Enerģija tiek ražota atf formā. Vispārējā bioloģija: ATP un vitamīni. Bioloģiskā diktāta vadīšana "Dzīvās vielas organiskie savienojumi"

Tiek saukts vielmaiņas reakciju kopums, kas notiek organismā vielmaiņa.

Tiek saukti specifisku raksturīgo vielu sintēzes procesi no vienkāršākām anabolisms, vai asimilācija, vai plastmasas apmaiņa. Anabolisma rezultātā veidojas fermenti, vielas, no kurām būvē šūnu struktūras utt. Šo procesu parasti pavada enerģijas patēriņš.

Šo enerģiju organisms iegūst citās reakcijās, kurās sarežģītākas vielas sadalās vienkāršās. Šos procesus sauc katabolisms, vai disimilācija, vai enerģijas apmaiņa. Katabolisma produkti aerobos organismos ir CO 2, H 2 O, ATP un

reducēti ūdeņraža nesēji (NAD∙H un NADP∙H), kas pieņem ūdeņraža atomus, kas atdalīti no organiskām vielām oksidācijas procesos. Dažas zemas molekulmasas vielas, kas veidojas katabolisma laikā, vēlāk var kalpot kā šūnai nepieciešamo vielu prekursori (katabolisma un anabolisma krustpunkts).

Katabolisms un anabolisms ir cieši saistīti: anabolismā tiek izmantota enerģija un reducējošie aģenti, kas veidojas katabolisma reakcijās, un katabolisms notiek anabolisma reakciju rezultātā izveidoto enzīmu ietekmē.

Parasti katabolismu pavada izmantoto vielu oksidēšanās, un anabolismu pavada atveseļošanās.

Anabolisma reakcijām dažādos organismos var būt dažas atšķirības (skatīt tēmu "Dzīvo organismu enerģijas iegūšanas metodes").

ATP - adenozīna trifosfāts

Katabolisma laikā enerģija tiek atbrīvota siltuma veidā un ATP formā.

ATP ir vienots un universāls šūnu enerģijas piegādes avots.

ATP ir nestabils.

ATP ir "enerģijas valūta", ko var tērēt sarežģītu vielu sintēzei anabolisma reakcijās.

ATP hidrolīze (sadalīšanās):

ATP + $H_(2)O$ = ADP + $H_(3)PO_(4)$ + 40 kJ/mol

enerģijas apmaiņa

Dzīvie organismi iegūst enerģiju no organisko savienojumu oksidēšanas.

Oksidācija ir elektronu atteikšanās process.

Saņemtās enerģijas patēriņš:

50% enerģijas izdalās siltumā vidē;

50% enerģijas aiziet plastmasas vielmaiņai (vielu sintēzei).

Augu šūnās:

ciete → glikoze → ATP

Dzīvnieku šūnās:

glikogēns → glikoze → ATP

Sagatavošanas posms

Sarežģītu organisko vielu fermentatīvā sadalīšana līdz vienkāršām gremošanas sistēmā:

olbaltumvielu molekulas - līdz aminoskābēm

lipīdi - līdz glicerīnam un taukskābēm

ogļhidrāti - līdz glikozei

Augstmolekulāro organisko savienojumu sadalīšanos (hidrolīzi) veic vai nu ar kuņģa-zarnu trakta enzīmiem, vai ar lizosomu fermentiem.

Visa atbrīvotā enerģija tiek izkliedēta siltuma veidā.

Tievās zarnas bārkstiņas absorbē vienkāršas vielas:

aminoskābes un glikoze - nonāk asinīs;

taukskābes un glicerīns - limfā;

un transportē uz ķermeņa audu šūnām.

Iegūtās mazās organiskās molekulas var izmantot kā " celtniecības materiāls vai var tālāk sadalīties (glikolīze).

