Kun puhumme molekyyleistä, biologiasta ja energiasta, meille tulee aina käsite, joka tunnetaan nimellä ATP. Se on molekyyli, joka esiintyy aina melkein kaikissa elävien olentojen biokemiallisissa reaktioissa. Kaikki eivät tiedä mikä on ATP ja mitkä ovat sen päätoiminnot.
Siksi aiomme omistaa tämän artikkelin kertomaan sinulle kaikista ATP: n ominaisuuksista, toiminnasta ja tärkeydestä.
Tärkeimmät ominaisuudet
Puhumme molekyylistä, joka oli melkein kaikissa elävien olentojen biokemiallisissa reaktioissa. Kemialliset reaktiot, kuten glykolyysi, Krebs-sykli. Hänen erottamaton kumppaninsa on ADP ja sillä on myös tärkeä rooli kaikissa näissä biokemiallisissa reaktioissa.
Ensinnäkin on tietää, mikä on ATP. Se on nukleotidiadenosiinitrifosfaatti ja on yleisin ja yleisin energiapitoinen välituote. Kuten nimestään käy ilmi, se koostuu adenosiiniryhmästä, joka puolestaan koostuu adeniinista ja riboosista sekä trifosfaattiryhmästä. Tärkein ominaisuus on, että sen sisältämät fosfaattiryhmät ATP: llä on kolme fosfaattiyksikköä, jotka hylkivät sähköstaattisesti toisiaan. Tämä johtuu siitä, että fosforiatomit ovat positiivisesti varautuneita, kun taas happiatomit ovat negatiivisesti varautuneita.
Kun puhumme sähköstaattisesta karkotuksesta, tarkoitamme, että ne käyttäytyvät samalla tavalla kuin kun haluamme liittää kaksi magneettia molempien positiivisten napojen tai molempien negatiivisten napojen kautta. Tiedämme, että vastakkaiset navat houkuttelevat toisiaan, mutta karkottavat toisiaan.
ATP-toiminto ja tallennus
Aiomme nähdä, mikä on ATP: n päätoiminto kehossamme ja miksi se on niin tärkeä planeetalla. Sen päätehtävä on toimivat energianlähteenä lähes kaikissa biokemiallisissa reaktioissa. Normaalisti kaikki nämä biokemialliset reaktiot ovat välttämättömiä elämälle ja tapahtuvat solun sisällä. Näiden biokemiallisten reaktioiden ansiosta solun aktiiviset toiminnot voidaan ylläpitää, kuten DNA: n ja RNA: n synteesi, proteiinit ja tiettyjen molekyylien kuljettaminen solukalvon läpi.
Kun menemme kuntosalille ensimmäisten sekuntien aikana, nostamme padot, ATP antaa meille siihen tarvittavan energian. Kun harjoitus kestää yli 10 sekuntia, lihasglykogeeni on vastuussa siitä, että vastustamme sitä.
Yksi ATP: n toiminnan tuntemisen perustekijöistä on tietää kuinka se tallentaa energiaa. Fosfaattien välisten sidosten pitäminen yhdessä trifosfaattiryhmässä vie paljon energiaa. Erityisesti 7.7 kaloria vapaata energiaa tarvitaan jokaista moolia ATP: tä kohti. Tämä on sama energia, joka vapautuu, kun ATP hydrolysoidaan ADP: ksi. Tämä tarkoittaa, että se menettää fosfaattiryhmän veden vaikutuksesta ja vapautuu suuri määrä energiaa.
Palataan takaisin analogiaan, jota käytetään magneetissa, jotta voimme selittää hyvin ATP: n toiminnan. Ajatelkaamme, että meillä on kaksi magneettia, joiden positiivinen napa on edessään ja jotka on liitetty vahalla tai liimalla. Sillä aikaa vaha on täysin kiinteä, magneetit ovat edelleen kiinni, vaikka niiden pitäisi alkuperäisessä kunnossaan torjua toisiaan. Jos kuitenkin aloitamme vahan lämmittämisen, kaksi magneettia katkaisee sidoksen, joka pitää ne yhdessä ja erottaa vapauttavan energian. Siksi voimme sanoa, että energia varastoidaan jalkakäytävälle, joka on molempien magneettien sidos.
Tämän molekyylin tapauksessa energia varastoidaan sidoksiin, jotka pitävät fosfaattimolekyylit yhdessä. Nämä sidokset tunnetaan nimellä pyrofosfaatti. Toinen tapa kutsua näitä sidoksia on vedettömiä tai suurenergisiä sidoksia.
Kuinka ATP luovuttaa energiaa
Olemme jo maininneet, että tämä molekyyli on tärkein vastuussa energian toimittamisesta organismeille. Kaikki eivät kuitenkaan tiedä, kuinka tämä energia luovuttaa, jotta sitä voidaan käyttää erilaisissa aktiviteeteissa. Tätä varten ATP antaa suuren energiasisällön terminaalisen fosfaattiryhmän ryhmälle akseptorimolekyylejä, kuten sokereita, aminohappoja ja nukleotideja. Kun fosfaattiterminaali vapautuu, se muuttuu adenosiinidifosfaatiksi, toisin sanoen ADP: ksi. Tällöin sitoutuva fosfaattiryhmä vapautuu akseptorimolekyyliin. Tässä prosessissa tapahtuu fosfaattiryhmän siirto tai fosforylaatio, jota ei pidä sekoittaa oksidatiiviseen fosforylaatioon, joka on vastuussa molekyylin muodostumisesta.
Fosforylaatio lisää akseptorimolekyylin vapaan energian tasoa ja siksi se voi reagoida eksergonisesti biokemiallisissa reaktioissa, joita entsyymit katalysoivat. Entsyymit vastaavat biokemiallisten reaktioiden nopeimman toiminnan varmistamisesta. Reaktio on exergonic, kun Gibbsin vapaan energian vaihtelu on negatiivinen. Nimittäin, tämä fosfaattiryhmän hydrolyysin tai siirron energiamuutos on -7.7 kcal. Adenosiinitrifosfaattimolekyyli voi vapauttaa energiaa hydrolyysin kautta. Tässä tapauksessa näemme, kuinka vesimolekyyli on vastuussa yhden fosfaattiryhmien välisen sidoksen hyökkäämisestä joko fosfaattiryhmän ja ADP: n tuottamiseksi.
Kuinka se luodaan
Aiomme nähdä, mitkä ovat tärkeimmät vaiheet, joilla ATP luodaan, piste soluhengitys sähköisen kuljetusketjun kautta on tärkein luomisen lähde. Sitä esiintyy myös fotosynteesissä, joka tapahtuu kasveissa. Toinen luomisen muodoista tai reiteistä on glykolyysin aikana ja sitruunahapposyklin aikana, joka tunnetaan myös nimellä Krebsin sykli.
ATP muodostuu fosforyloimalla ADP arginiinifosfaatin ja kreatiinifosfaatin vaikutuksen ansiosta. Molemmat toimivat erityisinä kemiallisen energian varastoina, jotta fosforylaatio tapahtuu nopeammin. Tämä on prosessi, jonka olemme aiemmin maininneet ja joka tunnetaan oksidatiivisena fosforylaationa. Sekä kreatiini että arginiini tunnetaan fosfageeneina.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää ATP-molekyylistä ja sen toiminnoista.