Kui me räägime molekulidest, bioloogiast ja energiast, jõuab meile alati mõiste, mis on tuntud nime all ATP. See on molekul, mis ilmub alati peaaegu kõigis elusolendite biokeemilistes reaktsioonides. Kõik ei tea, mis on ATP ja millised on selle põhifunktsioonid.
Seetõttu pühendame selle artikli teile ATP kõigi omaduste, funktsiooni ja olulisuse kohta.
põhijooned
Me räägime molekulist, mis oli peaaegu kõigis elusolendite biokeemilistes reaktsioonides. Keemilised reaktsioonid, nagu glükolüüs, Krebsi tsükkel. Tema lahutamatu kaaslane on ADP ja see mängib olulist rolli ka kõigi nende biokeemiliste reaktsioonide korral.
Kõigepealt on teada, mis on ATP. See on nukleotiid adenosiintrifosfaat ja on kõige tavalisem ja universaalne energiarikas vaheühend. Nagu nimigi osutab, koosneb see adenosiinirühmast, mis omakorda koosneb adeniinist ja riboosist ning trifosfaatrühmast. Peamine omadus on see, et selles sisalduvad fosfaatrühmad ATP-l on kolm fosfaadiühikut, mis tõrjuvad üksteist elektrostaatiliselt. Seda seetõttu, et fosfori aatomid on positiivselt laetud, hapniku aatomid aga negatiivselt.
Kui räägime elektrostaatilisest tõrjuvusest, peame silmas seda, et nad käituvad samamoodi nagu siis, kui tahame kahe magnetiga ühendada mõlema positiivse pooluse või mõlema negatiivse pooluse abil. Me teame, et vastupidised poolused tõmbavad ligi, kuid tõrjuvad üksteist.
ATP funktsioon ja salvestusruum
Vaatame, mis on ATP peamine funktsioon meie kehas ja miks see on planeedil nii oluline. Selle peamine ülesanne on toimivad energiavarustusena peaaegu kõigis biokeemilistes reaktsioonides. Tavaliselt on kõik need biokeemilised reaktsioonid eluks vajalikud ja toimuvad rakus. Tänu nendele biokeemilistele reaktsioonidele saab säilitada raku aktiivseid funktsioone, nagu näiteks DNA ja RNA, valkude süntees ja teatud molekulide transport rakumembraanist.
Esimestel sekunditel tammide tõstmisel jõusaali minnes annab ATP meile selleks vajaliku energia. Kui harjutus kestab kauem kui 10 sekundit, vastutab lihasglükogeen selle vastupanu ületamise eest.
Üks ATP toimimise tundmise põhiaspekte on teada, kuidas see energiat salvestab. Fosfaatide vaheliste sidemete kooshoidmine trifosfaatrühmas võtab palju energiat. Täpsemalt, iga ATP mooli jaoks on vaja 7.7 kalorit vaba energiat. See on sama energia, mis vabaneb, kui ATP hüdrolüüsitakse ADP-ks. See tähendab, et see kaotab vee toimel fosfaatrühma ja vabaneb suur hulk energiat.
Pöördume tagasi magnetiga kasutatud analoogia juurde, et saaksime hästi selgitada ATP toimimist. Mõelgem, et meil on kaks magnetit, mille positiivne poolus on silmitsi ja mis on ühendatud vaha või liimiga. Kuigi vaha on täiesti tahke, magnetid on endiselt kinnitatud, hoolimata sellest, et oma algses seisukorras peaksid nad üksteist tõrjuma. Kui aga vaha hakkame kuumutama, purustavad need kaks magnetti sideme, mis neid koos hoiab, ja eraldavad eraldava energia. Seetõttu võime öelda, et energia salvestatakse kõnniteele, mis on mõlema magneti side.
Selle molekuli puhul salvestatakse energia sidemetes, mis hoiavad fosfaatmolekule koos. Neid sidemeid tuntakse pürofosfaadi nime all. Teine viis nende sidemete nimetamiseks on veevabad või suure energiaga sidemed.
Kuidas ATP energiast loobub
Oleme juba maininud, et see molekul on peamine, kes vastutab organismide energiaga varustamise eest. Kuid mitte kõik ei tea, kuidas see energia loobub, et seda saaks kasutada erinevates tegevustes. Selleks annab ATP suure energiasisaldusega terminaalse fosfaatrühma aktseptorimolekulide rühmale nagu suhkrud, aminohapped ja nukleotiidid. Kui fosfaaditerminal vabaneb, muundatakse see adenosiindifosfaadiks, st ADP-ks. See on siis, kui aktseptorimolekulil vabaneb siduv fosfaatrühm. Selles protsessis toimub fosfaatrühma ülekanne või fosforüülimine, mida ei tohiks segi ajada oksüdatiivse fosforüülimisega, mis vastutab molekuli moodustamise eest.
Fosforüülimine suurendab aktseptorimolekuli vaba energia taset ja seetõttu võib see ensüümide katalüüsitavates biokeemilistes reaktsioonides reageerida eksergooniliselt. Ensüümid vastutavad biokeemiliste reaktsioonide kõige kiirema toimimise eest. Reaktsioon on eksergooniline, kui Gibbsi vaba energia variatsioon on negatiivne. Nimelt See fosfaatrühma hüdrolüüsist või ülekandest tulenev energia muutus on -7.7 kcal. Adenosiintrifosfaadi molekul võib hüdrolüüsi teel energiat vabastada. Sel juhul näeme, kuidas veemolekul vastutab ühe fosfaatrühmade vahelise sideme rünnaku eest, saades kas fosfaatrühma ja ADP.
Kuidas see on loodud
Vaatame, millised on peamised sammud, mille abil ATP luuakse, raku hingamispunkt läbi elektroonilise transpordiahela on peamine loomise allikas. See toimub ka taimedes toimuvas fotosünteesis. Teine loomise vorm või viis on glükolüüsi ajal ja sidrunhappetsükli ajal, tuntud ka kui Krebsi tsükkel.
Toimub ATP moodustumine ADP fosforüülimisega tänu arginiinfosfaadi ja kreatiinfosfaadi toimele. Mõlemad toimivad keemilise energia erivarudena, et fosforüülimine toimuks kiiremini. See on protsess, mida oleme eespool maininud ja mida nimetatakse oksüdatiivseks fosforüülimiseks. Nii kreatiin kui ka arginiin on tuntud kui fosfageenid.
Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada ATP molekuli ja selle funktsioonide kohta.