ATP სტრუქტურა და ბიოლოგიური როლი. ATP ფუნქციები

ყველა საკანში ჩვენი სხეულის გაიმართება მილიონობით ბიოქიმიური რეაქციების. ისინი კატალიზირდება სხვადასხვა ფერმენტების, რომელიც ხშირად მოითხოვს ენერგიის. სად არის საკანში სჭირდება? ეს საკითხი შეიძლება უპასუხა გათვალისწინებით სტრუქტურა მოლეკულების ATP - ძირითადი ენერგიის წყარო.

ATP - უნივერსალური ენერგიის წყარო

ATP დგას adenosine, ან adenosine triphosphate. ნივთიერება არის ერთ ერთი ორი ყველაზე მნიშვნელოვანი ენერგიის წყაროების ყოველ საკანში. სტრუქტურა და ბიოლოგიური როლი ATP მჭიდროდაა დაკავშირებული. ყველაზე ბიოქიმიური რეაქციების შეიძლება მოხდეს მხოლოდ მონაწილეობით მოლეკულების ნივთიერება, განსაკუთრებით პლასტიკური ცვლის. თუმცა, ATP იშვიათად უშუალოდ ჩართული რეაქცია კლების ნებისმიერი პროცესი მოითხოვს ენერგია, ეს არის encased წელს ქიმიური ობლიგაციები ATP.

სტრუქტურა მოლეკულების ნივთიერება, როგორიცაა, რომ შედეგად კავშირს ფოსფატი ფენებს უზარმაზარი ენერგია. ამდენად, კომუნიკაცია ასევე მოუწოდა მაღალი ენერგეტიკული და makroenergeticheskimi (მაკრო = ბევრი დიდი რაოდენობით). ტერმინი ენერგეტიკული ობლიგაციები პირველად გააცნო მეცნიერი F. ლიპმანი, და ეს არის შემოთავაზებული გამოყენება, რათა მათ ̴ ხატი.

ეს არის ძალიან მნიშვნელოვანი საკანში შენარჩუნებას მუდმივი დონის ATP. ეს განსაკუთრებით დამახასიათებელია კუნთების უჯრედები და ნერვული ბოჭკოები, იმიტომ, რომ ისინი ყველაზე სახიფათო და თავისი ფუნქციების შესასრულებლად მოითხოვს მაღალი შემცველობა adenosine triphosphate.

სტრუქტურა მოლეკულების ATP

ATP შედგება სამი ელემენტისაგან: რიბოზა და ადენინი ნარჩენები ფოსფორის მჟავა.

რიბოზა - ნახშირწყლების, რომელიც ეხება pentose ჯგუფი. ეს იმას ნიშნავს, რომ შემადგენლობის რიბოზა 5 ნახშირბადის ატომები, რომელიც შედის ციკლი. რიბოზა უკავშირდება ადენინი β-N-glycosidic ბონდის პირველი ნახშირბადის ატომი. ასევე შეუერთდა pentose ნარჩენები ფოსფორმჟავა მე -5 ნახშირბადის ატომი.

ადენინი - a აზოტოვანი ბაზა. დამოკიდებული, თუ რა სახის ძირითადი აზოტის ერთვის რიბოზა, იზოლირებული GTP (guanosine triphosphate), თრომბოციტოპენიური პურპურა (თიმიდინის), CTP (cytidine triphosphate) და UTP (uridine triphosphate). ყველა ამ ნივთიერებების მსგავსი სტრუქტურის adenosine triphosphate და შეასრულოს დაახლოებით იგივე ფუნქცია, მაგრამ ისინი ნაპოვნი საკანში გაცილებით ნაკლებია საერთო.

