В каких структурах клетки осуществляется синтез АТФ?

Синтез АТФ (аденозинтрифосфата), основного источника энергии для клеточных процессов, происходит в нескольких структурах клетки, в зависимости от её типа (прокариотическая или эукариотическая). Основные из них следующие:

1. Митохондрии

У эукариотических клеток (животных, грибов, растений) основное место синтеза АТФ — митохондрии. Это органеллы, которые часто называют "энергетическими станциями" клетки. Внутри митохондрий происходит окислительное фосфорилирование, заключительный этап клеточного дыхания. На внутренней мембране митохондрий находится ферментный комплекс — АТФ-синтаза, который производит АТФ за счёт движения протонов через мембрану (градиент протонов создаётся в ходе работы дыхательной цепи).

2. Цитоплазма

На первом этапе клеточного дыхания — гликолизе, который происходит в цитоплазме, также образуется некоторое количество АТФ. Этот процесс анаэробный (не требует кислорода) и приводит к образованию пирувата, а также небольшого количества молекул АТФ (обычно 2 молекулы на одну молекулу глюкозы).

3. Хлоропласты

У растительных клеток и некоторых водорослей синтез АТФ происходит и в хлоропластах — органеллах, где осуществляется фотосинтез. В световой фазе фотосинтеза солнечная энергия используется для образования АТФ с помощью фотосистем и АТФ-синтазы, встроенной в мембраны тилакоидов. Этот процесс называется фотосфосфорилированием.

4. Клеточная мембрана (у прокариот)

У прокариотических клеток (бактерий и архей), у которых нет митохондрий, синтез АТФ осуществляется на внутренней поверхности клеточной мембраны. Там располагаются элементы дыхательной цепи и АТФ-синтаза, аналогичные митохондриальным у эукариот.

Таким образом, синтез АТФ осуществляется в митохондриях, цитоплазме, хлоропластах (у фотосинтезирующих организмов), а у прокариот — на клеточной мембране.