ATP apibrėžimas ir reikšmė metabolizme

Adenozino trifosfatas arba ATP dažnai vadinamas ląstelės energine valiuta, nes ši molekulė vaidina pagrindinį vaidmenį metabolizme, ypač perduodant energiją ląstelėse. Molekulė sujungia energiją exergonic ir endergonic procesus, sudarydami sąlygas vykti energetiškai nepalankioms cheminėms reakcijoms.

Adenozino trifosfatas yra naudojamas cheminei energijai perduoti daugelyje svarbių procesų, įskaitant:

• aerobinis kvėpavimas (glikolizė ir citrinos rūgšties ciklas)
• fermentacija
• ląstelių dalijimasis
• fotofosforilinimas
• judrumas (pvz., sutrumpėja kryžminių tiltų miozino ir aktino gijų pluoštai, taip pat citoskeleto konstrukcija)
• egzocitozė ir endocitozė
• fotosintezė
• baltymų sintezė

Be metabolinių funkcijų, ATP dalyvauja ir signalo perdavime. Manoma, kad neuromediatorius yra atsakingas už skonio pojūčius. Žmogaus centrinė ir periferinė nervų sistemaypač priklauso nuo ATP signalizacijos. ATP taip pat pridedamas prie nukleino rūgščių transkripcijos metu.

ATP yra nuolat perdirbamas, o ne išleidžiamas. Jis paverčiamas pirmtakų molekulėmis, todėl gali būti naudojamas vėl ir vėl. Pavyzdžiui, žmonėms per parą perdirbama ATP yra maždaug tokia pati kaip kūno masės, net jei vidutinis žmogus turi tik apie 250 gramų ATP. Kitas būdas pažvelgti į tai yra tai, kad viena ATP molekulė perdirbama 500–700 kartų per dieną. Bet kuriuo metu ATP ir ADP kiekis yra gana pastovus. Tai svarbu, nes ATP nėra molekulė, kurią galima laikyti vėlesniam naudojimui.

ATP gali būti gaminamas iš paprastų ir sudėtingų cukrų, taip pat iš lipidų vykdant redokso reakcijas. Kad tai įvyktų, angliavandenius pirmiausia reikia suskaidyti į paprastus cukrų, o lipidus - į dalis riebalų rūgštys ir glicerolis. Tačiau ATP gamyba yra labai reguliuojama. Jo gamyba kontroliuojama naudojant substrato koncentraciją, grįžtamojo ryšio mechanizmus ir alosterinius kliūtis.

Kaip rodo molekulinis pavadinimas, adenozino trifosfatas susideda iš trijų fosfatų grupių (tri-priešdėlis prieš fosfatą), sujungtų su adenozinu. Adenozinas gaminamas pridedant 9 ' azoto atomas purino bazės adenino iki pentozinio cukraus ribozės 1 'anglies. Fosfato grupės yra prijungtos, jungiančios ir deguonį iš fosfato į ribozės 5 'anglį. Pradedant grupe, esančia arčiausiai ribozės cukraus, fosfato grupės yra vadinamos alfa (α), beta (β) ir gama (γ). Pašalinus fosfato grupę, susidaro adenozino difosfatas (ADP), o pašalinus dvi grupes, susidaro adenozino monofosfatas (AMP).

Energijos gamybos raktas yra: fosfatų grupės. Fosfato jungties nutraukimas yra egzoterminė reakcija. Taigi, kai ATP praranda vieną ar dvi fosfatų grupes, energija išsiskiria. Išleidžiant daugiau fosfato jungties, išleidžiama daugiau energijos nei antrajame.

ATP + H₂O → ADP + Pi + energija (Δ G = -30,5 kJ.mol^-1)
ATP + H₂O → AMP + PPi + energija (Δ G = -45,6 kJ.mol^-1)

Išsiskirianti energija yra sujungta su endotermine (termodinamiškai nepalankia) reakcija, kad būtų suteikta aktyvacijos energija reikėjo tęsti.

ATP 1929 m. Atrado du nepriklausomi tyrinėtojai: Karlas Lohmannas ir Cyrusas Fiske / Jellapragada Subbarow. Aleksandras Toddas pirmą kartą molekulę susintetino 1948 m.

Kas yra ATP svarbus metabolizmo molekulė?

Iš esmės yra dvi priežastys, kodėl ATP yra tokia svarbi:

1. Tai vienintelė cheminė medžiaga kūne, kurią galima tiesiogiai panaudoti kaip energiją.
2. Prieš naudojant kitas cheminės energijos formas, jos turi būti paverčiamos ATP.

Kitas svarbus dalykas yra tas, kad ATP yra perdirbamas. Jei molekulė būtų sunaudota po kiekvienos reakcijos, ji nebūtų praktiška metabolizmui.

• Norite nustebinti savo draugus? Sužinokite adenozino trifosfato IUPAC pavadinimą. Tai [(2''R '', 3''S '', 4''R '', 5''R '') - 5- (6-aminopurin-9-il) -3,4-dihidroksikoksilan- 2-il] metil (hidroksifosfono-oksifosforil) vandenilio fosfatas.
• Nors dauguma studentų tiria ATP, nes tai susiję su gyvūnų metabolizmu, molekulė taip pat yra pagrindinė ATP forma cheminė energija augaluose.
• Gryno ATP tankis yra panašus į vandens tankį. Tai 1,04 gramai kubiniame centimetre.
• Lydymosi temperatūra gryno ATP yra 368,6 ° F (187 ° C).