Sagatavošanas posmā var notikt šūnu rezerves vielu hidrolīze: glikogēns dzīvniekiem (un sēnītēm) un ciete augos. Glikogēns un ciete ir polisaharīdi un sadalās monomēros – glikozes molekulās.

glikogēna sadalīšanās

Aknu glikogēns tiek izmantots ne tik daudz aknu vajadzībām, bet gan pastāvīgas glikozes koncentrācijas uzturēšanai asinīs, tādējādi nodrošinot glikozes piegādi citiem audiem.

Rīsi. Glikogēna funkcijas aknās un muskuļos

Muskuļos uzglabātais glikogēns nevar tikt sadalīts glikozē fermenta trūkuma dēļ. Muskuļu glikogēna funkcija ir atbrīvot glikozes-6-fosfātu, kas tiek patērēts pašā muskuļos oksidēšanai un enerģijas izmantošanai.

Glikogēna sadalīšanai līdz glikozei vai glikozes-6-fosfātam nav nepieciešama enerģija.

Glikolīze (anaerobā stadija)

glikolīze- glikozes sadalīšana enzīmu ietekmē.

Iet citoplazmā, bez skābekļa.

Šī procesa laikā notiek glikozes dehidrogenēšana, koenzīms NAD + (nikotīnamīda adenīna dinukleotīds) kalpo kā ūdeņraža akceptors.

Enzīmu reakciju ķēdes rezultātā glikoze tiek pārvērsta divās pirovīnskābes (PVA) molekulās, bet kopā veidojas 2 ATP molekulas un ūdeņraža nesēja NAD H2 reducēta forma:

$C_(6)H_(12)O_(6)$ + 2ADF + 2$H_(3)RO_(4)$ + 2$PĀRSTĀJUMI^(+)$ → 2$C_(3)H_(4)O_( 3)$ + 2ATP + 2$H_(2)O$ + 2($NADH+H^(+)$).

Turpmākais PVC liktenis ir atkarīgs no skābekļa klātbūtnes šūnā:

ja nav skābekļa, rauga un augu alkoholiskā fermentācija, kurā vispirms veidojas acetaldehīds un pēc tam etilspirts:

$C_(3)H_(4)O_(3)$ → $CO_(2)$ + $CH_(3)SON$,

$CH_(3)SON$ + $NADH+H^(+)$ → $C_(2)H_(5)OH$ + $NADH^(+)$ .

Dzīvniekiem un dažām baktērijām ar skābekļa trūkumu notiek pienskābes fermentācija, veidojoties pienskābei:

$C_(3)H_(4)O_(3)$ + $NADH+H^(+)$ → $C_(3)H_(6)O_(3)$ + $NADH^(+)$.

Vienas glikozes molekulas glikolīzes rezultātā izdalās 200 kJ, no kuriem 120 kJ tiek izkliedēti siltuma veidā, bet 80 kJ tiek uzglabāti saitēs. 2 ATP molekulas.

elpošana vai oksidatīvā fosforilācija (aerobā stadija)

Oksidatīvā fosforilēšana- ATP sintēzes process ar skābekļa piedalīšanos.

Skābekļa klātbūtnē iet uz mitohondriju kristālu membrānām.

Pirovīnskābe, kas veidojas glikozes sadalīšanās laikā bez skābekļa, tiek oksidēta līdz galaproduktiem CO2 un H2O. Šo daudzpakāpju fermentatīvo procesu sauc Krebsa cikls vai trikarbonskābes cikls.

Šūnu elpošanas rezultātā, sadaloties divām pirovīnskābes molekulām, tiek sintezētas 36 ATP molekulas:

2$C_(3)H_(4)O_(3)$ + 32$O_(2)$ + 36ADP + 36$H_(3)PO_(4)$ → 6$CO_(2)$ + 58$H_( 2) O$ + 36ATP.

Turklāt jāatceras, ka katras glikozes molekulas bezskābekļa sadalīšanās laikā tiek uzglabātas divas ATP molekulas.