ნარჩენები ფოსფორმჟავა. იმისათვის, რომ მაქსიმალურად რიბოზა შეიძლება შეუერთდეს სამი ნარჩენები ფოსფორმჟავა. თუ ორი მათგანი ან მხოლოდ ერთი, შესაბამისად, ნივთიერება მოუწოდა ADP (diphosphate) და AMP (მონოფოსფატის). ეს არის შორის გაფორმებული ფოსფორის ნარჩენები makroenergeticheskie დაკავშირებით, რომელიც გამოვიდა საფუძველზე რღვევის 40-დან 60 კჯ ენერგია. თუ ორი ობლიგაციები გატეხილი, დგას 80, მინიმუმ - 120 კჯ ენერგია. შესვენების შორის კომუნიკაციის რიბოზა moiety და ფოსფორის გამოვიდა მხოლოდ 13,8 კჯ, ასე რომ მხოლოდ ორი triphosphate მოლეკულა მაკროერგულ კავშირი (P ̴ ̴ F P), და მოლეკულა ADP - ერთი (P ̴ P).

აქ არის, თუ რა მახასიათებლები ATP სტრუქტურა. იმის გამო, რომ შორის ფოსფორმჟავა ნარჩენები წარმოიქმნება makroenergeticheskaya ბონდის სტრუქტურა და ATP ფუნქციები უკავშირდება.

სტრუქტურა და ბიოლოგიური როლი ATP მოლეკულების. დამატებითი თვისებები adenosine triphosphate

გარდა ამისა, ენერგეტიკის, ATP შეუძლია შეასრულოს სხვა მრავალი ფუნქციები საკანში. ერთად სხვა nucleotide triphosphate triphosphate ჩართული მშენებლობის ნუკლეინის მჟავა. ამ შემთხვევაში, ATP, GTP, თრომბოციტოპენიური პურპურა, CTP და UTP პროვაიდერები აზოტოვანი ბაზები. ეს უძრავი ქონება გამოიყენება პროცესების დნმ-ის რეპლიკაციის და ტრანსკრიფციით.

ATP ასევე აუცილებელია იონური არხების. მაგალითად, Na-K არხი ტუმბოების ნატრიუმის 3 მოლეკულების საკნები და სატუმბი კალიუმის 2 მოლეკულა შევიდა საკანში. ეს ion მიმდინარე საჭირო, რომ შევინარჩუნოთ დადებითი მუხტი გარე ზედაპირზე გარსის, და მხოლოდ ATP არხის იფუნქციონირებს. იგივე ეხება პროტონული და კალციუმის არხების.

ATP წინამორბედია საშუალო მესენჯერები ბანაკი (ციკლური adenosine მონოფოსფატის) - ბანაკი არა მხოლოდ აგზავნის სიგნალს მიღებული საკანში გარსის რეცეპტორებს, არამედ არის allosteric effector. Allosteric effectors - ნივთიერებები, რომლებიც დააჩქაროს ან შენელდება ფერმენტული რეაქციების. ამდენად, ციკლური adenosine აფერხებს ფერმენტის, რომ კატალიზირებას გახლეჩის ლაქტოზას საკნები ბაქტერია.

ATP მოლეკულა თავად ასევე შეიძლება allosteric effector. უფრო მეტიც, ამ პროცესებში ანტაგონისტი ATP ADP იქცევა, თითქოს triphosphate აჩქარებს რეაქცია, მაშინ აფერხებს diphosphate, და პირიქით. ესენია ფუნქციები და სტრუქტურა ATP.

როგორც ATP ჩამოყალიბდა საკანში

ფუნქცია და სტრუქტურა ATP ისეთი, რომ მოლეკულების ნივთიერება გამოიყენება სწრაფად და განადგურდა. ამიტომ triphosphate სინთეზი - მნიშვნელოვანი პროცესის ენერგიის წარმოქმნის საკანში.

არსებობს სამი ყველაზე მნიშვნელოვანი მეთოდი სინთეზის adenosine triphosphate:

1. სუბსტრატი phosphorylation.

2. ოქსიდაციური phosphorylation.

3. phosphorylation.

