислородный или гликолизный. В его основе лежит процесс распада. Распад глюкозы происходит с участием ферментов, при этом 60% выделяемой энергии превращается в тепло, остальное остается в молекуле.
3. Кислород или гидролиз; Он осуществляется внутри митохондрий.Это происходит с помощью кислорода и ферментов. Кислород, выдыхаемый телом, участвует. Завершается. Подразумевает высвобождение энергии для образования молекулы.

Существуют следующие пути образования молекул:

1. Фосфорилирование субстратной природы. На основе энергии веществ в результате окисления. Преобладающая часть молекулы образуется в митохондриях на мембранах. Осуществляется без участия мембранных ферментов.Осуществляется в цитоплазматической части посредством гликолиза. Допускается вариант образования за счет транспорта фосфатной группы от других высокоэнергетических соединений.
2. Фосфорилирование окислительного характера. Это происходит из-за окислительной реакции.
3. Фотофосфорилирование растений при фотосинтезе.

Значение

Фундаментальная важность молекулы для организма раскрывается через функцию АТФ.

Функциональность ATP включает следующие категории:

1. Энергия.Обеспечивает организм энергией, является энергетической основой физиологических биохимических процессов и реакций. Это происходит из-за 2-х высокоэнергетических подключений. Это подразумевает сокращение мышц, формирование трансмембранного потенциала и обеспечение молекулярного переноса через мембраны.
2. Основы синтеза. Считается исходным соединением для последующего образования нуклеиновых кислот.
3. Нормативно-правовая база. В основе регуляции большинства биохимических процессов. Это обеспечивается за счет принадлежности к аллостерическому эффектору ферментативного ряда.Влияет на деятельность регулирующих центров, усиливая или подавляя их.
4. Посредник. Считается вторичным звеном передачи гормональных сигналов в клетку. Это предшественник образования циклического АДФ.
5. Посредник. Это сигнальное вещество в синапсах и других взаимодействиях клеточного характера. Обеспечивается пуринергическая передача сигналов.

Среди перечисленных выше пунктов преобладающее место отводится энергетической функции АТФ.

Важно понимать , какую бы функцию ни выполнял АТФ, его значение универсально.

Полезное видео

Подведем итоги

Физиологические и биохимические процессы основаны на существовании молекулы АТФ. Основная задача подключений — обеспечение энергией. Без связи невозможна жизнедеятельность как растений, так и животных.

В контакте с

Самым важным веществом в клетках живых организмов является аденозинтрифосфат или аденозинтрифосфат. Если ввести аббревиатуру этого названия, мы получим АТФ (англ. ATP).Это вещество относится к группе нуклеозидтрифосфатов и играет ведущую роль в метаболических процессах в живых клетках, являясь для них незаменимым источником энергии.

В контакте с

Первооткрывателями АТФ были биохимики Гарвардской школы тропической медицины — Йеллапрагада Суббарао, Карл Ломан и Сайрус Фиске. Открытие произошло в 1929 году и стало важной вехой в биологии живых систем. Позже, в 1941 году, немецкий биохимик Фриц Липманн обнаружил, что АТФ в клетках является основным переносчиком энергии.

Структура АТФ

Эта молекула имеет систематическое название, которое записывается следующим образом: 9-β-D-рибофуранозиладенин-5′-трифосфат или 9-β-D-рибофуранозил-6-аминопурин-5′-трифосфат. Какие соединения входят в АТФ? Химически это сложный эфир аденозинтрифосфорной кислоты — , производное аденина и рибозы … Это вещество образуется путем объединения аденина, который представляет собой пуриновое азотистое основание, с 1′-углеродом рибозы через β-N-гликозидную связь. Затем α-, β- и γ-молекулы фосфорной кислоты последовательно присоединяются к 5′-атому углерода рибозы.

Таким образом, молекула АТФ содержит такие соединения, как аденин, рибоза и три остатка фосфорной кислоты. АТФ — это особое соединение, содержащее связи, выделяющие большое количество энергии. Такие связи и вещества называются макроэргическими. При гидролизе этих связей молекулы АТФ выделяется количество энергии от 40 до 60 кДж / моль, при этом этот процесс сопровождается отщеплением одного или двух остатков фосфорной кислоты.

