Όταν μιλάμε για μόρια, βιολογία και ενέργεια, μια ιδέα μας έρχεται πάντα γνωστή ως ΑΤΡ. Είναι το μόριο που εμφανίζεται πάντα σε όλες σχεδόν τις βιοχημικές αντιδράσεις των ζωντανών όντων. Δεν γνωρίζουν όλοι τι είναι το ATP και ποιες είναι οι κύριες λειτουργίες του.
Επομένως, πρόκειται να αφιερώσουμε αυτό το άρθρο για να σας ενημερώσουμε για όλα τα χαρακτηριστικά, τη λειτουργία και τη σημασία του ATP.
Κύρια χαρακτηριστικά
Μιλάμε για ένα μόριο που ήταν σχεδόν σε όλες τις βιοχημικές αντιδράσεις που έχουν τα ζωντανά όντα. Χημικές αντιδράσεις όπως η γλυκόλυση, Κύκλος Krebs. Ο αχώριστος σύντροφος του είναι ο ADP και παίζει επίσης σημαντικό ρόλο σε όλες αυτές τις βιοχημικές αντιδράσεις.
Το πρώτο απ 'όλα είναι να γνωρίζουμε τι είναι το ATP. Είναι το τριφωσφορικό νουκλεοτίδιο αδενοσίνη και είναι το πιο κοινό και καθολικό ενδιάμεσο πλούσιο σε ενέργεια. Όπως υποδηλώνει το όνομά του, αποτελείται από μια ομάδα αδενοσίνης, η οποία με τη σειρά της αποτελείται από αδενίνη και ριβόζη, και μια ομάδα τριφωσφορικών. Το κύριο χαρακτηριστικό είναι ότι οι φωσφορικές ομάδες περιέχουν Το ATP έχει τρεις μονάδες φωσφορικών που απωθούνται ηλεκτροστατικά μεταξύ τους. Αυτό συμβαίνει επειδή τα άτομα φωσφόρου φορτίζονται θετικά, ενώ τα άτομα οξυγόνου φορτίζονται αρνητικά.
Όταν μιλάμε για ηλεκτροστατική απωθητικότητα, εννοούμε ότι συμπεριφέρονται το ίδιο όπως όταν θέλουμε να ενώσουμε δύο μαγνήτες και από τους δύο θετικούς πόλους ή και από τους δύο αρνητικούς πόλους. Γνωρίζουμε ότι οι αντίθετοι πόλοι προσελκύουν, αλλά σαν να απωθούν ο ένας τον άλλο.
Λειτουργία και αποθήκευση ATP
Θα δούμε ποια είναι η κύρια λειτουργία που έχει το ATP στο σώμα μας και γιατί είναι τόσο σημαντική στον πλανήτη. Η κύρια λειτουργία του είναι να χρησιμεύει ως παροχή ενέργειας σε όλες σχεδόν τις βιοχημικές αντιδράσεις. Κανονικά, όλες αυτές οι βιοχημικές αντιδράσεις είναι απαραίτητες για τη ζωή και εμφανίζονται στο εσωτερικό του κυττάρου. Χάρη σε αυτές τις βιοχημικές αντιδράσεις, οι δραστικές λειτουργίες του κυττάρου μπορούν να διατηρηθούν, όπως η σύνθεση DNA και RNA, πρωτεϊνών και η μεταφορά ορισμένων μορίων μέσω της κυτταρικής μεμβράνης.
Όταν πηγαίνουμε στο γυμναστήριο τα πρώτα δευτερόλεπτα σηκώνουμε τα φράγματα, είναι το ATP που μας δίνει την απαραίτητη ενέργεια για αυτό. Μόλις η άσκηση διαρκεί περισσότερο από 10 δευτερόλεπτα, το μυϊκό γλυκογόνο είναι υπεύθυνο να ξεπεράσει την αντίσταση που βάζουμε σε αυτήν.
Μία από τις θεμελιώδεις πτυχές της γνώσης της λειτουργίας του ATP είναι να γνωρίζουμε πώς αποθηκεύει ενέργεια. Το να συγκρατήσουμε τους δεσμούς μεταξύ των φωσφορικών σε μια ομάδα τριφωσφορικών απαιτεί πολλή ενέργεια. Συγκεκριμένα, απαιτούνται 7.7 θερμίδες ελεύθερης ενέργειας για κάθε mole ATP. Αυτή είναι η ίδια ενέργεια που απελευθερώνεται όταν το ATP υδρολύεται σε ADP. Αυτό σημαίνει ότι χάνει μια φωσφορική ομάδα λόγω της δράσης του νερού και απελευθερώνεται μεγάλη ποσότητα ενέργειας.