Kopējā reakcija glikozes sadalīšanai oglekļa dioksīdā un ūdenī ir šāda:

$C_(6)H_(12)O_(6)$ + 6$O_(2)$ + 38ADP → 6$CO_(2)$ + 6$H_(2)O$ + 38ATP + Qt,

kur Qt ir siltumenerģija.

Tādējādi oksidatīvā fosforilēšana rada 18 reizes vairāk enerģijas (36 ATP) nekā glikolīze (2 ATP).

Miljoniem bioķīmisko reakciju notiek jebkurā mūsu ķermeņa šūnā. Tos katalizē dažādi enzīmi, kuriem bieži nepieciešama enerģija. Kur šūna to ņem? Uz šo jautājumu var atbildēt, ja ņemam vērā ATP molekulas struktūru - vienu no galvenajiem enerģijas avotiem.

ATP ir universāls enerģijas avots

ATP apzīmē adenozīna trifosfātu vai adenozīna trifosfātu. Matērija ir viens no diviem svarīgākajiem enerģijas avotiem jebkurā šūnā. ATP struktūra un bioloģiskā loma ir cieši saistītas. Lielākā daļa bioķīmisko reakciju var notikt tikai ar vielas molekulu piedalīšanos, jo īpaši tas attiecas.Tomēr ATP reakcijā ir reti iesaistīts tieši: jebkuram procesam ir nepieciešama enerģija, kas atrodas tieši adenozīna trifosfātā.

Vielas molekulu struktūra ir tāda, ka saites, kas veidojas starp fosfātu grupām, nes milzīgu enerģijas daudzumu. Tāpēc šādas saites tiek sauktas arī par makroerģiskām jeb makroenerģētiskām (makro=daudz, liels skaits). Šo terminu pirmais ieviesa zinātnieks F. Lipmans, un viņš arī ieteica to apzīmēšanai izmantot ikonu ̴.

Šūnai ir ļoti svarīgi uzturēt nemainīgu adenozīna trifosfāta līmeni. Īpaši tas attiecas uz muskuļu audu un nervu šķiedru šūnām, jo ​​tās ir visvairāk atkarīgas no enerģijas un, lai veiktu savas funkcijas, ir nepieciešams augsts adenozīna trifosfāta saturs.

ATP molekulas struktūra

Adenozīna trifosfāts sastāv no trim elementiem: ribozes, adenīna un

Ribose- ogļhidrāti, kas pieder pie pentožu grupas. Tas nozīmē, ka riboze satur 5 oglekļa atomus, kas ir iekļauti ciklā. Riboze ir savienota ar adenīnu ar β-N-glikozīdu saiti uz 1. oglekļa atoma. Arī fosforskābes atlikumi pie 5. oglekļa atoma ir saistīti ar pentozi.

Adenīns ir slāpekļa bāze. Atkarībā no tā, kura slāpekļa bāze ir piesaistīta ribozei, tiek izolēti arī GTP (guanozīna trifosfāts), TTP (timidīna trifosfāts), CTP (citidīna trifosfāts) un UTP (uridīna trifosfāts). Visas šīs vielas pēc struktūras ir līdzīgas adenozīna trifosfātam un veic aptuveni tādas pašas funkcijas, taču šūnā tās ir daudz retāk sastopamas.

Fosforskābes atliekas. Pie ribozes var piesaistīt ne vairāk kā trīs fosforskābes atlikumus. Ja ir divi vai tikai viens no tiem, tad vielu attiecīgi sauc par ADP (difosfātu) vai AMP (monofosfātu). Tieši starp fosfora atlikumiem tiek noslēgtas makroenerģētiskās saites, pēc kuru pārrāvuma atbrīvojas no 40 līdz 60 kJ enerģijas. Ja tiek pārrautas divas saites, atbrīvojas 80, retāk - 120 kJ enerģijas. Pārraujot saiti starp ribozi un fosfora atlikumu, atbrīvojas tikai 13,8 kJ, tāpēc trifosfāta molekulā ir tikai divas augstas enerģijas saites (P ̴ P ̴ P), bet viena ADP molekulā (P ̴ P).

