Синтез АТФ из АМФ или АДФ
Очевидно, что синтез АТФ из АМФ или АДФ должен в отличие от гидролиза сопровождаться затратой энергии. Это означает, что метод регенерации АТФ должен использовать либо какие-то пути подвода энергии, либо какие-то «богатые» энергией реагенты. Такими реагентами, могут быть, например, сложные эфиры или смешанные ангидриды фосфорной кислоты.
В настоящее время распространена следующая схема регенерации АТФ из продуктов ее расщепления АМФ и АДФ. Химически синтезируются так называемые доноры фосфата – высокореакционные производные фосфорной кислоты. Обычно это ацетилфосфат – смешанный ангидрид уксусной и фосфорной кислот. Затем проводят ферментативное (с помощью ацетаткиназы) фосфорилирование АДФ до АТФ этим донором фосфата. Если необходимо регенерировать АМФ, то сначала его переводят в АДФ по реакции катализируемой аденилаткиназой или миокиназой. Затем обе молекулы АДФ превращают в АТФ по реакции с донором фосфата.
Идеальным методом синтеза АТФ было бы препаративное окислительное фосфорилирование, т. е. по тому же пути, по которому идет синтез АТФ живыми системами. Недавно выяснилось, что экстракт из дрожжевых клеток катализирует такую реакцию: глюкоза
В этой связи очень привлекательно использовать энергию света также для синтеза АТФ. Такой процесс был недавно осуществлен. Недостаток обеих последних систем – низкая стабильность ферментных систем, теряющих свою активность в течение нескольких часов, но он может быть преодолен при правильной иммобилизации ферментов.