Как АТФ взрывается в АДФ, а АДФ в АМФ
Данные, на основе которых можно было сообразить истинный механизм переноса энергии на реагирующие молекулы с помощью АТФ, существовали давно. Просто придуманное знание о поведении нуклеозидфосфатов в биологических системах по всей очевиности хорошо сочеталось с невысокой грамотностью миллионов, которые им пользовались. Привожу фрагмент из статьи, на основе которой публикую гипотезу о механизме гидролиза АТФ и других нуклеозидфосфатов (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4455825/):
“В растворенном состоянии магний связывает гидратную воду прочнее, чем кальций, калий и натрий. Таким образом, гидратированный катион магния трудно дегидратировать. Его радиус примерно в 400 раз больше его дегидратированного радиуса. Эта разница между гидратированным и дегидратированным состоянием гораздо более заметна, чем у натрия (примерно в 25 раз), кальция (примерно в 25 раз) или калия (в 4 раза) (Maguire ME, Cowan JA. Magnesium chemistry and biochemistry. Biometals. 2002;15:203–210). Следовательно, ионный радиус дегидратированного магния невелик, но биологически значим (Wacker W. Magnesium and Man. Cambridge, MA: Havard University Press; 1980. pp. 1–184).
Этот простой факт объясняет множество особенностей магния, включая его частое антагонистическое поведение по отношению к кальцию, несмотря на схожую химическую активность и заряд. Например, для магния практически невозможно пройти через узкие каналы в биологических мембранах, которые может легко пересекать кальций, потому что магний, в отличие от кальция, не может быть легко лишен своей гидратной оболочки (Saris NE, Mervaala E, Karppanen H, et al. An update on physiological, clinical and analytical aspects. Clin Chim Acta. 2000;294:1–26). Стерические ограничения для переносчиков магния также значительно выше, чем для любой другой системы транспорта катионов (Maguire ME, Cowan JA. Magnesium chemistry and biochemistry. Biometals. 2002;15:203–210): белки, транспортирующие магний, должны распознать большой гидратированный катион, снять с него гидратную оболочку и доставить “голый” (т.е. дегидратированный) ион в трансмембранный транспортный путь через мембрану (Grubbs RD, Maguire ME. Magnesium as a regulatory cation: criteria and evaluation. Magnesium. 1987;6:113–127, Maguire ME. Magnesium: a regulated and regulatory cation. Met Ions Biol Syst. 1990;26:135–153). Между кальцием и магнием существует очевидное химическое сходство, но в биологии клетки часто (L.A. – всегда!) преобладают существенные различия.”
Двойная гидратная оболочка иона магния объясняет свойства гидролизующихся солей магния функционировать в виде активных слабительных, разжижающих химус, и тот факт, что окись магния в митохондриях образуется только из хелатных производных магния, например, таурата, хлорофиллов, хелатных производных с аминокислотами. Образованная в митохондриях окись магния должна в момент образования прореагировать с пирофосфатной группой нуклеозидфосфатов, иначе она мгновенно гидролизуется в гидроокись, т.е. в ион, но уже внутри митохондрии. Реакция с пирофосфатной группой происходит мгновенно – кислота со щёлочью. Вот этот комплекс с АТФ может происходить двумя различными путями:
Это изображение имеет пустой атрибут alt; его имя файла - 2019849_original.png
69% of 15 GB used
В АТФ ион магния может замещать два протона в пирофосфатной группе, что является вялой реакцией ионного обмена. Но как я писал выше, ион магния в миохондрии не проходит. Окись магния может реагировать с АТФ как щёлочь с кислотой с выделением молекулы воды. Эта синтезированная в безводной митохондрии магниевая соль АТФ весьма стабильна. Она транспортируется в цитоплазму клетки через специальный транспортный белок, называемый АТФ/АДФ-транслоказой, который находится во внутренней митохондриальной мембране.
Так вот, попадая в цитоплазму клеток содержащую воду, присоединённый к пирофосфатной группе магний эту группу “взрывает”, он мгновенно резко увеличивает свою гидратную оболочку, и уже не в состоянии помещаться между бета- и гамма фосфатами и отщепляется в виде гидроокиси. Для этой реакции требуется три молекулы воды. Сопровождается этот “взрыв” выделением энергии…
Синтез АТФ, который необходим для вывода окиси магния из митохондрий, на протяжении многих лет путали с синтезом энергии. Сам по себе синтезированный АТФ не несёт в себе энергии. Он приобретает качества энергоносителя только соединившись с синтезированной отдельно от него окисью магния.
В костях человека находится 52% организменного магния. В процессе сновидения синтезируются килограммы комплекса окиси магния с АТФ. Только благодаря огромным скоростям гидролиза, которые позволяет осуществлять комплекс АТФ с окисью магния, человек видит сны, позволяет упорядочить в системе памяти увиденное при бодрствовании… То, чтобы при тривиальном химическом гидролизе АТФ подобные скорости использования АТФ невозможны, были для меня одним из ведущих стимулов создания пол века тому назад гипотезы синтеза окиси магния в качестве универсального фактора переноса энергии во всех царствах биологии
Таким образом, своеобразным “динамитом”, разрывающим связи в комплексе пирофосфатных групп нуклеозидфосфатов с окисью магния является… обыкновенная вода!
Свидетельство о публикации №225081500966