ATP struktūra ir biologinis vaidmuo. ATP funkcijos

Kiekvienas mūsų kūno ląstelė vyksta milijonus biocheminių reakcijų. Jie katalizuoja fermentai veislės, kurios dažnai reikalauja energijos. Kur yra ląstelių užtrunka? Šis klausimas gali būti atsakyta atsižvelgiant į ATP molekulių struktūra - pagrindinis energijos šaltinis.

ATP - universalus energijos šaltinis

ATP reiškia adenozino arba adenozintrifosfatu. Medžiaga yra vienas iš dviejų svarbiausių energijos šaltinių kiekvieną ląstelę. Struktūra ir biologinis vaidmuo ATP yra glaudžiai susiję. Dauguma biocheminių reakcijų gali vykti tik su molekulių medžiagos dalyvavimo, ypač plastiko medžiagų apykaitą. Tačiau ATP yra retai tiesiogiai dalyvauja už bet kokio proceso atsiradimo reakcijai, reikia energijos, jis yra įdėtos į cheminių obligacijų ATP.

Iš cheminės medžiagos molekulių toks, kad gaunama ryšys tarp fosfato grupių padengia didelį kiekį energijos struktūra. Taigi, toks pranešimas taip pat yra vadinami didelės energijos arba makroenergeticheskimi (makro = daug daug). Laikotarpio energetikos obligacijas pirmą kartą pristatė mokslininkas F. Lipman, ir ji siūloma naudoti paskirti jiems ̴ piktogramą.

Labai svarbu, kad ląstelių išlaikyti pastovų lygį ATP. Tai ypač būdinga raumenų ląstelių ir nervinių skaidulų, nes jie yra labiausiai nepastovi ir atlikti savo funkcijas reikalingas didelis kiekis adenozino trifosfato.

Molekulių ATP struktūra

ATP susideda iš trijų elementų: ribozės ir adeninas likučių fosforo rūgšties.

Ribozės - angliavandenių, kurioje daroma nuoroda į pentose grupei. Tai reiškia, kad į ribozės 5 anglies atomų kompozicijos, kuri yra įtraukta į ciklą. Ribozės yra prijungtas su adenino β-N-glikozidine jungtimi į pirmąjį anglies atomu,. Taip pat sujungtos su pentozė likučių fosforo rūgšties 5-ojoje anglies atomu,.

Adenino - azoto turintis bazę. Priklausomai nuo to, kokia pagrindinio azoto pritvirtintas prie ribozės, kaip izoliuotos GTP (guanozintrifosfato), TTP (timidino), CTP (citidino trifosfatas) ir UTP (uridino trifosfatas). Visos šios medžiagos yra panašios struktūros į adenozino trifosfato ir atlikti maždaug tą pačią funkciją, tačiau jie randami ląstelės yra daug mažiau paplitęs.

Likučiai fosforo rūgšties. , Kad padidinti ribozės gali prisijungti prie tris likučių fosforo rūgšties. Jei du iš jų ar tik viena, atitinkamai, medžiagos, vadinamos ADF (difosfatas) ir AMP (monofosfatas). Ji yra sudaryta tarp fosforo liekanų makroenergeticheskie ryšį, kuris grąžinamas plyšimo nuo 40 iki 60 kJ energijos. Jeigu dvi obligacijos yra susmulkintos, stovi 80, mažiausiai - 120 kJ energijos. Lūžio komunikacijos tarp ribozės fragmente ir fosforo yra išleistas tik 13,8 kJ, todėl tik du trifosfatas molekulė macroergic ryšys (P ̴ ̴ F P), ir į ADP molekulę - vienas (P ̴ P).

Štai kas yra ATP struktūros charakteristikos. Dėl to, kad tarp fosforo rūgšties liekanos suformuota makroenergeticheskaya jungtis struktūra ir ATP susietas funkcijas.

Struktūra ir biologinis vaidmuo ATP molekulės. Papildomos funkcijos adenozino trifosfato

Be energijos, ATF gali atlikti daug kitų funkcijų ląstelėje. Kartu su kitomis nukleotidų trifosfato trifosfato dalyvauja nukleino rūgšties statybos. Šiuo atveju, ATP, GTP, TTP, CTP ir UTP yra teikėjai azoto bazių. Šio objekto yra naudojami procesų DNR replikacijos ir transkripcijos.

ATP yra taip pat reikalinga jonų kanalus. Pavyzdžiui, Na-K kanalas siurbliai natrio 3 molekules iš ląstelių ir pumpuoti kalio 2 molekulę. Tai jonų srovė reikia išlaikyti teigiamą krūvį ant išorinio paviršiaus membranos, ir tik naudojant ATP kanalą galėtų veikti tinkamai. Tas pats taikoma prie protonų ir kalcio kanalų.

