ATP yapısı ve biyolojik rolü. ATP işlevleri

Vücudumuzdaki her hücrenin biyokimyasal reaksiyonların yer milyonlarca alır. Genellikle enerji gerektiren çeşitli enzimler tarafından katalize edilir. Nerede alır hücresidir? bir enerji ana kaynağı - Bu soru ATP moleküllerinin yapısını dikkate alarak yanıtlanabilir.

ATP - evrensel enerji kaynağı

ATP adenosin ya da adenozin trifosfat anlamına gelir. madde her hücrede enerjinin en önemli iki kaynaklarından biridir. yapısı ve ATP biyolojik rolü yakından ilişkilidir. Çoğu biyokimyasal reaksiyonlar özellikle de, sadece maddenin moleküllerinin katılımıyla gerçekleşebilir plastik metabolizma. Bununla birlikte, ATP nadiren doğrudan herhangi bir işlemin bir oluşum için, reaksiyonda yer almaktadır bunun içinde muhafaza edilir, enerji gerektiren kimyasal bağlar ATP.

fosfat grupları arasında ortaya çıkan bağlantı çok büyük bir enerji miktarını taşıması şekilde maddenin molekül yapısı. Dolayısıyla, bu tür iletişim de yüksek enerjili veya makroenergeticheskimi (birçok = makro sayıda) olarak adlandırılır. İlk kez dönem enerji bağlar bir bilim adamı F. Lipman kişiye ve onlara ¯ simge belirlemek için kullanılması önerilmektedir.

Hücre ATP sabit bir seviyede tutmak için çok önemlidir. en çok uçucudur ve fonksiyonları adenosin trifosfat yüksek miktarda ihtiyaç yerine getirmek için, bu, kas hücreleri ve sinir liflerinin, özellikle özelliğidir.

ATP moleküllerin yapısı

ATP üç elemandan oluşur: riboz ve adenin kalıntıları fosforik asit.

Riboz - pentoz grubunu belirtmektedir karbohidrat. Bu, döngü içerdiği riboz 5 karbon atomlu bileşim anlamına gelir. Riboz ilk karbon atomuna adenin β-N-glikosidik bağ ile bağlanır. Ayrıca 5. karbon atomunda fosforik asit pentoz artıklarına katıldı.

Adenin - Bir azotlu baz. bağlı olarak izole GTP (guanozin trifosfat) olarak riboz bağlı bazik azot ne tür, TTP (timidin), CTP (sitidin trifosfat) ve UTP (uridin trifosfat). Tüm bu maddeler daha az yaygındır adenozin trifosfata yapı olarak benzer olan ve yaklaşık olarak aynı işlevi yerine, ancak hücre içinde bulunurlar.

fosforik asit kalıntıları. en üst düzeye çıkarmak için, riboz, fosforik asit, üç kalıntısı katılabilir. İkisi yoksa yalnızca biri sırasıyla ADP (difosfat) ve AMP (monofosfat) adı verilen bir madde. Bu enerji 60 kJ 40 yırtılması sonrasında salınır fosfor atıklarının makroenergeticheskie bağlantısı arasında sonucuna varılmıştır. enerji 120 kJ - iki bağ kırık varsa, en az 80, anlamına gelir. riboz parçasının ve fosfor arasındaki ara iletişim de sadece iki trifosfat molekül macroergic bağlantısı (p ̴ ̴ F P) ve ADP molekülde, 13.8 kJ serbest - on (P ̴ P).

İşte ATP yapısının özellikleridir şeylerdir. Nedeniyle fosforik asit kalıntıları oluşan arasındaki makroenergeticheskaya bağ yapısı ve ATP işlevleri bağlı olmasından kaynaklanmaktadır.

yapı ve ATP moleküllerin biyolojik rolü. adenozin trifosfat ek özellikleri

enerjisinin yanı sıra, ATP hücredeki diğer birçok işlevi yerine getirebilirsiniz. Nükleik asit yapımında yer alan diğer nükleotid trifosfat trifosfat ile birlikte. Bu durumda, ATP, GTP, TTP, CTP ve UTP azotlu bazların sağlayıcılar vardır. Bu özellik, işlemlerinde kullanılan DNA replikasyonu ve transkripsiyon.

ATP aynı zamanda iyon kanalları için gereklidir. Örneğin, Na-K kanalı hücrelerinden sodyum 3 molekülleri pompa ve bir hücre içerisine potasyum 2 molekülü pompa. Bu iyon akımı membranın dış yüzeyi üzerinde pozitif yükü sağlamak için gerekli olan ve sadece ATP kanalını kullanarak uygun bir şekilde işlev görebilir. Aynı proton ve kalsiyum kanallar için geçerlidir.

