Struktura ATP in biološka vloga. funkcije ATP

Vsaka celica v našem telesu potekajo milijone biokemične reakcije. So katalizira različnih encimov, ki pogosto zahtevajo energijo. Če je celica je potrebno? To vprašanje je mogoče odgovoriti z upoštevanjem strukture molekul ATP - glavni vir energije.

ATP - univerzalni vir energije

ATP stoji za adenozin, ali adenozin trifosfata. Snov je eden od dveh najpomembnejših virov energije v vsaki celici. Struktura in biološka vloga ATP sta tesno povezani. Večina biokemične reakcije se lahko opravi le s sodelovanjem molekul snovi, zlasti v plastično presnovo. Vendar ATP redko neposredno sodeluje pri reakciji, za katere od postopka zahteva energijo, je obdana s kemičnimi vezmi ATP.

Struktura molekul snovi, tako da nastalo povezava med fosfatnih skupin nosijo veliko količino energije. Tako je na primer komunikacija imenuje tudi visoke energije ali makroenergeticheskimi (makro = veliko večje število). energije obveznice izraz za prvič uvedel znanstvenik F. Lipman, in je predlagala, da se uporabljajo, da se jim določi ̴ ikono.

To je zelo pomembno za mobilni ohraniti konstantno raven ATP. To je še posebej značilno za mišičnih celic in živčnih vlaken, ker so najbolj nestanovitna in za izpolnitev njegove naloge zahtevajo visoko vsebnost adenozin trifosfat.

Struktura molekul ATP

ATP je sestavljen iz treh elementov: ribozni in adenin ostanke fosforjeve kisline.

Riboza - ogljikovih hidratov, ki se nanaša na pentoza skupino. To pomeni, da sestavi riboze 5 atomi ogljika, ki so vključene v ciklu. Riboza je povezan z adenin β-N-glikozidno vezjo pritrjene na prvem ogljikovem atomu. pridružila tudi pentoza ostankov fosforjeve kisline na 5. ogljikovem atomu.

Adenin - dušikova baza. Odvisno od vrste bazičnega dušika vezan na ribozo, kot izolirano GTP (gvanozin trifosfat), TTP (timidin), CTP (citidin trifosfat) in UTP (uridin trifosfat). Vse te snovi so podobno strukturo na adenozin trifosfat in opravljajo približno enako funkcijo, vendar so na voljo v celici je veliko manj pogosti.

Ostanki fosforne kisline. Da bi povečali riboze lahko pridruži tri ostanke fosforjeve kisline. Če sta dve izmed njih ali samo eno, in sicer, snov, ki se imenuje ADP (difosfat) in AMP (monofosfat). Ugotovljeno je med ostankov fosforjeve makroenergeticheskie povezave, ki se sprošča ob prelomu 40 do 60 kJ energije. Če sta obe vezi zdrobljen, stojala 80, vsaj - 120 kJ energije. Pri pretrgu komunikacijo med deležem riboze in fosfor se sprošča le 13,8 kJ, da le dve trifosfat molekule macroergic priključek (P ̴ ̴ Fp), in v molekuli ADP - ona (P ̴ P).

Tu so, kaj so značilnosti strukture ATP. Zaradi dejstva, da je med tvorjen ostanki fosforne kisline struktura makroenergeticheskaya vez in funkcije ATP povezana.

Struktura in biološka vloga ATP molekul. Dodatne lastnosti adenozin trifosfat

Poleg energije, lahko ATP opravlja številne druge funkcije v celici. Skupaj z drugo nukleotidno trifosfat trifosfata sodeluje pri gradnji nukleinske kisline. V tem primeru, ATP, GTP, TTP, CTP in UTP so ponudniki dušikovih baz. Ta lastnost se uporablja v procesih replikacije DNA in transkripcijo.

ATP je potreben za ionske kanale tudi. Na primer, Na-K kanalov črpalke natrijev 3 molekule iz celic in za črpanje kalijevega 2 molekule v celico. Ta ionski tok je potreben, da se ohrani pozitivni naboj na zunanji površini membrane, in samo z uporabo ATP kanal lahko deloval pravilno. Enako velja za protonsko in kalcijevih kanalov.

