Když mluvíme o molekulách, biologii a energii, vždy k nám přijde koncept, který je známý pod jménem ATP. Je to molekula, která se vždy objevuje téměř ve všech biochemických reakcích živých bytostí. Ne každý ví, co je ATP a jaké jsou její hlavní funkce.
Proto se budeme věnovat tomuto článku, abychom vám řekli o všech charakteristikách, funkcích a důležitosti ATP.
Hlavní charakteristiky
Mluvíme o molekule, která byla téměř ve všech biochemických reakcích, které živé bytosti mají. Chemické reakce, jako je glykolýza, Krebsův cyklus. Jeho nerozlučným společníkem je ADP a také hraje důležitou roli ve všech těchto biochemických reakcích.
Nejprve je třeba vědět, co je ATP. Je to nukleotid adenosintrifosfát a je nejběžnějším a univerzálním energeticky bohatým meziproduktem. Jak název napovídá, je tvořen adenosinovou skupinou, která je zase tvořena adeninem a ribózou, a trifosfátovou skupinou. Hlavní charakteristikou je, že obsahuje fosfátové skupiny ATP mají tři fosfátové jednotky, které se navzájem elektrostaticky odpuzují. Je to proto, že atomy fosforu jsou kladně nabité, zatímco atomy kyslíku jsou záporně nabité.
Když mluvíme o elektrostatické odpudivosti, máme na mysli, že se chovají stejně, jako když chceme spojit dva magnety jak kladnými póly, tak oběma zápornými póly. Víme, že opačné póly se přitahují, ale jako by se navzájem odpuzovaly.
Funkce a ukládání ATP
Uvidíme, jaká hlavní funkce má ATP v našem těle a proč je na planetě tak důležitá. Jeho hlavní funkcí je slouží jako zdroj energie téměř ve všech biochemických reakcích. Normálně jsou všechny tyto biochemické reakce nezbytné pro život a probíhají uvnitř buňky. Díky těmto biochemickým reakcím lze zachovat aktivní funkce buňky, jako je syntéza DNA a RNA, proteinů a transport určitých molekul přes buněčnou membránu.
Když chodíme do posilovny během prvních vteřin, zvedáme přehrady, je to ATP, která nám k tomu dodává potřebnou energii. Jakmile cvičení trvá déle než 10 sekund, svalový glykogen má na starosti překonání odporu, který mu klademe.
Jedním ze základních aspektů je znát fungování ATP je vědět, jak ukládá energii. Držet pohromadě vazby mezi fosfáty v trifosfátové skupině vyžaduje hodně energie. Konkrétně je na každý mol ATP potřeba 7.7 kalorií volné energie. Jedná se o stejnou energii, která se uvolňuje, když se ATP hydrolyzuje na ADP. To znamená, že v důsledku působení vody ztrácí fosfátovou skupinu a uvolňuje se velké množství energie.
Vrátíme se k analogii použité u magnetu, abychom mohli dobře vysvětlit fungování ATP. Pojďme si myslet, že máme dva magnety, kterým čelí jejich kladný pól a jsou spojeny voskem nebo lepidlem. Zatímco vosk je dokonale pevný, magnety jsou stále připevněny navzdory skutečnosti, že by se měly navzájem odpuzovat. Pokud však začneme vosk zahřívat, oba magnety rozbijí pouto, které je drží pohromadě, a oddělují uvolňující energii. Můžeme tedy říci, že energie je uložena na chodníku, který je spojením obou magnetů.
V případě této molekuly se energie ukládá ve vazbách, které drží fosfátové molekuly pohromadě. Tyto vazby jsou známé pod názvem pyrofosfát. Dalším způsobem, jak tyto vazby nazvat, jsou bezvodé nebo vysokoenergetické vazby.
Jak se ATP vzdává energie
Již jsme zmínili, že tato molekula je hlavní, která má na starosti dodávku energie organismům. Ne každý však ví, jak se tato energie vzdává, aby ji bylo možné použít při různých činnostech. Za tímto účelem ATP dává terminální fosfátovou skupinu s vysokým energetickým obsahem skupině akceptorových molekul, jako jsou cukry, aminokyseliny a nukleotidy. Když se uvolní fosfátový konec, přemění se na adenosindifosfát, tj. ADP. To je případ, kdy se vazebná fosfátová skupina uvolní na molekule akceptoru. V tomto procesu dochází k přenosu nebo fosforylaci fosfátových skupin, které by neměly být zaměňovány s oxidativní fosforylací, která je zodpovědná za tvorbu molekuly.
Fosforylace zvyšuje hladinu volné energie akceptorové molekuly, a proto může reagovat exergonicky v biochemických reakcích, které jsou katalyzovány enzymy. Enzymy jsou odpovědné za zajištění nejrychlejšího fungování biochemických reakcí. Reakce je exergonická, když je Gibbsova variace volné energie záporná. A to, Tato změna energie z hydrolýzy nebo přenosu fosfátové skupiny je -7.7 kcal. Molekula adenosintrifosfátu může uvolňovat energii hydrolýzou. V tomto případě vidíme, jak je molekula vody zodpovědná za napadení jedné z vazeb mezi fosfátovými skupinami za vzniku fosfátové skupiny a ADP.
Jak je vytvořen
Podívejme se, jaké jsou hlavní kroky, kterými se vytváří ATP, buněčný respirační bod prostřednictvím elektronického transportního řetězce je hlavním zdrojem tvorby. Vyskytuje se také při fotosyntéze, která probíhá v rostlinách. Další z forem nebo cest tvorby je během glykolýzy a během cyklu kyseliny citronové, známého také jako Krebsův cyklus.
Probíhá tvorba ATP fosforylací ADP díky působení arginin fosfátu a kreatin fosfátu. Oba fungují jako speciální rezervy chemické energie pro rychlejší fosforylaci. Toto je proces, který jsme zmínili výše, a je známý jako oxidační fosforylace. Kreatin i arginin jsou známé jako fosfageny.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o molekule ATP a jejích funkcích.