Kādas ir ATP strukturālās iezīmes. Sakarā ar to, ka starp fosforskābes atlikumiem veidojas makroenerģētiskā saite, ATP struktūra un funkcijas ir savstarpēji saistītas.

ATP struktūra un molekulas bioloģiskā loma. Adenozīna trifosfāta papildu funkcijas

Papildus enerģijai ATP šūnā var veikt daudzas citas funkcijas. Kopā ar citiem nukleotīdu trifosfātiem trifosfāts ir iesaistīts nukleīnskābju veidošanā. Šajā gadījumā ATP, GTP, TTP, CTP un UTP ir slāpekļa bāzu piegādātāji. Šis īpašums tiek izmantots procesos un transkripcijā.

ATP ir nepieciešams arī jonu kanālu darbībai. Piemēram, Na-K kanāls izsūknē no šūnas 3 nātrija molekulas un šūnā iesūknē 2 kālija molekulas. Šāda jonu strāva ir nepieciešama, lai uzturētu pozitīvu lādiņu uz membrānas ārējās virsmas, un tikai ar adenozīna trifosfāta palīdzību kanāls var funkcionēt. Tas pats attiecas uz protonu un kalcija kanāliem.

ATP ir otrā ziņotāja cAMP (cikliskā adenozīna monofosfāta) prekursors – cAMP ne tikai pārraida signālu, ko saņem šūnu membrānas receptori, bet ir arī allosteriskais efektors. Allosteriskie efektori ir vielas, kas paātrina vai palēnina fermentatīvās reakcijas. Tātad cikliskais adenozīna trifosfāts inhibē enzīma sintēzi, kas katalizē laktozes sadalīšanos baktēriju šūnās.

Pati adenozīna trifosfāta molekula var būt arī allosteriskais efektors. Turklāt šādos procesos ADP darbojas kā ATP antagonists: ja trifosfāts paātrina reakciju, tad difosfāts palēninās un otrādi. Šīs ir ATP funkcijas un struktūra.

Kā šūnā veidojas ATP

ATP funkcijas un struktūra ir tāda, ka vielas molekulas tiek ātri izmantotas un iznīcinātas. Tāpēc trifosfāta sintēze ir svarīgs process enerģijas veidošanā šūnā.

Ir trīs vissvarīgākie adenozīna trifosfāta sintezēšanas veidi:

1. Substrāta fosforilēšana.

2. Oksidatīvā fosforilēšana.

3. Fotofosforilēšana.

Substrāta fosforilēšana balstās uz vairākām reakcijām, kas notiek šūnas citoplazmā. Šīs reakcijas sauc par glikolīzi - anaerobo stadiju.1 glikolīzes cikla rezultātā no 1 glikozes molekulas tiek sintezētas divas molekulas, kuras tālāk tiek izmantotas enerģijas ražošanai, kā arī tiek sintezēti divi ATP.

• C6H12O6 + 2ADP + 2Fn --> 2C 3H4O3 + 2ATP + 4H.

Šūnu elpošana

Oksidatīvā fosforilēšana ir adenozīna trifosfāta veidošanās, pārnesot elektronus pa membrānas elektronu transportēšanas ķēdi. Šīs pārneses rezultātā vienā no membrānas pusēm veidojas protonu gradients, un ar ATP sintāzes proteīna integrālā komplekta palīdzību tiek uzbūvētas molekulas. Process notiek uz mitohondriju membrānas.

Glikolīzes un oksidatīvās fosforilācijas posmu secība mitohondrijās ir vispārējs process sauc elpa. Pēc pilnīga cikla no 1 glikozes molekulas šūnā veidojas 36 ATP molekulas.

Fotofosforilēšana

Fotofosforilēšanas process ir tā pati oksidatīvā fosforilēšana ar tikai vienu atšķirību: fotofosforilēšanas reakcijas notiek šūnas hloroplastos gaismas iedarbībā. ATP tiek ražots fotosintēzes gaismas stadijā, kas ir galvenais enerģijas ražošanas process zaļajos augos, aļģēs un dažās baktērijās.