ATP je prekurzor sekundarnih glasnicima cAMP (ciklični adenozin monofosfat) - cAMP prenaša le signal dobljen celične membranske receptorje, ampak je alosterični efektor. Alosterični efektorji - so snovi, ki pospeši ali upočasni encimske reakcije. Tako ciklični adenozin inhibira encim, ki katalizira cepitev laktoze v celice bakterija.

ATP molekula sam lahko tudi alosterični efektor. Poleg tega v teh procesih antagonista ATP ADP deluje kot če trifosfat pospešuje reakcijo, nato zavira difosfat, in obratno. To so funkcije in struktura ATP.

Ker ATP tvorjen v celici

Funkcija in struktura ATP taka, da so molekule snovi hitro uporabiti in jih uniči. Zato sinteza trifosfat - je pomemben proces nastajanja energije v celici.

Obstajajo tri najbolj pomembna metoda za sintezo adenozin trifosfat:

1. fosforilacijo substrata.

2. oksidativne fosforilacije.

3. fosforilacija.

fosforilacije Substrat temelji na več reakcij v celični citoplazmi. Te reakcije imenujemo glikoliza - anaerobna faza aerobnega dihanja. Kot rezultat, je eden cikel glikolize od 1 molekulo glukoze sintetiziramo z dveh molekul iz piruvične kisline se nadalje uporablja za proizvodnjo energije, kot tudi dve sintetizirani ATP.

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

Oksidativne fosforilacije. celica dihanje

Oksidativne fosforilacije - je tvorba ATP s prenosom elektronov v elektronski transportni verigi membrane. Kot posledica takšnega prenosa protonske gradient tvorjena na eni strani membrane in z uporabo niza beljakovin sestavni ATP sintaza zgraditi molekule. Proces poteka v mitohondrijski membrani.

Zaporedje korakov glikolize in oksidativne fosforilacije v mitohondrijih je splošen proces se imenuje dihanje. Po celoten cikel od 1 molekulo glukoze v celici 36 tvorjen molekul ATP.

fotofosforilacijo

Fosforilacija Postopek - to je enako oksidativna fosforilacija samo z eno razliko: fosforilacijo Reakcije potekajo v kloroplaste celicah pod vplivom svetlobe. ATP je bil proizveden v fotosinteze svetlobe fazi - osnovni proces pridobivanja energije iz zelenih rastlin, alg in nekaterih bakterij.

V procesu fotosinteze za iste elektronov transportni verigi prepustni elektronov, ki rezultirajo v protonski gradient. Koncentracija protonov na eni strani membrane je vir sintezo ATP. Sestavljanje molekule prenašajo z sintaze encima ATP.

Zanimiva dejstva o ATP

- Povprečna celica vsebuje 0,04% celotne mase adenozin trifosfata. Vendar pa je najbolj pomembno poudariti v mišičnih celicah: 0,2-0,5%.

- V celici, približno 1 milijardo molekul ATP.

- Vsaka molekula ne živi več kot 1 minuto.

- Ena molekula ATP se dnevno posodablja 2000-3000 krat.

- Če povzamemo, dnevno človeškega telesa sintetizira 40kg adenozin trifosfat, in se vsakokrat zaloge ATP je 250 g

zaključek

Struktura ATP in biološka vloga njenih molekul sta tesno povezani. Snov ima ključno vlogo v procesih življenja, saj v energetske vezi med ostanki fosfatov vsebujejo ogromne količine energije. ATP opravlja številne funkcije v celici, zato je pomembno, da vzdržuje konstantno koncentracijo snovi. Razdelitev in sinteza se dogaja pri visoki hitrosti, tj. Da., So se odnosi na področju energetike nenehno uporabljajo v biokemičnih reakcijah. To je nepogrešljiva sestavina vsake celice v telesu. Tukaj, morda, vse, kar lahko povedal o tem, kaj je struktura ATP.