Struktura ATP i rola biologiczna. funkcje ATP

Każda komórka w naszym ciele odbywają się miliony reakcji biochemicznych. Są katalizowane za pomocą różnych enzymów, które często wymagają energii. Gdzie jest komórka zajmuje? Na to pytanie można odpowiedzieć, biorąc pod uwagę strukturę cząsteczek ATP – głównego źródła energii.

ATP – uniwersalne źródło energii

ATP oznacza adenozyny lub adenozynotrójfosforanu. Substancja jest jednym z dwóch najważniejszych źródeł energii w każdej komórce. Struktura i biologiczna rola ATP są ściśle powiązane. Większość reakcji biochemicznych może nastąpić tylko z udziałem cząsteczek substancji, zwłaszcza w metabolizmie plastycznej. Jednakże ATP rzadko są bezpośrednio zaangażowane w reakcji na wystąpienie jakiegokolwiek procesu wymaga energii, jest zamknięty w wiązań chemicznych ATP.

Struktura cząsteczek substancji, tak, że otrzymany związek pomiędzy grupami fosforanowymi ponoszą duże ilości energii. Tak więc, na przykład informacji nazywany również wysokiej energii lub makroenergeticheskimi (makro = wiele duża liczba). obligacje krótkoterminowe energii po raz pierwszy wprowadziła naukowca F. Lipman, a proponuje się wykorzystać do wyznaczenia im ̴ ikonę.

Jest to bardzo ważne dla komórek, aby utrzymać stały poziom ATP. Jest to szczególnie charakterystyczne dla komórek mięśniowych i włókien nerwowych, ponieważ są one najbardziej lotne i wypełniać jego funkcje wymagają wysokiej zawartości adenozynotrójfosforanu.

Struktura cząsteczek ATP

ATP składa się z trzech elementów: rybozy i adeniny reszt kwasu fosforowego.

Ryboza – węglowodan, który odnosi się do grupy pentozy. Oznacza to, że kompozycja 5 ryboza atomów węgla, które są zawarte w cyklu. Ryboza jest połączony z adeniny β-N-glikozydowym wiązaniem z pierwszym atomem węgla. dołączyła do pentozy reszt kwasu fosforowego na 5 atomie węgla.

Adenina – azotową bazowej. W zależności od rodzaju podstawowego azotu przyłączonym do grupy rybozy, takie jak wyizolowane (GTP trifosforan guanozyny) TTP (tymidyna) CTP (cytydyny trifosforan) i UTP (trifosforan urydyny). Wszystkie te substancje są podobne w strukturze do adenozynotrójfosforanu i wykonać w przybliżeniu taką samą funkcję, ale znajdują się one w komórki jest znacznie mniej powszechne.

Reszty kwasu fosforowego. Aby zmaksymalizować ryboza może połączyć trzy reszty kwasu fosforowego. W przypadku dwóch z nich lub tylko jednej, odpowiednio, substancja o nazwie ADP (difosforan) i AMP (monofosforan). Stwierdza się pomiędzy resztami fosforu związku makroenergeticheskie, który jest uwalniany przy zerwaniu od 40 do 60 kJ energii. Jeżeli dwa wiązania są łamane, wynosi 80, co najmniej – 120 kJ energii. Przerwa w komunikacji pomiędzy ugrupowania rybozy i fosforu uwalnia się tylko 13,8 kJ, więc tylko dwa trifosforan cząsteczka macroergic połączenia (P ̴ ̴ FP), w cząsteczce ADP – jedna (P ̴ P).

Oto jakie są cechy struktury ATP. Ze względu na fakt, iż pomiędzy resztami kwasu fosforowego uformowaną strukturę makroenergeticheskaya wiązanie ATP i funkcji powiązać.

Struktura i biologiczna rola cząsteczek ATP. Dodatkowe cechy adenozynotrójfosforanu

Oprócz energii, ATP może wykonywać wiele innych funkcji w komórce. Wraz z innymi trójfosforanu nukleotydu trifosforanu zaangażowanych w konstrukcji kwasu nukleinowego. W tym przypadku, ATP, GTP, TTP, i CTP UTP są dostawcy zasad azotowych. Ta właściwość jest używany w procesach replikacji DNA i transkrypcji.

ATP jest również konieczna dla kanałów jonowych. Na przykład, kanał pompy Na-K sodu o stężeniu 3 cząsteczek z komórek i pompa potasu 2 cząsteczki do komórki. to jest potrzebne do utrzymania prądu jon dodatni ładunek na powierzchni zewnętrznej membrany, a tylko za kanał ATP może działać prawidłowo. To samo odnosi się do kanałów protonowej i wapnia.