Θα επιστρέψουμε στην αναλογία που χρησιμοποιείται από τον μαγνήτη για να μπορέσουμε να εξηγήσουμε καλά τη λειτουργία του ATP. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε δύο μαγνήτες που αντιμετωπίζουν ο θετικός τους πόλος και ενώνονται με κερί ή κόλλα. Ενώ το κερί είναι απόλυτα συμπαγές, οι μαγνήτες είναι ακόμη συνδεδεμένοι, παρόλο που στην αρχική τους κατάσταση θα πρέπει να απωθούν μεταξύ τους. Ωστόσο, εάν αρχίσουμε να θερμαίνουμε το κερί, οι δύο μαγνήτες σπάζουν το δεσμό που τους συγκρατεί και χωρίζουν την ενέργεια απελευθέρωσης. Επομένως, μπορούμε να πούμε ότι η ενέργεια αποθηκεύεται στο πεζοδρόμιο που είναι ο δεσμός και των δύο μαγνητών.
Στην περίπτωση αυτού του μορίου, η ενέργεια αποθηκεύεται σε δεσμούς που συγκρατούν τα φωσφορικά μόρια μαζί. Αυτοί οι δεσμοί είναι γνωστοί με το όνομα πυροφωσφορικό. Ένας άλλος τρόπος για να ονομάσετε αυτούς τους δεσμούς είναι οι άνυδροι ή οι υψηλής ενέργειας δεσμοί.
Πώς το ATP δίνει ενέργεια
Έχουμε ήδη αναφέρει ότι αυτό το μόριο είναι το κύριο υπεύθυνο για την παροχή ενέργειας σε οργανισμούς. Ωστόσο, δεν γνωρίζουν όλοι πώς αυτή η ενέργεια εγκαταλείπει, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες δραστηριότητες. Για να γίνει αυτό, το ATP δίνει μια τερματική ομάδα φωσφορικών με υψηλή περιεκτικότητα σε ενέργεια σε μια ομάδα μορίων αποδεκτών όπως σάκχαρα, αμινοξέα και νουκλεοτίδια. Όταν απελευθερώνεται το τερματικό φωσφορικού, μετατρέπεται σε διφωσφορική αδενοσίνη, δηλαδή ADP. Αυτό συμβαίνει όταν μια δεσμευτική φωσφορική ομάδα απελευθερώνεται στο μόριο δέκτη. Σε αυτήν τη διαδικασία υπάρχει μια μεταφορά φωσφορικών ομάδων ή φωσφορυλίωση που δεν πρέπει να συγχέεται με την οξειδωτική φωσφορυλίωση, η οποία είναι υπεύθυνη για το σχηματισμό του μορίου.
Η φωσφορυλίωση αυξάνει το επίπεδο της ελεύθερης ενέργειας του μορίου δέκτη και είναι ο λόγος για τον οποίο μπορεί να αντιδράσει εξέργων σε βιοχημικές αντιδράσεις που καταλύονται από ένζυμα. Τα ένζυμα είναι υπεύθυνα για τη διασφάλιση της πιο επιταχυνόμενης λειτουργίας των βιοχημικών αντιδράσεων. Μια αντίδραση είναι εξεργική όταν η διακύμανση της απαλλαγμένης ενέργειας Gibbs είναι αρνητική. Και συγκεκριμένα, Αυτή η αλλαγή ενέργειας από την υδρόλυση ή τη μεταφορά της φωσφορικής ομάδας είναι -7.7 kcal. Το μόριο τριφωσφορικής αδενοσίνης μπορεί να απελευθερώσει ενέργεια μέσω υδρόλυσης. Σε αυτήν την περίπτωση, βλέπουμε πώς το μόριο νερού είναι υπεύθυνο για επίθεση σε έναν από τους δεσμούς μεταξύ των φωσφορικών ομάδων για να δώσει είτε μια φωσφορική ομάδα και ADP.
Πώς δημιουργείται
Ας δούμε ποια είναι τα κύρια βήματα με τα οποία δημιουργείται το ATP, το κυτταρικό σημείο αναπνοής μέσω της ηλεκτρονικής αλυσίδας μεταφοράς είναι η κύρια πηγή δημιουργίας. Εμφανίζεται επίσης στη φωτοσύνθεση που λαμβάνει χώρα στα φυτά. Μια άλλη από τις μορφές ή τους τρόπους δημιουργίας είναι κατά τη διάρκεια της γλυκόλυσης και κατά τη διάρκεια του κύκλου του κιτρικού οξέος, επίσης γνωστός ως κύκλος Krebs.
Ο σχηματισμός ATP λαμβάνει χώρα με φωσφορυλίωση του ADP χάρη στη δράση της φωσφορικής αργινίνης και της φωσφορικής κρεατίνης. Και οι δύο λειτουργούν ως ειδικά αποθέματα χημικής ενέργειας για την ταχύτερη φωσφορυλίωση. Αυτή είναι η διαδικασία που αναφέραμε νωρίτερα και είναι γνωστή ως οξειδωτική φωσφορυλίωση. Τόσο η κρεατίνη όσο και η αργινίνη είναι γνωστά ως φωσφαγόνα.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το μόριο ATP και τις λειτουργίες του.