Istruttura ATP u r-rwol bijoloġiku. funzjonijiet ATP

Kull ċellula fil-ġisem tagħna tieħu post miljuni ta 'reazzjonijiet bijokimiċi. Dawn huma katalizzati minn varjetà ta 'enzimi, li spiss jeħtieġu enerġija. Fejn hi l-ċellula li tieħu? Din il-kwistjoni tista 'tiġi mwieġba billi tikkunsidra l-istruttura tal-molekuli ta ATP - sors ewlieni ta' enerġija.

ATP - is-sors universali ta 'enerġija

ATP stands għall adenosine, jew adenosina trifosfat. Is-sustanza hija waħda miż-żewġ sorsi l-aktar importanti ta 'enerġija f'kull ċellula. L-istruttura u r-rwol bijoloġiku ta 'ATP huma relatati mill-qrib. Ħafna mir-reazzjonijiet bijokimiċi tista 'sseħħ biss bil-parteċipazzjoni ta' molekuli tas-sustanza, speċjalment fil -metaboliżmu tal-plastik. Madankollu, ATP rarament involut direttament fir-reazzjoni għall-okkorrenza ta 'kwalunkwe proċess tirrikjedi enerġija, huwa magħluqa l -bonds kimiċi tal ATP.

L-istruttura tal-molekuli tas-sustanza b'tali mod li l-konnessjoni tirriżulta bejn il-gruppi fosfat jġorru ammont kbir ta 'enerġija. Għalhekk, din il-komunikazzjoni huwa wkoll imsejjaħ 'enerġija għolja jew makroenergeticheskimi (makro = ħafna f'numru kbir). bonds enerġija tul għall-ewwel darba introduċiet xjenzat F. Lipman, u huwa propost li jintuża għalbiex jiddenominawhom ikona ̴.

Huwa importanti ħafna għall-ċellula li jinżamm livell kostanti ta 'ATP. Dan huwa speċjalment il-karatteristika ta 'ċelluli tal-muskoli u fibri tan-nervituri, għaliex huma l-aktar volatili u li jissodisfa l-funzjonijiet tagħha jeħtieġu kontenut għoli ta' adenosina trifosfat.

L-istruttura ta 'molekuli ta' ATP

ATP tikkonsisti fi tliet elementi: ribose u adenine residwi ta 'aċidu fosforiku.

Ribose - karboidrati, li tirreferi għal grupp pentose. Dan ifisser li l-kompożizzjoni ta 'atomi ribose 5 karbonju li huma inklużi fiċ-ċiklu. Ribose huwa konness ma 'bonds β-N-glycosidic adenine għall-ewwel atomu tal-karbonju. Wkoll magħquda mal-residwi pentose ta 'aċidu fosforiku fil-atomu tal-karbonju 5.

Adenine - bażi nitroġeniku. Jiddependi fuq liema tip ta 'nitroġenu bażiku mehmuża mal-ribose kif GTP iżolati (trifosfat guanosine), TTP (thymidine), ETK (trifosfat cytidine) u UTP (trifosfat uridine). dawn is-sustanzi kollha huma simili fl-istruttura għall adenosina trifosfat u jwettaq madwar l-istess funzjoni, iżda dawn jinstabu fiċ-ċellula hija ferm inqas komuni.

Residwi ta 'aċidu fosforiku. Biex timmassimizza ribose jista 'jissieħeb tliet residwi ta' aċidu fosforiku. Jekk tnejn minnhom jew waħda biss, rispettivament, sustanza msejħa ADP (difosfat) u AMP (monophosphate). Huwa konkluż bejn il-konnessjoni makroenergeticheskie residwi fosfru, li huwa rilaxxat fuq qsim ta '40-60 kJ ta' enerġija. Jekk iż-żewġ bonds huma miksura, stands 80, mill-inqas - 120 kJ ta 'enerġija. Fil-komunikazzjoni waqfa bejn il-moiety ribose u fosfru huwa rilaxxat biss 13.8 kJ, konnessjoni macroergic hekk tnejn biss Trifosfat molekula (P ̴ ̴ F P), u fil-molekula tal ADP - wieħed (P ̴ P).

Hawnhekk huma liema huma l-karatteristiċi ta 'struttura ATP. Minħabba l-fatt li bejn l-fdalijiet aċidu fosforiku ffurmati istruttura bond makroenergeticheskaya u funzjonijiet ATP marbuta.

L-istruttura u r-rwol bijoloġiku ta 'ATP molekuli. Karatteristiċi addizzjonali ta 'adenosina trifosfat

Minbarra l-enerġija, ATP jistgħu jwettqu funzjonijiet oħra ħafna fiċ-ċellola. Flimkien ma 'triphosphate oħra trifosfat tan-nukleotidi involuti fil-kostruzzjoni ta' aċidu nuklejku. F'dan il-każ, ATP, GTP, TTP, ETK u UTP huma fornituri ta 'bażijiet nitroġenużi. Din il-proprjetà hija użata fil-proċessi ta ' replikazzjoni ta' DNA u traskrizzjoni.

ATP huwa wkoll meħtieġ għall-kanali tal-joni. Per eżempju, Na-K kanal pompi tas-sodju 3 molekuli minn ċelluli u pompa potassju 2 molekula f 'ċellola. Dan attwali jone hija meħtieġa biex tinżamm l-akkuża pożittiv fuq il-wiċċ ta 'barra tal-membrana, u biss bl-użu kanal ATP jistax jaħdem sewwa. L-istess japplika għall-kanali proton u kalċju.