Oluşturulan CAMP, bir sinyal elde edilen hücre membranı reseptörü iletir değil, aynı zamanda bir alosterik gerçekleştirme olduğu - ATP ikinci haberciler cAMP (siklik adenosin monofosfat) bir ön-madde olan. Allosterik efektörler - hızlandırmak ya da enzimatik reaksiyonları yavaşlatmak maddelerdir. Bu durumda, siklik adenozin bir bakterinin hücre içine laktoz bölünmesini katalize eden enzimi inhibe eder.

ATP molekülü kendisi de bir alosterik gerçekleştirme olabilir. trifosfat reaksiyonu hızlandırır, daha sonra da tam tersi difosfatı inhibe eder ve Dahası, bu gibi işlemlerde antagonisti ATP, ADP hareket eder. Bu işlevler ve ATP yapısı vardır.

ATP hücresi içerisinde oluşturulabilir olarak

Fonksiyon ve ATP yapısı maddenin molekülleri, hızla kullanılan imha edilir öyle ki. Bu nedenle trifosfat sentezi - hücrede enerji oluşumunun önemli bir işlemdir.

adenozin trifosfat sentezi için en önemli üç yöntem bulunmaktadır:

1. alt-tabaka fosforilasyon.

2. Oksidatif fosforilasyon.

3. fosforilasyonu.

Alt-tabaka fosforilasyonu hücre sitoplazmasında oluşan birden çok reaksiyonlara dayanmaktadır. anaerobik aşama - Bu reaksiyonlar glikoliz denir aerobik solunum. Bunun bir sonucu olarak, 1 glukoz molekülünden glikoliz bir döngü iki molekül ile sentezlenir piruvik asit ayrıca enerji üretmek için kullanılır ve aynı zamanda iki ATP sentezlenir.

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

Oksidatif fosforilasyon. hücre solunumu

Oksidatif fosforilasyon - membranın elektron taşıma zinciri elektron transferi ile ATP oluşumudur. Proton degrade bu devrin bir sonucu membranın bir tarafında oluşturulmuş ve protein yekpare ATP sentaz bir dizi kullanarak gibi molekülleri inşa edilir. süreç mitokondriyal membranda gerçekleşir.

mitokondrilerde glikoliz ve oksidatif fosforilasyon aşamaların sırası solunum adlandırılan genel bir prosestir. hücre 36 glikoz 1 molekülü tam devirden sonra ATP molekülleri meydana getirilir.

fotofosforilasyon

Fosforilasyon süreci - bu, sadece bir farkla aynı oksidatif fosforilasyon olup: fosforilasyon reaksiyonları ışığın etkisi altında kloroplast hücrelerinde meydana gelir. yeşil bitkiler, algler ve bazı bakteriler enerji elde temel işlemi - ATP fotosentez ışık aşamasında üretilen.

bir proton gradyanı ile sonuçlanan aynı elektron taşıma zinciri geçiş elektron için fotosentez işleminde. membranın bir tarafında proton konsantrasyonu, ATP sentezi kaynağıdır. Enzim ATP sentaz taşıdığı molekülleri monte etme.

ATP hakkında ilginç gerçekler

- ortalama hücre adenosin trifosfat toplam kütlesinin% 0.04 ihtiva eder. Ancak, en önemli kas hücrelerinde gözlenir: 0.2-0.5%.

- hücre olarak, ATP yaklaşık 1 milyar molekülleri.

- Her molekül 1 dakikadan fazla yaşamaz.

- Bir ATP molekülü 2000-3000 kere günlük olarak güncellenir.

- Özetle, insan vücudunun, günde 40 kg adenosin trifosfat sentezler ve her zaman ATP stoku 250 g

Sonuç

ATP yapısı ve moleküllerin biyolojik rolü yakından ilişkilidir. fosfat artıkları arasındaki enerji bağındaki çok büyük bir enerji miktarını ihtiva çünkü madde, yaşam süreçlerinde önemli bir rol oynar. ATP, hücredeki bir çok işlevleri gerçekleştirir ve nedenle, maddenin sabit bir konsantrasyonunun korumak için önemlidir. Arıza ve sentez yüksek bir hızla, yani girecekler.. Enerji ilişkileri sürekli biyokimyasal reaksiyonlarda kullanılır belirleyin. Bu, vücuttaki herhangi bir hücrenin bir vazgeçilmez bir bileşendir. Burada, belki de bütün bu yapı ATP ne olduğu hakkında söylenebilir.