სუბსტრატი phosphorylation ეფუძნება მრავალი რეაქცია ხდება უჯრედების ციტოპლაზმის. ეს რეაქციები ეწოდება glycolysis - ანაერობული ეტაპზე აერობული სუნთქვის. შედეგად, ერთ ციკლში glycolysis 1 გლუკოზის მოლეკულის სინთეზირება ორი მოლეკულების of pyruvic მჟავა შემდგომი გამოიყენება წარმოების ენერგია, და ასევე ორი სინთეზირებული ATP.

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

ოქსიდაციური phosphorylation. საკანში სუნთქვის

ოქსიდაციური phosphorylation - ფორმირების ATP გადაცემით ელექტრონი ელექტრონული სატრანსპორტო ჯაჭვის გარსის. შედეგად ასეთი გადაცემის პროტონული გრადიენტი იქმნება ერთ მხარეს გარსის და გამოყენებით კომპლექტი ცილის შემადგენელი ATP სინთაზას ავაშენოთ მოლეკულების. პროცესი ხდება mitochondrial გარსის.

თანმიმდევრობა ნაბიჯები glycolysis და ჟანგვითი ფოსფორილირების in mitochondria ზოგადი პროცესს ეწოდება სუნთქვა. მას შემდეგ, რაც სრული ციკლი 1 მოლეკულა გლუკოზის საკანში 36 იქმნება ATP მოლეკულების.

photophosphorylation

ფოსფორილირების პროცესი - ეს არის იგივე ჟანგვითი ფოსფორილირების მხოლოდ ერთი განსხვავებით: phosphorylation რეაქცია მოხდეს chloroplasts საკნები გავლენის ქვეშ ნათელი. ATP დროს წარმოებული ფოტოსინთეზის სინათლის ეტაპი - ძირითადი პროცესი მოპოვების ენერგია მწვანე ნარგავების, წყალმცენარეები და გარკვეული ბაქტერიები.

In ფოტოსინთეზის პროცესში იმავე ელექტრონულ-სატრანსპორტო ჯაჭვის უღელტეხილზე ელექტრონები, რის შედეგადაც პროტონული გრადიენტი. კონცენტრაცია პროტონებისა ერთ მხარეს გარსის არის წყარო ATP სინთეზია. შეკრებაზე მოლეკულების მიერ განხორციელებული ფერმენტის ATP სინთაზას.

საინტერესო ფაქტები ATP

- საშუალო საკანში შეიცავს 0.04% საერთო მასა adenosine triphosphate. თუმცა, ყველაზე მნიშვნელოვანი შეინიშნება კუნთების საკნები: 0.2-0.5%.

- საკანში, დაახლოებით 1 მილიარდი მოლეკულების ATP.

- თითოეული მოლეკულა არ ცხოვრობს უმეტეს 1 წუთით.

- ერთი ATP მოლეკულა განახლება ყოველდღიურად 2000-3000 ჯერ.

- საბოლოო ჯამში, დღეში ადამიანის სხეულის სინთეზში 40kg adenosine triphosphate, და ყოველ ჯერზე საფონდო ATP არის 250 გრ

დასკვნა

ATP სტრუქტურა და ბიოლოგიური როლი, მისი მოლეკულები, რომლებიც მჭიდროდაა დაკავშირებული. ნივთიერება, მთავარ როლს თამაშობს პროცესების ცხოვრებაში, რადგან ენერგეტიკული კავშირი ფოსფატი ნარჩენები შეიცავდეს დიდი რაოდენობით ენერგია. ATP ასრულებს მრავალი ფუნქციები საკანში, და აქედან გამომდინარე, მნიშვნელოვანია, რომ შევინარჩუნოთ მუდმივი კონცენტრაციის ნივთიერება. Breakdown და სინთეზის ვაპირებთ მაღალი სიჩქარით, ანუ. დან. ენერგეტიკული ურთიერთობები მუდმივად გამოიყენება ბიოქიმიური რეაქციების. ეს არის შეუცვლელი ნივთიერება ნებისმიერი საკანში ორგანიზმში. აქ, ალბათ, ყველა, რომ შეიძლება ითქვას რა სტრუქტურის არის ATP.