Principles of Biochemistry, Volume 2 - A. Lehninger 1985

Bioenergetics and Metabolism
ATP Cycle and Cellular Bioenergetics
The ATP system operates in a stationary-dynamic mode

Как можно убедиться в том, что система АТР действительно функционирует в интактных клетках, осуществляя Перенос энергии фосфатных групп (см. рис. 14-3)? Ответ на этот вопрос мы можем получить в экспериментах с соединениями, меченными радиоактивным изотопом фосфора ³²Р. Можно, например, используя неорганический фосфат, меченный ³²Р, определить оборачиваемость концевой фосфатной группы АТР в клетках или тканях. С этой целью в дышащие Клетки вводят меченый неорганический фосфат, после чего через короткие промежутки времени отбирают пробы клеток и выделяют из них АТР. Выяснилось, что хотя концентрация АТР в клетках при этом не меняется, в его концевой фосфатной группе уже через короткое время обнаруживается радиоактивность, а это свидетельствует о том, что концевая фосфатная группа (у-группа) быстро отщепляется и столь же быстро замещается радиоактивным фосфатом из пула неорганического фосфата. Этот процесс обновления концевой фосфатной группы АТР продолжается до тех пор, пока ее удельная радиоактивность не сравняется с удельной радиоактивностью пула неорганического фосфата. Оборачиваемость концевой фосфатной группы АТР очень высока. В дышащих клетках печени период полуоборота концевой фосфатной группы АТР не превышает одной-двух минут, а у аэробных бактериальных клеток, у которых интенсивность дыхания намного выше, чем у животных клеток, он измеряется секундами. Наряду с этим обращает на себя внимание крайне низкая оборачиваемость а-фосфатной группы АТР, присоединенной непосредственно к D-рибозной части молекулы.

Despite the extremely high turnover rate of the terminal phosphate group of ATP in living Cells, the total ATP concentration remains constant. This indicates a stationary-dynamic operating mode of the ATP system. In other words, The rate of ATP utilization as an energy source is precisely balanced by the rate of ADP rephosphorylation to ATP, coupled with The oxidation of cellular fuel—that is, the energy-yielding process. ATP synthesis, coupled with the oxidation of cellular fuel, is regulated; therefore, the rate of ATP formation from ADP and phosphate is always sufficient to meet The Cell's energy demands at any given moment.