ATP yra antrinės pasiuntinius cAMP (camp) pirmtakas - cAMP ne tik perduoda signalą gauti ląstelių membranos receptorius, bet taip pat yra alosterinis efektoriaus. Alosterinis vykdymo - tai medžiagos, kurios pagreitinti arba sulėtinti fermentinių reakcijų. Tokiu būdu, ciklinis adenozino slopina fermentą, kuris katalizuoja laktozės skilimo į bakterija ląstelių.

Pats ATF molekulės taip pat gali būti alosterinis efektorinių. Be to, tokių procesų antagonistas ATP ADP veikia kaip jei trifosfatas pagreitina reakciją, tada slopina difosfato, ir atvirkščiai. Tai yra funkcijos ir struktūra ATP.

Kaip ATP susidaro ląstelėje

Funkcija ir struktūra ATP yra tokios, kad medžiaga molekulės naudojamos greitai ir yra sunaikinamos. Todėl trifosfatas sintezė - yra svarbus procesas energijos susidarymo ląstelėje.

Yra trys svarbiausi metodas adenozino trifosfato sintezę:

1. Pagrindas fosforilinimo.

2. oksidacinio fosforilinimo.

3. fosforilinimas.

Substratas fosforilinimo remiasi keliais reakcijas ląstelių citoplazmoje. Šios reakcijos yra vadinamos glikolizės - anaerobinis etapas aerobinio kvėpavimo. Kaip rezultatas, vienas ciklas glikolizės nuo 1 gliukozės molekulės yra sintetinamas dviem molekulių nuo piruvo rūgšties yra dar naudojami energijai gaminti, ir taip pat dviejų susintetintas ATP.

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

Oksidacinio fosforilinimo. ląstelių kvėpavimą

Oksidacinis fosforilinimas - yra ATP formavimas pagal perdavimo elektronų elektronų transporto grandinės membranos. Kaip tokio perdavimo protonų gradiento rezultatas yra suformuotas ant vienos pusės membranos ir naudojant baltymų sudėtinė ATP sintazė rinkinį yra sukurti molekules. Procesas vyksta mitochondrijų membranos.

Iš žingsnių glikolizės ir oksidacinio fosforilinimo Mitochondrija seka yra bendras procesas, vadinamas kvėpavimo. Po to, kai visą ciklą nuo 1 molekule gliukozės ląstelėje 36 yra suformuotas iš ATP molekulių.

photophosphorylation

Fosforilinimo procesą - tai yra tas pats oksidacinis fosforilinimas tik vienas skirtumas: fosforilinimo reakcijų chloroplastuose ląstelių pagal šviesos įtakos. ATP pagaminta per fotosintezės šviesos stadijos - pagrindinio proceso gauti energiją iš žaliųjų augalų, dumblių ir kai kurių bakterijų.

Fotosintezės dėl tų pačių elektronų-transporto grandinės praeiti elektronų, atsirandančių iš protonų gradiento proceso. Protonų vienoje pusėje membranos koncentracija yra ATP sintezės šaltinis. Sujungiant atlikti fermentui ATP sintazė molekules.

Įdomūs faktai apie ATP

- Vidutinis ląstelių yra 0.04% visos masės adenozino trifosfato. Tačiau svarbiausia yra stebimas raumenų ląstelių: 0,2-0,5%.

- Atsižvelgiant į ląstelę, apie 1000000000 molekulės ATP.

- Kiekvienas molekulė negyvena ilgiau nei 1 minutę.

- Vienas ATP molekulė yra atnaujinama kasdien 2000-3000 kartų.

- Trumpai tariant, per dieną žmogaus kūno sintezuoja 40 kg adenozintrifosfatu, ir kiekvieną kartą ATP atsargų yra 250 g

išvada

ATP struktūra ir biologinis vaidmuo iš jos molekulių yra glaudžiai susiję. Medžiaga vaidina svarbų vaidmenį gyvenime procesus, nes energijos jungties tarp fosfato likučių yra didžiulis kiekį energijos. ATP atlieka daug funkcijų ląstelėje, todėl svarbu išlaikyti pastovų medžiagos koncentracija. Sunkvežimių pagalbos ir sintezė vyksta dideliu greičiu, ty. Norėdami. Energijos santykiai yra nuolat naudojamas biocheminių reakcijų. Ji yra būtina sudedamoji dalis bet organizme ląstelių. Čia, ko gero, visi, kad galima pasakyti ir apie ką struktūra yra ATF.