Fotosintēzes procesā elektroni iziet cauri vienai un tai pašai elektronu transportēšanas ķēdei, kā rezultātā veidojas protonu gradients. Protonu koncentrācija vienā membrānas pusē ir ATP sintēzes avots. Molekulu montāžu veic enzīms ATP sintāze.

Vidējā šūna satur 0,04% adenozīna trifosfāta no kopējās masas. Tomēr vislielākā vērtība tiek novērota muskuļu šūnās: 0,2-0,5%.

Šūnā ir aptuveni 1 miljards ATP molekulu.

Katra molekula dzīvo ne vairāk kā 1 minūti.

Viena adenozīna trifosfāta molekula tiek atjaunota 2000-3000 reizes dienā.

Kopumā cilvēka ķermenis dienā sintezē 40 kg adenozīna trifosfāta, un katrā laika posmā ATP piegāde ir 250 g.

Secinājums

ATP struktūra un tā molekulu bioloģiskā loma ir cieši saistītas. Vielai ir galvenā loma dzīvības procesos, jo makroerģiskās saites starp fosfātu atliekām satur milzīgu enerģijas daudzumu. Adenozīna trifosfāts šūnā pilda daudzas funkcijas, un tāpēc ir svarīgi uzturēt nemainīgu vielas koncentrāciju. Sabrukšana un sintēze notiek lielā ātrumā, jo saišu enerģija tiek pastāvīgi izmantota bioķīmiskās reakcijās. Tā ir jebkuras ķermeņa šūnas neaizstājama viela. Tas, iespējams, ir viss, ko var teikt par ATP struktūru.

Bioloģijā ATP ir enerģijas avots un dzīvības pamats. ATP – adenozīna trifosfāts – piedalās vielmaiņas procesos un regulē bioķīmiskās reakcijas organismā.

Kas tas?

Lai saprastu, kas ir ATP, palīdzēs ķīmija. ATP molekulas ķīmiskā formula ir C10H16N5O13P3. Pilnu vārdu ir viegli atcerēties, ja to sadalāt tā sastāvdaļās. Adenozīna trifosfāts jeb adenozīna trifosforskābe ir nukleotīds, kas sastāv no trim daļām:

• adenīns - purīna slāpekļa bāze;
• riboze - monosaharīds, kas saistīts ar pentozēm;
• trīs fosforskābes atliekas.

Rīsi. 1. ATP molekulas uzbūve.

Detalizētāks ATP sadalījums ir parādīts tabulā.

ATP pirmo reizi atklāja Hārvardas bioķīmiķi Subbarao, Lomans un Fiske 1929. gadā. 1941. gadā vācu bioķīmiķis Frics Lipmans konstatēja, ka ATP ir dzīva organisma enerģijas avots.

Enerģijas ražošana

Fosfātu grupas ir savstarpēji savienotas ar augstas enerģijas saitēm, kuras ir viegli iznīcināmas. Hidrolīzes (mijiedarbības ar ūdeni) laikā fosfātu grupas saites sadalās, atbrīvojot lielu enerģijas daudzumu, un ATP tiek pārveidots par ADP (adenozīndifosforskābi).

Nosacīti ķīmiskā reakcija sekojoši:

TOP 4 rakstikas lasa kopā ar šo

ATP + H2O → ADP + H3PO4 + enerģija

Rīsi. 2. ATP hidrolīze.

Daļa atbrīvotās enerģijas (apmēram 40 kJ / mol) tiek iesaistīta anabolismā (asimilācijā, plastiskā metabolismā), daļa tiek izkliedēta siltuma veidā, lai uzturētu ķermeņa temperatūru. Turpinot ADP hidrolīzi, tiek atdalīta cita fosfātu grupa, atbrīvojoties no enerģijas un veidojot AMP (adenozīna monofosfātu). AMP netiek pakļauts hidrolīzei.