Так записываются эти химические реакции.:

• 1). АТФ + вода → АДФ + фосфорная кислота + энергия;
• 2). АДФ + вода → АМФ + фосфорная кислота + энергия.

Энергия, выделяемая во время этих реакций, используется в дальнейших биохимических процессах, требующих определенных затрат энергии.

Роль АТФ в живом организме. Его функции

Какова функция АТФ? Прежде всего, энергия. Как было сказано выше, основная роль аденозинтрифосфата — это энергообеспечение биохимических процессов в живом организме.Эта роль обусловлена ​​тем фактом, что из-за наличия двух высокоэнергетических связей АТФ действует как источник энергии для многих физиологических и биохимических процессов, требующих высоких энергозатрат. Все эти процессы представляют собой реакции синтеза сложных веществ в организме. Это, прежде всего, активный перенос молекул через клеточные мембраны, в том числе участие в создании межмембранного электрического потенциала и осуществление мышечного сокращения.

В дополнение к вышесказанному, мы перечислим еще несколько, не менее важных функций ATP , например:

Как образуется АТФ в организме?

Продолжается синтез аденозинтрифосфорной кислоты , потому что организму всегда нужна энергия для нормальной жизни.В любой момент этого вещества содержится очень мало — около 250 граммов, что является «чрезвычайным запасом» на «черный день». Во время болезни идет интенсивный синтез этой кислоты, поскольку требуется много энергии для иммунной и выделительной систем, а также для системы терморегуляции организма, что необходимо для эффективной борьбы с началом болезни.

Какие клетки имеют больше всего АТФ? Это клетки мышечной и нервной тканей, так как в них наиболее интенсивны процессы энергообмена.И это очевидно, ведь мышцы участвуют в движении, требующем сокращения мышечных волокон, а нейроны передают электрические импульсы, без которых невозможна работа всех систем организма. Поэтому для клетки так важно поддерживать постоянный и высокий уровень аденозинтрифосфата.

Как в организме могут образовываться молекулы аденозинтрифосфата? Они образуются в результате так называемого фосфорилирования АДФ (аденозиндифосфата) … Эта химическая реакция выглядит так:

АДФ + фосфорная кислота + энергия → АТФ + вода.

Фосфорилирование АДФ происходит с участием таких катализаторов, как ферменты и свет, и осуществляется одним из трех способов:

При окислительном фосфорилировании и фосфорилировании субстрата используется энергия веществ, окисляемых во время этого синтеза.

Выход

Аденозинтрифосфорная кислота — наиболее часто обновляемое вещество в организме. Сколько в среднем живет молекула аденозинтрифосфата? В человеческом теле, например, его продолжительность жизни составляет менее одной минуты, поэтому одна молекула такого вещества рождается и распадается до 3000 раз в день.Удивительно, но за сутки человеческий организм синтезирует около 40 кг этого вещества! У нас так велики потребности в этой «внутренней энергии»!

Весь цикл синтеза и дальнейшего использования АТФ в качестве энергетического топлива для метаболических процессов в организме живого существа является самой сутью энергетического обмена в этом организме. Таким образом, аденозинтрифосфат является своеобразной «батареей», обеспечивающей нормальное функционирование всех клеток живого организма.

