Moleküller, biyoloji ve enerjiden bahsettiğimizde, bize her zaman olarak bilinen bir kavram gelir. ATP. Canlıların hemen hemen tüm biyokimyasal reaksiyonlarında her zaman ortaya çıkan moleküldür. Herkes ATP'nin ne olduğunu ve temel işlevlerinin ne olduğunu bilmiyor.
Bu nedenle, bu makaleyi size ATP'nin tüm özelliklerini, işlevini ve önemini anlatmaya adayacağız.
temel özellikleri
Canlıların sahip olduğu hemen hemen tüm biyokimyasal reaksiyonlarda bulunan bir molekülden bahsediyoruz. Glikoliz gibi kimyasal reaksiyonlar, Krebs döngüsü. Onun ayrılmaz arkadaşı ADP ve tüm bu biyokimyasal reaksiyonlarda da önemli bir rol oynar.
Birincisi, ATP'nin ne olduğunu bilmektir. Nükleotid adenozin trifosfattır ve en yaygın ve evrensel enerji açısından zengin ara maddedir. Adından da anlaşılacağı gibi, sırayla adenin ve ribozdan oluşan bir adenozin grubu ve bir trifosfat grubundan oluşur. Ana özelliği içerdiği fosfat gruplarının ATP, elektrostatik olarak birbirini iten üç fosfat birimine sahiptir. Bunun nedeni, fosfor atomlarının pozitif yüklü olması, oksijen atomlarının ise negatif yüklü olmasıdır.
Elektrostatik iticilik hakkında konuştuğumuzda, iki mıknatısı her iki pozitif kutup veya her iki negatif kutupla birleştirmek istediğimiz zamanki gibi davrandıklarını kastediyoruz. Zıt kutupların birbirini çektiğini, ancak birbirini ittiğini biliyoruz.
ATP işlevi ve depolama
ATP'nin vücudumuzdaki ana işlevinin ne olduğunu ve gezegende neden bu kadar önemli olduğunu göreceğiz. Ana işlevi hemen hemen tüm biyokimyasal reaksiyonlarda enerji kaynağı görevi görür. Normalde tüm bu biyokimyasal reaksiyonlar yaşam için gereklidir ve hücre içinde meydana gelir. Bu biyokimyasal reaksiyonlar sayesinde, DNA ve RNA sentezi, proteinler ve belirli moleküllerin hücre zarından taşınması gibi hücrenin aktif fonksiyonları korunabilir.
İlk saniyelerde spor salonuna gittiğimizde barajları kaldırıyoruz, bunun için bize gerekli enerjiyi veren ATP'dir. Egzersiz 10 saniyeden fazla sürdüğünde, kas glikojeni, üzerine koyduğumuz direncin üstesinden gelmekten sorumludur.
ATP'nin işleyişini bilmenin temel yönlerinden biri enerjiyi nasıl depoladığını bilmektir. Bir trifosfat grubunda fosfatlar arasındaki bağları bir arada tutmak çok fazla enerji gerektirir. Özellikle, her mol ATP için 7.7 kalori serbest enerji gereklidir. Bu, ATP, ADP'ye hidrolize edildiğinde salınan enerjinin aynısıdır. Bu, suyun etkisi nedeniyle bir fosfat grubunu kaybettiği ve büyük miktarda enerji açığa çıktığı anlamına gelir.
ATP'nin işleyişini iyi açıklayabilmek için mıknatısın kullanılan analojisine geri döneceğiz. Pozitif kutupları ile karşı karşıya kalan ve balmumu veya yapıştırıcı ile birleştirilen iki mıknatısımız olduğunu düşünelim. Süre balmumu tamamen sağlamdır, mıknatıslar, orijinal hallerinde birbirlerini itmeleri gerekmesine rağmen hala takılıdır. Bununla birlikte, balmumu ısıtmaya başlarsak, iki mıknatıs onları bir arada tutan bağı koparır ve açığa çıkan enerjiyi ayırır. Dolayısıyla enerjinin her iki mıknatısın bağı olan kaldırımda depolandığını söyleyebiliriz.
Bu molekül durumunda enerji, fosfat moleküllerini bir arada tutan bağlarda depolanır. Bu bağlar pirofosfat adıyla bilinir. Bu bağları adlandırmanın bir başka yolu da susuz veya yüksek enerjili bağlardır.
ATP enerjiden nasıl vazgeçer?
Bu molekülün organizmalara enerji sağlamaktan sorumlu ana molekül olduğundan daha önce bahsetmiştik. Ancak bu enerjinin çeşitli faaliyetlerde kullanılabilmesi için nasıl vazgeçtiğini herkes bilmiyor. Bunu yapmak için ATP, şekerler, amino asitler ve nükleotidler gibi bir grup alıcı moleküle yüksek enerji içerikli bir terminal fosfat grubu verir. Fosfat terminali serbest bırakıldığında, adenozin difosfata, yani ADP'ye dönüştürülür. Bu, alıcı molekül üzerinde bir bağlayıcı fosfat grubunun salındığı zamandır. Bu süreçte, molekülü oluşturmaktan sorumlu olan oksidatif fosforilasyon ile karıştırılmaması gereken bir fosfat grubu transferi veya fosforilasyon vardır.
Fosforilasyon, alıcı molekülün serbest enerji seviyesini arttırır ve bu nedenle enzimler tarafından katalize edilen biyokimyasal reaksiyonlarda ekzergonik olarak reaksiyona girebilir. Enzimler, biyokimyasal reaksiyonların en hızlı işleyişini sağlamaktan sorumludur. Gibbs serbest enerji değişimi negatif olduğunda bir reaksiyon ekzergoniktir. Yani, fosfat grubunun hidrolizinden veya transferinden kaynaklanan bu enerji değişimi -7.7 kcal'dir. Adenozin trifosfat molekülü, hidroliz yoluyla enerji açığa çıkarabilir. Bu durumda, su molekülünün fosfat grupları arasındaki bağlardan birine bir fosfat grubu ve ADP vermek için saldırmaktan nasıl sorumlu olduğunu görüyoruz.
Nasıl yaratılır
ATP'nin yaratıldığı ana adımların ne olduğunu göreceğiz, elektronik taşıma zinciri yoluyla noktasal hücresel solunum, yaratımın ana kaynağıdır. Bitkilerde gerçekleşen fotosentezde de meydana gelir. Oluşturma biçimlerinden veya yollarından bir diğeri, glikoliz sırasında ve sitrik asit döngüsü sırasında, Krebs döngüsü olarak da bilinir.
ATP oluşumu gerçekleşir arginin fosfat ve kreatin fosfatın etkisi sayesinde ADP'nin fosforilasyonu ile. Her ikisi de daha hızlı fosforilasyonun gerçekleşmesi için özel kimyasal enerji rezervleri görevi görür. Bu, daha önce bahsettiğimiz ve oksidatif fosforilasyon olarak bilinen süreçtir. Hem kreatin hem de arginin, fosfajenler olarak bilinir.
Umarım bu bilgilerle ATP molekülü ve işlevleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.