ATP կառուցվածքը եւ կենսաբանական դերը: ATP գործառույթները

Ամեն բջջային մեր մարմնում կունենա միլիոնավոր կենսաքիմիական ռեակցիաների. Նրանք են catalyzed մի շարք ֆերմենտների, որը հաճախ պահանջում է էներգիա: Որտեղ է բջջային, որ տեւում է. Այս հարցը կարող է պատասխանել `հաշվի առնելով կառուցվածքը մոլեկուլների ATP խոշոր աղբյուր էներգիայի.

ATP - համընդհանուր աղբյուր էներգիայի

ATP հանդես է գալիս Adenosine, կամ adenosine triphosphate: The նյութ մեկն է երկու կարեւորագույն աղբյուրներից էներգիայի յուրաքանչյուր խցում. Կառուցվածքի եւ կենսաբանական դերը ATP են սերտորեն կապված. Շատ կենսաքիմիական ռեակցիաներ կարող է տեղի ունենալ միայն մասնակցությամբ մոլեկուլների էության, հատկապես պլաստիկ նյութափոխանակության. Սակայն, ATP հազվադեպ ուղղակիորեն ներգրավված է ռեակցիայի առաջացման որեւէ գործընթացի պահանջում էներգիա, որ encased է քիմիական պարտատոմսերի ATP.

Կառուցվածքը մոլեկուլների էության այնպիսին է, որ դրա արդյունքում կապը ֆոսֆատ խմբերի կրում հսկայական քանակությամբ էներգիա: Այսպիսով, նման շփումը կոչվում է նաեւ բարձր էներգիայի կամ makroenergeticheskimi (մակրո = շատերը մեծ թվով): Երկարաժամկետ էներգետիկ պարտատոմսերը, առաջին անգամ ներկայացրել է գիտնական Ֆ. Լիպմանը, եւ դա առաջարկվում է օգտագործել նշանակել նրանց ̴ պատկերակը:

Դա շատ կարեւոր է, որ բջջային պահպանել մշտական մակարդակը ATP. Սա հատկապես բնորոշ է մկանային բջիջների եւ նյարդային մանրաթելեր, քանի որ նրանք են առավել անկայուն է, եւ պետք է կատարի իր գործառույթները պահանջում է բարձր պարունակություն adenosine triphosphate:

Կառուցվածքը մոլեկուլների ATP

ATP բաղկացած է երեք տարրերից: Ribose եւ ադենին մնացորդներ են ֆոսֆորական թթու.

Ribose - ածխաջրածին, որը վերաբերում է մի pentose խմբին: Սա նշանակում է, որ կազմի Ribose 5 ածխածնի ատոմների, որոնք ներառված են ցիկլի. Ribose հետ է կապված ադենին β-N-glycosidic պարտատոմսի է առաջին ածխածնի ատոմ. Միացել են նաեւ դեպի pentose մնացորդային ֆոսֆորական թթու է 5-րդ ածխածնի ատոմ.

Ադենին մի ազոտական բազան: Կախված, թե ինչ հիմնական ազոտի կցված է Ribose, քանի որ մեկուսացված GTP (guanosine Triphosphate), TTP (thymidine), ԱՊՊԱ-(cytidine triphosphate) եւ UTP (uridine triphosphate): Բոլոր այդ նյութերը գտնվում են նման կառույցի adenosine triphosphate եւ կատարել մոտավորապես նույն գործառույթը, բայց նրանք գտել են խցում, որը շատ ավելի քիչ տարածված:

Մնացորդներ ֆոսֆորական թթու. Որպեսզի առավելագույնի հասցնի Ribose կարող է միանալ երեք մնացորդներ ֆոսֆորական թթու. Եթե նրանցից երկուսի, կամ միայն մեկ, համապատասխանաբար, մի նյութ, որը կոչվում ADP (երկֆոսֆատ) եւ AMP (monophosphate): Այն կնքվում է ֆոսֆորի մնացորդային քանակները makroenergeticheskie կապակցությամբ, որը թողարկվել է վերայ խզել 40-ից 60 կՋ էներգիայի. Եթե երկու պարտատոմսերը կոտրված են, կանգնած 80, առնվազն 120 կՋ էներգիայի. Ժամը ընդմիջում միջեւ հաղորդակցման Ribose կես մաս եւ ֆոսֆոր, ազատ է արձակվել միայն 13,8 կՋ, այնպես որ, միայն երկու triphosphate մոլեկուլ macroergic կապը (P ̴ ̴ F P), եւ մոլեկուլի ՀԴԿ - մեկ (P ̴ P):

Ահա թե ինչ են բնութագրերը ATP կառուցվածքի: Պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ միջեւ ֆոսֆորական թթու նստվածքներ ձեւավորվել makroenergeticheskaya պարտատոմսերի կառուցվածքն ու ATP գործառույթները կապված.

Կառուցվածքի եւ կենսաբանական դերը ATP մոլեկուլների. Լրացուցիչ առանձնահատկությունները adenosine triphosphate

Բացի այդ էներգիայի Էյ Թի Փի կարող է կատարել բազմաթիվ այլ գործառույթներ է խցում: Հետ միասին, այլ nucleotide triphosphate triphosphate ներգրավված է շինարարության նուկլեինաթթվի: Այս դեպքում, ATP, GTP, TTP, ԱՊՊԱ-եւ UTP են պրովայդերների ազոտական հիմքերի. Այս գույքը օգտագործվում է գործընթացներում ԴՆԹ վերարտադրությունը եւ տառադարձությամբ:

ATP անհրաժեշտ է նաեւ իոնային անցուղիների. Օրինակ, Na-K ալիքը պոմպեր նատրիումի 3 մոլեկուլները ից բջիջների եւ մղել կալիումի 2 մոլեկուլ մեջ մի խցում: Այս իոնային ընթացիկ համար անհրաժեշտ է պահպանել դրական լիցք է արտաքին մակերեւույթը մեմբրանի, եւ միայն օգտագործելով ATP ալիք կարող պատշաճ գործել. Նույնը վերաբերում է պրոտոնների եւ կալցիումի ուղիներով:

ATP է ավետաբեր հանրակրթական սուրհանդակների ճամբար (ցիկլային Adenosine monophosphate) - Camp ոչ միայն փոխանցում է ազդանշան է ձեռք բերել բջջային մեմբրանի ընկալիչները, այլեւ հանդիսանում է allosteric արարիչ: Allosteric Effectors են նյութեր, որոնք արագացնել կամ դանդաղեցնել ֆերմենտային ռեակցիաները: Այսպիսով, ցիկլային Adenosine արգելակում enzyme, որ catalyzes է հերձում են կաթնաշաքար մեջ բջիջների մի միկրոբ.

ATP մոլեկուլ ինքը կարող է նաեւ լինել allosteric արարիչ: Ավելին, նման գործընթացներում հակառակորդ ATP ՏԶԾ հանդես է գալիս, քանի որ եթե triphosphate արագացնում արձագանքը, ապա inhibits երկֆոսֆատ, եւ հակառակը: Սրանք են այն գործառույթներն ու կառուցվածքը ATP.

Քանի որ ATP ձեւավորված է խցում

Գործառույթը եւ կառուցվածքը ATP այնպիսին են, որ մոլեկուլները տվյալ նյութի օգտագործվում են արագ եւ ոչնչացվում են: Հետեւաբար triphosphate սինթեզ - կարեւոր գործընթաց էներգետիկ ձեւավորման խցում:

Կան երեք առավել կարեւոր մեթոդ սինթեզի adenosine triphosphate:

1. substrate phosphorylation:

2. Oxidative phosphorylation:

3. phosphorylation:

Substrate phosphorylation հիմնված է բազմաթիվ ռեակցիաների տեղի է բջջային cytoplasm: Այս ռեակցիաներ են կոչվում glycolysis - Անաէրոբ փուլը aerobic շնչառության. Որպես հետեւանք, մեկը ցիկլ Glycolysis 1-ից գլյուկոզի մոլեկուլ, որը սինթեզվում են երկու մոլեկուլների վրա pyruvic թթու են հետագա օգտագործվում է արտադրել էներգիա, ինչպես նաեւ երկու սինթեզված ATP.