ATP sintēze

ATP atrodas citoplazmā, kodolā, hloroplastos un mitohondrijās. ATP sintēze dzīvnieku šūnā notiek mitohondrijās, bet augu šūnā - mitohondrijās un hloroplastos.

ATP veidojas no ADP un fosfāta, patērējot enerģiju. Šo procesu sauc par fosforilēšanu:

ADP + H3PO4 + enerģija → ATP + H2O

Rīsi. 3. ATP veidošanās no ADP.

AT augu šūnas Fosforilācija notiek fotosintēzes laikā, un to sauc par fotofosforilāciju. Dzīvniekiem process notiek elpošanas laikā, un to sauc par oksidatīvo fosforilāciju.

Dzīvnieku šūnās ATP sintēze notiek katabolisma (disimilācijas, enerģijas metabolisma) procesā olbaltumvielu, tauku, ogļhidrātu sadalīšanās laikā.

Funkcijas

No ATP definīcijas ir skaidrs, ka šī molekula spēj nodrošināt enerģiju. Papildus enerģijai darbojas adenozīna trifosforskābe citas funkcijas:

• ir materiāls nukleīnskābju sintēzei;
• ir daļa no fermentiem un regulē ķīmiskos procesus, paātrinot vai palēninot to norisi;
• ir starpnieks - pārraida signālu sinapsēm (divu šūnu membrānu saskares punktiem).

Ko mēs esam iemācījušies?

No 10. klases bioloģijas stundas uzzinājām par uzbūvi un ATP funkcijas- adenozīna trifosforskābe. ATP sastāv no adenīna, ribozes un trim fosforskābes atlikumiem. Hidrolīzes laikā tiek iznīcinātas fosfātu saites, kas atbrīvo organismu dzīvībai nepieciešamo enerģiju.

Tēmu viktorīna

Ziņojuma novērtējums

Vidējais vērtējums: 4.6. Kopējais saņemto vērtējumu skaits: 621.

Visu dzīvo procesu pamatā ir atomu un molekulu kustība. Gan elpošanas process, gan šūnu attīstība, dalīšanās nav iespējama bez enerģijas. Enerģijas piegādes avots ir ATP, kas tas ir un kā tas veidojas, mēs apsvērsim tālāk.

Pirms ATP jēdziena izpētes ir nepieciešams to atšifrēt. Šis termins nozīmē nukleozīdu trifosfātu, kas ir būtisks enerģijas un materiālu metabolismam organismā.

Tas ir unikāls enerģijas avots, kas ir bioķīmisko procesu pamatā.Šis savienojums ir būtisks enzīmu veidošanai.

ATP tika atklāts Hārvardā 1929. gadā. Dibinātāji bija Hārvardas Medicīnas skolas zinātnieki. To vidū bija Karls Lomans, Sairuss Fiske un Yellapragada Subbarao. Viņi identificēja savienojumu, kas pēc struktūras atgādināja ribonukleīnskābju adenilnukleotīdu.

Savienojuma atšķirīgā iezīme bija trīs fosforskābes atlikumu saturs viena vietā. 1941. gadā zinātnieks Frics Lipmans pierādīja, ka ATP šūnā ir enerģijas potenciāls. Pēc tam tika atklāts galvenais enzīms, ko sauca par ATP sintāzi. Tās uzdevums ir skābju molekulu veidošanās mitohondrijās.

ATP ir enerģijas akumulators šūnu bioloģijā un ir būtisks veiksmīgai bioķīmisko reakciju īstenošanai.

Adenozīna trifosforskābes bioloģija liecina, ka tā veidojas enerģijas metabolisma rezultātā. Process sastāv no 2 molekulu izveidošanas otrajā posmā. Atlikušās 36 molekulas parādās trešajā posmā.