ATP huwa prekursur ta 'messaġġiera sekondarji cAMP (ċikliku adenosine monophosphate) - cAMP mhux biss jittrasmetti a sinjal kiseb riċetturi membrana taċ-ċelluli, iżda wkoll huwa effector allosteric. effetturi Allosteric - huma sustanzi li tħaffef jew inaqqsu r-reazzjonijiet enzimatiċi. Għalhekk, adenosine ċikliku jinibixxi l-enzima li catalyzes l qsim ta 'lactose fil-ċelloli ta' batterju.

ATP molekula innifsu jista 'jkun ukoll effector allosteric. Barra minn hekk, dawn il-proċessi atti antagonist ATP ADP bħallikieku trifosfat jaċċelera-reazzjoni, imbagħad jinibixxi diphosphate, u viċi versa. Dawn huma l-funzjonijiet u l-istruttura ta 'ATP.

Peress li l-ATP iffurmata fl-ċellula

Funzjoni u l-istruttura ta 'ATP huma tali li l-molekuli tas-sustanza huma użati malajr u huma meqruda. Għalhekk sinteżi trifosfat - hu proċess importanti ta 'formazzjoni enerġija fiċ-ċellola.

Hemm tliet metodu l-aktar importanti għas-sintesi tal adenosina trifosfat:

1. Il-fosforilazzjoni sottostrat.

2. fosforilazzjoni ossidattiv.

3. fosforilazzjoni.

fosforilazzjoni sottostrat huwa bbażat fuq ir-reazzjonijiet multipli li jseħħu fil-ċitoplasma taċ-ċelluli. Dawn ir-reazzjonijiet huma msejħa glycolysis - istadju anerobika ta ' respirazzjoni aerobika. Bħala riżultat, iċ-ċiklu wieħed mill glycolysis mill-1 molekula glukosju huwa sintetizzati minn żewġ molekuli ta 'aċidu piruvika huma wżati wkoll biex jipproduċi enerġija, u wkoll tnejn sintetizzati ATP.

• C ₆ H ₁₂ O ₆ + + 2ADF 2Fn -> 2C ₃ H _{4 O3} + 4H + 2ATF.

fosforilazzjoni ossidattiv. respirazzjoni ċellula

Ossidattiv fosforilazzjoni - huwa l-formazzjoni ta 'ATP permezz ta' trasferiment ta 'elettroni fil-katina tat-trasport elettron tal-membrana. Bħala riżultat ta 'dan it-trasferiment ta' gradjent protoni hija ffurmata fuq naħa waħda tal-membrana u l-użu ta 'sett ta' proteina synthase ATP integrali tinbena molekuli. Il-proċess iseħħ fil-membrana mitokondrijali.

Is-sekwenza ta 'passi ta' glycolysis u fosforilazzjoni ossidattiv fil mitokondrija huwa l-proċess ġenerali imsejħa nifs. Wara ċ-ċiklu sħiħ mill-1 molekula ta 'glukosju fid-ċellola 36 huwa ffurmat ta' molekuli ATP.

photophosphorylation

proċess fosforilazzjoni - dan huwa l-istess fosforilazzjoni ossidattiv b'differenza waħda biss:-reazzjonijiet fosforilazzjoni jseħħu fiċ-ċelluli chloroplasts taħt l-influwenza ta 'dawl. ATP prodotti matul l-istadju tad-dawl fotosintesi - il-proċess bażiku tal-kisba enerġija minn pjanti ħodor, alka u xi batterja.

Fil-proċess ta 'fotosintesi għall-istess elettroni pass katina tat-trasport elettroni, li jirriżultaw fil-gradjent protoni. Il-konċentrazzjoni ta 'protoni fuq naħa waħda tal-membrana huwa sors ta' sintesi ATP. Armar molekuli mwettqa mill-synthase ATP enzima.

fatti interessanti dwar ATP

- Iċ-ċellula medja fiha 0.04% tal-massa totali ta 'adenosina trifosfat. Madankollu, l-aktar importanti huwa osservat fil ċelluli tal-muskoli: 0.2-0.5%.

- Fil-ċellola, madwar 1 biljun molekuli ta 'ATP.

- Kull molekula ma jgħix aktar minn 1 minuta.

- molekula ATP Wieħed huwa aġġornat kuljum 2000-3000 darbiet.

- Fil-qosor, għal kull jum ta 'ġisem uman synthesizes adenosina trifosfat 40kg, u f'kull ħin l-istokk ta' ATP huwa 250 g

konklużjoni

istruttura ATP u r-rwol bijoloġiku ta 'molekuli tagħha huma relatati mill-qrib. Is-sustanza għandha rwol ewlieni fil-proċessi tal-ħajja, għaliex fil-bond enerġija bejn ir-residwi tal-fosfat fihom ammont kbir ta 'enerġija. ATP taqdi bosta funzjonijiet fl-ċellula, u għalhekk huwa importanti li tinżamm konċentrazzjoni kostanti tas-sustanza. Tqassim u sinteżi ser b'veloċità għolja, jiġifieri. Biex. Ir-relazzjonijiet tal-enerġija huma kontinwament użata fir-reazzjonijiet bijokimiċi. Huwa ingredjent indispensabbli ta 'kwalunkwe ċellula fil-ġisem. Hawnhekk, forsi, dak kollu li jista 'jingħad dwar dak li l-istruttura hija ATP.