AG Nessel присоединяется к коалиции, утверждая, что ATF не смогла отрегулировать оружие-призрак

AG Nessel присоединяется к коалиции, утверждая, что ATF не смогла отрегулировать оружие-призрак

Контактное лицо: Райан Ярви 517-599-2746 Агентство: генеральный прокурор

LANSING — Генеральный прокурор Мичигана Дана Нессель присоединилась к коалиции из 19 генеральных прокуроров, призывающих U.S. Окружной суд Южного округа Нью-Йорка обязал Управление по алкоголю, табаку, огнестрельному оружию и взрывчатым веществам (ATF) должным образом регулировать неотслеживаемое частично собранное «оружие-призрак». В протоколе amicus, поданном по делу Сиракузы против ATF, коалиция утверждает, что ATF должна исправить свое незаконное толкование Закона о контроле над огнестрельным оружием (GCA) от 2015 года. Генеральные прокуроры утверждают, что неправильное прочтение ATF Закона о контроле над оружием фактически дало нелицензированным интернет-магазинам зеленый свет на продажу почти укомплектованного огнестрельного оружия, которое можно легко превратить в полноценное оружие.Они также утверждают, что эти призрачные ружья представляют опасность для жителей дружественных штатов и препятствуют способности правоохранительных органов расследовать и преследовать преступную деятельность.

«Оружие-призраки, как и любое другое огнестрельное оружие, продаваемое в этой стране, должно регулироваться законом», — сказал Нессель. «Эти комплекты самодельного огнестрельного оружия легко превращаются в полностью функционирующее оружие, и за последние несколько лет доступность этого огнестрельного оружия значительно выросла. Мы должны проявлять здравый смысл, когда речь идет о защите людей по всей стране от нерегулируемой продажи нелегального огнестрельного оружия.Нерегулируемое оружие-призрак, которое попадает в чужие руки, представляет угрозу для всех нас ».

С 1980-х до начала 2000-х ATF классифицировала основные компоненты пистолетов и винтовок — корпуса и ствольную коробку — как «огнестрельное оружие», подлежащее федеральному регулированию, если бы эти компоненты можно было быстро и легко преобразовать в действующее оружие. В 2015 году АТФ изменил курс. Не предлагая каких-либо объяснений изменения своего положения, ATF выпустила правило толкования, в котором говорилось, что эти ствольные коробки и корпуса пистолетов не считались огнестрельным оружием.В результате этого незаконного неверного толкования возникла отрасль, в которой нелицензированные интернет-магазины продают легко собираемое оружие напрямую потребителям. Это оружие, которое иногда называют «призрачным оружием», потому что у него нет серийных номеров и опознавательных знаков, оно не отслеживается и продается без проверки биографических данных.

26 августа 2020 года Everytown for Gun Safety и четыре муниципалитета подали иск против ATF и Министерства юстиции США, утверждая, что эти агентства незаконно пришли к выводу, что оружие-призрак не является «огнестрельным оружием» в соответствии с GCA.В записке amicus в поддержку истцов межгосударственная коалиция призывает суд заставить ATF должным образом регулировать использование оружия-призраков, потому что:

• Призрачное оружие запрещено федеральным законом: GCA требует, чтобы в «огнестрельном оружии» были указаны серийные номера, и покупатели этого оружия должны пройти проверку биографических данных, среди прочего. В частности, в законе «огнестрельное оружие» определяется как «любое оружие, которое будет, предназначено или может быть легко преобразовано для выбрасывания снаряда под действием взрывчатого вещества» или «корпус или ствольная коробка любого такого оружия.Это ясно описывает почти собранные ружья, которые продают эти компании, которые продаются без проверки биографических данных и не имеют серийных номеров.
• Неотслеживаемое оружие угрожает общественной безопасности: Необъяснимая интерпретация ATF придала смелости индустрии оружия-призрака и позволила ему быстро расшириться по всей стране. Призрачные пушки практически отсутствовали во многих юрисдикциях до принятия новой интерпретации. Сейчас, согласно недавнему отчету, существует 80 онлайн-продавцов частично незаконченных рам и приемников, и рост продаж оружия-призрака очевиден на местном уровне.В округе Колумбия до 2017 года столичное управление полиции (MPD) ни разу не обнаружило пистолет-призрак. В 2017 году МПД обнаружило три таких оружия. В 2018 году это число выросло до 25, а затем почти в пять раз — до 116 в 2019 году. Три из обнаруженных в 2019 году орудий-призраков были причастны к убийствам. Эта тенденция продолжилась и в этом году, и с 1 января по 29 мая MPD обнаружила 106 призрачных орудий.
• Торговцы оружием-призраком используют правило ATF, чтобы ввести потребителей в заблуждение: Компании, продающие оружие-призрак, указали на правило ATF, утверждающее, что их продукция является законной, игнорируя многочисленные законы штатов, которые прямо запрещают продажу этого огнестрельного оружия.