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

Oxidative phosphorylation: բջջային շնչառության

Oxidative phosphorylation - ձեւավորումն է ATP ըստ փոխանցման էլեկտրոնների էլեկտրոնի տրանսպորտային շղթայի մեմբրանի. Որպես հետեւանք նման փոխանցման պրոտոնային գրադիենտ ստեղծվել է մի կողմում մեմբրանի եւ օգտագործելով մի շարք սպիտակուցային անբաժան ATP synthase է կառուցել մոլեկուլները: Այդ գործընթացը տեղի է ունենում mitochondrial մեմբրանի.

Հաջորդականությունը քայլերի մասին Glycolysis եւ օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացումն ի mitochondria է ընդհանուր գործընթացը կոչվում շնչառական. Հետո լրիվ ցիկլի 1-ից մոլեկուլի գլյուկոզի է 36 խցում, որը ձեւավորվում է ATP մոլեկուլների.

photophosphorylation

Phosphorylation գործընթացը - սա նույնն է oxidative phosphorylation միայն մեկ տարբերությամբ: Այդ ֆոսֆորիլացումն առաջանում է քլորոպլաստները բջիջների ազդեցության տակ լույսի. ATP արտադրվում ընթացքում photosynthesis թեթեւ փուլում բազային ձեռք բերելու գործընթացում էներգիա է կանաչ բույսերի, ջրիմուռների եւ որոշ բակտերիաներ:

Ի գործընթացում photosynthesis համար նույն էլեկտրոն-տրանսպորտային շղթա անցնում էլեկտրոնների, որի արդյունքում մի պրոտոնային գրադիենտ. Կոնցենտրացիան պրոտոնների վրա մի կողմում մեմբրանի մի աղբյուր ATP սինթեզի. Մոնտաժման մոլեկուլները իրականացվում է enzyme ATP synthase:

Հետաքրքիր փաստեր մասին ATP

- միջին բջջային պարունակում 0.04% ընդհանուր զանգվածից adenosine triphosphate: Սակայն, առավել կարեւոր է նկատվում մկանային բջիջների. 0,2-0,5%:

- Ի խցում, շուրջ 1 մլրդ մոլեկուլները ATP.

- Յուրաքանչյուր մոլեկուլ չի ապրում են ավելի քան 1 րոպե.

- Մեկ ATP մոլեկուլ, որը թարմացվում է ամեն օր 2000-3000 անգամ:

- Ընդհանուր առմամբ, մեկ օրը, մարդու մարմնի համադրում 40kg adenosine triphosphate, եւ ամեն անգամ, որ ֆոնդային ATP է 250 գ

եզրափակում

ATP կառուցվածքը եւ կենսաբանական դերը նրա մոլեկուլների, որոնք սերտորեն առնչվում: The նյութ խաղում առանցքային դեր է գործընթացներում կյանքի, քանի որ էներգետիկ կապը ֆոսֆատ նստվածքներ պարունակում է մի հսկայական քանակությամբ էներգիա: ATP իրականացնում է բազմաթիվ գործառույթներ է խցում, եւ, հետեւաբար, դա կարեւոր է պահպանել մշտական կոնցենտրացիան նյութի: Կազմը եւ սինթեզ պատրաստվում են բարձր արագությամբ, այսինքն. To. Էներգետիկ հարաբերությունները, որոնք մշտապես օգտագործվում է կենսաքիմիական ռեակցիաների. Դա անփոխարինելի բաղադրիչ ցանկացած խցում է մարմնի. Այստեղ, թերեւս, այն ամենը, ինչ կարելի է ասել այն մասին, թե ինչ է կառույցը է ATP.