Коли ми говоримо про молекули, біологію та енергію, до нас завжди приходить поняття, відоме під назвою ATP. Саме молекула завжди з’являється майже у всіх біохімічних реакціях живих істот. Не всі знають, що таке АТФ і які його основні функції.
Тому ми збираємося присвятити цій статті, щоб розповісти вам про всі характеристики, функції та важливість АТФ.
ключові особливості
Ми говоримо про молекулу, яка брала участь майже у всіх біохімічних реакціях, які мають живі істоти. Хімічні реакції, такі як гліколіз, Цикл Кребса. Його нерозлучний супутник - АДП і він також відіграє важливу роль у всіх цих біохімічних реакціях.
Перш за все - це знати, що таке АТФ. Це нуклеотид аденозинтрифосфат і є найпоширенішим і універсальним багатим енергією проміжним продуктом. Як вказує його назва, він складається з аденозинової групи, яка, в свою чергу, складається з аденина та рибози, та трифосфатної групи. Основна характеристика полягає в тому, що фосфатні групи в ньому містяться АТФ має три фосфатні одиниці, які електростатично відштовхують одна одну. Це пов’язано з тим, що атоми фосфору заряджені позитивно, тоді як атоми кисню заряджені негативно.
Коли ми говоримо про електростатичну репелентність, ми маємо на увазі, що вони поводяться так само, як коли ми хочемо з'єднати два магніти обома позитивними полюсами або обома негативними полюсами. Ми знаємо, що протилежні полюси приваблюють, але як би відштовхують один одного.
Функція і зберігання АТФ
Ми побачимо, яка основна функція АТФ в нашому організмі і чому вона так важлива на планеті. Основна його функція - служать джерелом енергії майже у всіх біохімічних реакціях. Як правило, всі ці біохімічні реакції необхідні для життя і відбуваються всередині клітини. Завдяки цим біохімічним реакціям можна підтримувати активні функції клітини, такі як синтез ДНК і РНК, білків та транспорт певних молекул через клітинну мембрану.
Коли ми йдемо в спортзал протягом перших секунд, коли піднімаємо дамби, саме АТФ дає нам необхідну для цього енергію. Як тільки вправа триває більше 10 секунд, м’язовий глікоген відповідає за подолання опору, який ми йому надаємо.
Один з фундаментальних аспектів знання роботи АТФ це знати, як він накопичує енергію. Щоб утримувати зв’язки між фосфатами в трифосфатній групі, потрібно багато енергії. Зокрема, на кожен моль АТФ потрібно 7.7 калорій вільної енергії. Це та сама енергія, яка виділяється, коли АТФ гідролізується в АДФ. Це означає, що вона втрачає фосфатну групу внаслідок дії води і виділяється велика кількість енергії.
Ми повернемось до аналогії, яка використовується з магнітом, щоб мати змогу добре пояснити роботу АТФ. Давайте подумаємо, що у нас є два магніти, які стикаються зі своїм позитивним полюсом і поєднуються воском або клеєм. Поки віск ідеально твердий, магніти все ще прикріплені, хоча в первісному стані вони повинні відштовхувати один одного. Однак, якщо ми починаємо нагрівати віск, два магніти розривають зв'язок, що утримує їх, і відокремлюють виділяючи енергію. Отже, можна сказати, що енергія зберігається на тротуарі, який є зв'язком обох магнітів.
У випадку з цією молекулою енергія зберігається у зв’язках, які утримують молекули фосфату разом. Ці зв’язки відомі під назвою пірофосфат. Іншим способом виклику цих зв’язків є безводні або високоенергетичні зв’язки.
Як АТФ відмовляється від енергії
Ми вже згадували, що ця молекула є основною, яка відповідає за постачання організмів енергією. Однак не всі знають, як ця енергія відмовляється, щоб її можна було використовувати в різних видах діяльності. Для цього АТФ дає кінцеву фосфатну групу з високим вмістом енергії групі акцепторних молекул, таких як цукри, амінокислоти та нуклеотиди. Коли фосфатний термінал вивільняється, він перетворюється в аденозиндифосфат, тобто АДФ. Це коли на молекулі акцептора виділяється зв’язуюча фосфатна група. У цьому процесі відбувається перенесення або фосфорилювання фосфатної групи, яке не слід плутати з окислювальним фосфорилюванням, яке відповідає за формування молекули.
Фосфорилювання підвищує рівень вільної енергії акцепторної молекули, і тому вона може реагувати ексергонічно в біохімічних реакціях, які каталізуються ферментами. Ферменти відповідають за забезпечення максимально прискореного функціонування біохімічних реакцій. Реакція є ексергонічною, коли коливання вільної енергії Гіббса є негативним. А саме ця зміна енергії від гідролізу або перенесення фосфатної групи становить -7.7 ккал. Молекула аденозинтрифосфату може виділяти енергію за допомогою гідролізу. У цьому випадку ми бачимо, як молекула води відповідає за атаку одного із зв’язків між фосфатними групами, отримуючи або фосфатну групу, і АДФ.
Як воно створюється
Ми побачимо, які основні кроки створюють АТФ, точкове клітинне дихання через електронний транспортний ланцюг є основним джерелом створення. Це також відбувається при фотосинтезі, який відбувається в рослинах. Інша з форм або шляхів створення - під час гліколізу та під час циклу лимонної кислоти, також відомого як цикл Кребса.
Відбувається формування АТФ шляхом фосфорилювання АДФ завдяки дії аргінінфосфату та креатинфосфату. Обидва вони діють як особливі запаси хімічної енергії для швидшого фосфорилювання. Це процес, про який ми вже згадували раніше, і відомий як окисне фосфорилювання. І креатин, і аргінін відомі як фосфагени.
Я сподіваюся, що за допомогою цієї інформації ви зможете дізнатись більше про молекулу АТФ та її функції.