Генеральный прокурор Нессель присоединяется к генеральным прокурорам из Коннектикута, Колорадо, Делавэра, округа Колумбия, Гавайев, Иллинойса, Мэриленда, Миннесоты, Нью-Джерси, Нью-Мексико, Нью-Йорка, Северной Каролины, Орегона, Род-Айленда, Вермонта, Вирджинии, Вашингтона. , И Висконсин при заполнении этого дела amicus.

OIG находит возможности для совершенствования в рамках Frontline Initiative АТФ

Управление генерального инспектора (OIG) Министерства юстиции (DOJ) выпустило отчет, в котором проверяется реализация Бюро алкоголя, табака, огнестрельного оружия и взрывчатых веществ (ATF) своей Frontline Initiative.

Frontline — это бизнес-модель, которую ATF внедрила в 2013 году для решения ряда текущих проблем руководства, в том числе тех, которые были определены в предыдущих отчетах OIG, таких как недостаточный надзор за операциями полевых подразделений, как подробно описано в отчете OIG 2012 года по Operation Fast and Furious.

Министерство юстиции OIG обнаружило, что внедрение ATF Frontline помогло ATF стандартизировать передовые методы работы полевых подразделений, сосредоточить ресурсы на приоритетах Министерства юстиции в области правоприменения и устранить системные недостатки, включая необходимость постоянного надзора за полевыми операциями.

Однако в отчете также определены области, требующие дальнейшего улучшения. К конкретным выводам OIG относятся:

Соответствие. ATF не имеет официального процесса внутренней проверки для оценки соответствия полевого подразделения требованиям Frontline. OIG определила, что отсутствие процесса проверки в штаб-квартире ATF ограничивает способность ATF обеспечивать подотчетность полевых подразделений в достижении их целей и вносить постоянные улучшения в Frontline.

Производительность. ATF не разрабатывала показатели эффективности для самой Frontline Initiative, поэтому мы не смогли оценить эффективность Frontline в поддержке миссии ATF.

Внутренний обмен сообщениями. Руководство ATF не смогло эффективно объяснить, почему ATF нужна новая бизнес-модель и чего она ожидает от своих сотрудников при внедрении Frontline. ATF также не проводила тренинги для руководителей полевых подразделений по разработке ежегодных оценок доменов.

Руководство по функциям полевой разведки. Frontline эффективно усилила разведывательные функции ATF, чтобы лучше поддерживать свои полевые подразделения и расставлять приоритеты в операциях. Однако ATF необходимо обновить свои разведывательные указания, чтобы у них были четкие роли и обязанности в операциях полевых подразделений.

Координация партнеров. Frontline подчеркивает более эффективное использование разведывательных данных Национальной интегрированной сети баллистической информации ATF и программ отслеживания огнестрельного оружия. Однако, поскольку программы полагаются на участие внешних партнеров, ATF должна усилить взаимодействие с партнерами, чтобы в полной мере использовать информацию, полученную в рамках этих программ.

В отчете содержится пять рекомендаций по оказанию помощи ATF во внедрении Frontline:

1. Обновляйте и поддерживайте руководство по выполнению задач разведывательной программы и Центра информации о преступном оружии, чтобы отразить текущие функции и структуру разведки, а также обеспечить подотчетность персонала по всем стандартам, включая оперативность обращения к специалистам.
2. Определите и разработайте показатели эффективности для оценки оперативных изменений, инициированных оперативным вмешательством, и документируйте выполненную работу и результаты работы внешних правоохранительных органов и коммуникационных усилий.
3. Переоценить и разработать модули подготовки Frontline Национальной академии для новобранцев и обучения для текущего персонала, которые сообщают о цели, намерениях и ожиданиях сотрудников Frontline.