фату (АТФ), що здійснюється за участю кисню, груп PO 4 і електронів, що у клітину ззовні . У структурі АТФ три мостікових кисню (рис. 14), які, маючи високу насиченість зарядами (по 2,5 заряду проти 2), є специфічними «запасниками» енергії клітини, що витрачається на різні види її метаболізму через реакції окислення, у розвитку яких АТФ, втрачаючи групу PO 4 , переходить в АДФ і навіть у АМФ (монофосфат). Відновлення (синтез) АТФ відбувається шляхом нового циклу цього процесу, через приєднання РВ 4 -груп до аденозіндіфосфатной структурі і нового формування високоенергетичних зв'язків на її мостикову кисні. У цьому полягає основна суть окислювально-відновного «дихання» клітини.
У проблемі механізмів биокосного взаємодії, і зокрема, в питанні про структурний подобі реагуючих мінералу та бактеріальної клітини, не можна обійти порівняно недавно виявлені на поверхні бактерій регулярні шари S, що складаються з білкових молекул, через які клітина здійснює зв'язок із зовнішнім середовищем (Северина, 1995 ).
Жива клітина, представляючи собою відкриту систему найвищої організації, функціонує в складному відповідності з другим початком термодинаміки, з порівняно невеликим сумарним приростом ентропії, яке допускає її локальне зменшення, пов'язане з формуванням високоорганізованих білкових структур. Водночас життєзабезпечення клітини відбувається в умовах інтенсивної деградації субстрату, в тому числі і мінерального, що протікає з різким збільшенням ентропії. У результаті загальний ентропійний ефект биокосного взаємодії в часі складається з порівняно невеликого внутрішнього та інтенсивного зовнішнього прирощення ентропії (Єлінов, 1989). Щоб жити, відновлюючи клітинні структури, організм повинен різко і постійно збільшувати ентропію середовища, тобто деструктировать субстрат.
Рис. 14. Фрагмент структури АТФ
Біокосні системи належать до числа відкритих систем, активно обмінюються із зовнішнім середовищем масою і енергією. Рівноважний стан такої системи фактично означає її загибель. У функціонуючих ж відкритих системах рівновагу носить тільки стаціонарний характер, і процеси динамічної взаємодії пов'язані з направленим зміною насамперед концентрації речовини в субстраті. З цього випливає, що енергетичні перетворення біокосні системи слід характеризувати не тільки співвідношенням енергетичних рівнів вихідних і результуючих речовин, включаючи і «жива речовина», а й швидкістю трансформації речовини та енергії в одиницю часу, тобто кінетичними параметрами (Рубін, 1984).
Реакції в механізмі биокосного взаємодії, будучи ферментативними, характеризуються постійною зміною стану ферментів із зайнятого ( E 1 ) у вільний ( E 0 ) по кінетичної константі ( k ). У результаті відбувається функціонально важливий для життєзабезпечення розпад фермент-субстратного комплексу з утворенням з субстрату S продукту p , що виражає залежність
