Kad mēs runājam par molekulām, bioloģiju un enerģiju, mums vienmēr rodas jēdziens, kas ir pazīstams kā ATP. Tā ir molekula, kas vienmēr parādās gandrīz visās dzīvo būtņu bioķīmiskajās reakcijās. Ne visi zina, kas ir ATP un kādas ir tās galvenās funkcijas.
Tāpēc mēs veltīsim šo rakstu, lai pastāstītu jums par visām ATP īpašībām, funkcijām un nozīmi.
galvenās iezīmes
Mēs runājam par molekulu, kas bija gandrīz visās bioķīmiskajās reakcijās, kādas ir dzīvām būtnēm. Ķīmiskās reakcijas, piemēram, glikolīze, Krebsa cikls. Viņa neatņemamais pavadonis ir ADP un tam ir arī svarīga loma visās šajās bioķīmiskajās reakcijās.
Vispirms ir jāzina, kas ir ATP. Tas ir nukleotīdu adenozīna trifosfāts un ir visizplatītākais un universālākais ar enerģiju bagātais starpprodukts. Kā norāda tās nosaukums, to veido adenozīna grupa, kuru savukārt veido adenīns un riboze, un trifosfāta grupa. Galvenā īpašība ir tā saturošās fosfātu grupas ATP ir trīs fosfāta vienības, kas elektrostatiski atgrūž viena otru. Tas ir tāpēc, ka fosfora atomi ir pozitīvi uzlādēti, bet skābekļa atomi - negatīvi.
Runājot par elektrostatisko atbaidīšanu, mēs domājam, ka tie izturas tāpat kā tad, kad mēs vēlamies savienot divus magnētus ar abiem pozitīvajiem vai abiem negatīvajiem poliem. Mēs zinām, ka pretējie stabi piesaista, bet tāpat kā atgrūž viens otru.
ATP funkcija un uzglabāšana
Mēs redzēsim, kāda ir ATP galvenā funkcija mūsu ķermenī un kāpēc tā ir tik svarīga uz planētas. Tās galvenā funkcija ir kalpo kā enerģijas piegāde gandrīz visās bioķīmiskajās reakcijās. Parasti visas šīs bioķīmiskās reakcijas ir nepieciešamas dzīvībai un notiek šūnas iekšienē. Pateicoties šīm bioķīmiskajām reakcijām, var saglabāt šūnas aktīvās funkcijas, piemēram, DNS un RNS, olbaltumvielu sintēzi un noteiktu molekulu transportēšanu caur šūnu membrānu.
Kad mēs pirmajās sekundēs dodamies uz sporta zāli, mēs paceļam aizsprostus, tieši ATP dod mums tam nepieciešamo enerģiju. Kad vingrinājums ilgst vairāk nekā 10 sekundes, muskuļu glikogēns ir atbildīgs par to, lai pārvarētu pretestību, ko mēs tam uzliekam.
Viens no būtiskiem aspektiem, lai uzzinātu ATP darbību ir zināt, kā tā uzkrāj enerģiju. Starp fosfātiem saistīto saišu turēšana trifosfātu grupā prasa daudz enerģijas. Katram ATP molam ir nepieciešamas 7.7 kalorijas brīvas enerģijas. Šī ir tā pati enerģija, kas izdalās, kad ATP tiek hidrolizēta ADP. Tas nozīmē, ka ūdens darbības dēļ tā zaudē fosfātu grupu un tiek atbrīvots liels enerģijas daudzums.
Mēs atgriezīsimies pie magnēta izmantotās analoģijas, lai varētu labi izskaidrot ATP darbību. Padomāsim, ka mums ir divi magnēti, ar kuriem saskaras to pozitīvais stabs un kurus savieno vasks vai līme. Kamēr vasks ir pilnīgi ciets, magnēti joprojām ir piestiprināti, kaut arī sākotnējā stāvoklī tiem vajadzētu viens otru atgrūst. Tomēr, ja mēs sākam sildīt vasku, abi magnēti pārtrauc saiti, kas tos satur kopā, un atdala enerģiju. Tāpēc mēs varam teikt, ka enerģija tiek uzkrāta uz ietves, kas ir abu magnētu saite.
Šīs molekulas gadījumā enerģija tiek uzkrāta saitēs, kas satur fosfāta molekulas kopā. Šīs saites ir pazīstamas ar pirofosfāta nosaukumu. Vēl viens veids, kā saukt šīs saites, ir bezūdens vai augstas enerģijas saites.
Kā ATP atsakās no enerģijas
Mēs jau minējām, ka šī molekula ir galvenā atbildīgā par enerģijas piegādi organismiem. Tomēr ne visi zina, kā šī enerģija padodas, lai to varētu izmantot dažādās aktivitātēs. Lai to izdarītu, ATP akceptoru molekulu grupai, piemēram, cukuriem, aminoskābēm un nukleotīdiem, piešķir terminālu fosfātu grupu ar augstu enerģijas saturu. Atbrīvojoties fosfāta terminālim, tas tiek pārveidots par adenozīna difosfātu, t.i., ADP. Tas ir tad, kad saistošā fosfāta grupa tiek atbrīvota uz akceptora molekulas. Šajā procesā notiek fosfātu grupas pārnešana vai fosforilēšana, ko nevajadzētu jaukt ar oksidatīvo fosforilēšanu, kas ir atbildīga par molekulas veidošanos.
Fosforilēšana palielina akceptora molekulas brīvās enerģijas līmeni, un tāpēc tā var eksergoniski reaģēt bioķīmiskās reakcijās, kuras katalizē fermenti. Fermenti ir atbildīgi par bioķīmisko reakciju visstraujākās darbības nodrošināšanu. Reakcija ir eksergoniska, ja Gibsa brīvās enerģijas variācijas ir negatīvas. Proti, šīs fosfātu grupas hidrolīzes vai pārneses enerģijas izmaiņas ir -7.7 kcal. Adenozīna trifosfāta molekula hidrolīzes ceļā var atbrīvot enerģiju. Šajā gadījumā mēs redzam, kā ūdens molekula ir atbildīga par uzbrukumu vienai no saitēm starp fosfātu grupām, lai iegūtu vai nu fosfātu grupu, un ADP.
Kā tas tiek radīts
Mēs redzēsim, kādi ir galvenie soļi, ar kuriem tiek izveidota ATP. Galvenā radīšanas avota ir šūnu elpošana caur elektronisko transporta ķēdi. Tas notiek arī fotosintēzē, kas notiek augos. Vēl viena no radīšanas formām vai ceļiem ir glikolīzes laikā un citronskābes cikla laikā, kas pazīstams arī kā Krebsa cikls.
Notiek ATP veidošanās fosforilējot ADP, pateicoties arginīna fosfāta un kreatīna fosfāta iedarbībai. Abi darbojas kā īpašas ķīmiskās enerģijas rezerves, lai ātrāk notiktu fosforilēšana. Šis ir process, ko mēs jau iepriekš minējām un ir pazīstams kā oksidatīvā fosforilēšana. Gan kreatīns, gan arginīns ir pazīstami kā fosfagēni.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par ATP molekulu un tās funkcijām.