ATP jest prekursorem wtórnych przekaźników cAMP (cyklicznego monofosforanu adenozyny) – cAMP nie tylko przenosi sygnał otrzymany receptory błony komórkowej, a także jest allosterycznym efektorowej. Allosteryczne efektory – to substancje przyspieszające lub spowolnienia reakcji enzymatycznych. Tak więc, cykliczne adenozyna hamuje enzym, który katalizuje odszczepienie laktozy do komórek bakterii.

Cząsteczka sam ATP może również allosterycznym efektorowej. Co więcej, w takich procesach antagonista ATP, ADP działa jak trifosforan przyspiesza reakcję, a następnie hamuje difosforan, i vice versa. Są to funkcje i struktura ATP.

Jako ATP utworzone w komórce

Funkcja i budowa ATP są takie, że cząsteczki substancji szybko używane, są niszczone. Dlatego Synteza trifosforanu – jest ważnym procesem tworzenia energii w komórce.

Istnieją trzy najważniejsze metody syntezy adenozynotrójfosforanu:

1. fosforylacji substratu.

2. Fosforylacja oksydacyjna.

3. fosforylacji.

Podłoże fosforylacji jest oparta na wielu reakcji zachodzących w cytoplazmie komórki. Reakcje te są nazywane glikoliza – beztlenowe etapem oddychania tlenowego. W rezultacie jeden cykl glikolizy z 1 cząsteczką glukozy otrzymuje się dwie cząsteczki kwasu pirogronowego są następnie wykorzystywane do produkcji energii, a także dwóch syntetycznych ATP.

• C ₆ H ₁₂ O ₆ + 2ADF 2Fn -> 2C _{3H 4O 3} + 4H + 2ATF.

Fosforylacja oksydacyjna. oddychanie komórek

Fosforylacja oksydacyjna – jest tworzenie się ATP przez przeniesienie elektronów w łańcuchu transportu elektronów membrany. W wyniku takiego przeniesienia protonu gradientu jest utworzony z jednej strony błony, a za pomocą zestawu białek integralną syntazy ATP jest zbudowany cząsteczek. Proces odbywa się w błonie mitochondrialnej.

Kolejność etapów glikolizy i fosforylacji oksydacyjnej w mitochondriach jest ogólnie zwany proces oddychania. Po pełnym cyklu z 1 cząsteczką glukozy na komórce 36 jest utworzony z cząsteczki ATP.

fosforylacja fotosyntetyczna

proces fosforylacji – to samo fosforylacja oksydacyjna tylko z tą różnicą, że reakcje fosforylacji występuje w chloroplastach komórek pod wpływem światła. ATP wytwarzany w procesie fotosyntezy etapie światła – w podstawowym procesie uzyskiwania energii z zielone roślin, glonów i niektóre bakterie.

W procesie fotosyntezy, w tych samych elektronów transportu elektronów łańcucha przejścia, powoduje gradient protonów. Stężenie protonów na jednej stronie błony znajduje się źródło syntezę ATP. Montaż cząsteczki przenoszone przez enzym syntazy ATP.

Ciekawostki o ATP

– średnia komórka zawiera 0,04% całkowitej masy trifosforan adenozyny. Jednak najważniejsze jest obserwowany w komórkach mięśniowych: 0,2-0,5%.

– w komórce o 1000000000 cząsteczki ATP.

– Każda cząsteczka nie żyją dłużej niż 1 minutę.

– Jedna cząsteczka ATP jest aktualizowana codziennie 2000-3000 razy.

– w sumie dziennie ludzkiego ciała 40 kg syntetyzuje trifosforan adenozyny, a na każdym zapasy ATP wynosi 250 g

wniosek

Struktura ATP i biologiczna rola jego cząsteczki są ściśle powiązane. Substancja odgrywa kluczową rolę w procesach życiowych, ponieważ w wiązaniu energii pomiędzy reszt fosforanowych zawierają ogromną ilość energii. ATP pełni wiele funkcji w komórce i w związku z tym ważne jest, aby utrzymywać stałe stężenie substancji. Podział i synteza idą z dużą prędkością, tj. Do. Stosunki energetyczne są stale wykorzystywane w reakcjach biochemicznych. Jest niezbędnym składnikiem każdej komórki w organizmie. Tu, być może, wszystko, co można powiedzieć o tym, co struktura jest ATP.