Enerģijas uzkrāšanās skābes struktūrā notiek saistvielā starp fosfora atlikumiem. 1 fosfora atlikuma atdalīšanās gadījumā notiek 40 kJ enerģijas izdalīšanās.

Tā rezultātā skābe tiek pārveidota par adenozīna difosfātu (ADP). Sekojoša fosfāta atdalīšanās veicina adenozīna monofosfāta (AMP) veidošanos.

Jāņem vērā, ka augu cikls ietver AMP un ADP atkārtotu izmantošanu, kā rezultātā šie savienojumi tiek reducēti līdz skābes stāvoklim. To nodrošina process.

Struktūra

Savienojuma būtības atklāšana ir iespējama pēc tam, kad ir izpētīts, kuri savienojumi ir daļa no ATP molekulas.

Kādi savienojumi ir skābē?

• 3 fosforskābes atliekas. Skābju atlikumi tiek apvienoti viens ar otru, izmantojot nestabilas dabas enerģijas saites. Tas ir atrodams arī ar nosaukumu ortofosforskābe;
• adenīns: ir slāpekļa bāze;
• Ribose: tas ir pentozes ogļhidrāts.

Šo elementu iekļaušana ATP piešķir tai nukleotīdu struktūru. Tas ļauj molekulu klasificēt kā nukleīnskābi.

Svarīgs! Skābju molekulu atdalīšanas rezultātā tiek atbrīvota enerģija. ATP molekula satur 40 kJ enerģijas.

Izglītība

Molekulas veidošanās notiek mitohondrijās un hloroplastos. Skābes molekulārās sintēzes galvenais moments ir disimilācijas process. Disimilācija ir sarežģīta savienojuma pārejas process uz salīdzinoši vienkāršu iznīcināšanas dēļ.

Skābes sintēzes ietvaros ir ierasts atšķirt vairākus posmus:

1. Sagatavošanas. Šķelšanās pamatā ir gremošanas process, ko nodrošina fermentatīvā darbība. Pārtika, kas nonāk organismā, tiek iznīcināta. Tauki tiek sadalīti taukskābēs un glicerīnā. Olbaltumvielas tiek sadalītas aminoskābēs, ciete tiek sadalīta glikozē. Posmu pavada siltumenerģijas izdalīšanās.
2. Anoksiska jeb glikolīze. Sabrukšanas process ir pamats. Glikozes sadalīšanās notiek ar enzīmu līdzdalību, savukārt 60% no atbrīvotās enerģijas pārvēršas siltumā, pārējais paliek molekulas sastāvā.
3. Skābeklis vai hidrolīze; Rodas mitohondrijās. Rodas ar skābekļa un enzīmu palīdzību. Ir iesaistīts ķermeņa izelpotais skābeklis. Beidzas pabeigts. Tas nozīmē enerģijas atbrīvošanu, lai izveidotu molekulu.

Ir šādi molekulu veidošanās veidi:

1. Substrāta rakstura fosforilēšana. Pamatojoties uz vielu enerģiju oksidācijas rezultātā. Dominējošā molekulas daļa veidojas mitohondrijās uz membrānām. To veic bez membrānas enzīmu līdzdalības. Tas notiek citoplazmas daļā, izmantojot glikolīzi. Ir pieļaujama iespēja veidoties fosfātu grupas transportēšanas dēļ no citiem augstas enerģijas savienojumiem.
2. Oksidatīva rakstura fosforilēšana. Rodas oksidatīvās reakcijas dēļ.
3. Fotofosforilēšana augos fotosintēzes laikā.

Nozīme

Molekulas fundamentālā nozīme organismam tiek atklāta caur ATP funkciju.

ATP funkcionalitāte ietver šādas kategorijas:

1. Enerģija. Nodrošina organismu ar enerģiju, ir fizioloģisko bioķīmisko procesu un reakciju enerģētiskais pamats. Rodas 2 augstas enerģijas saišu dēļ. Tas nozīmē muskuļu kontrakciju, transmembrānas potenciāla veidošanos, molekulārā transporta nodrošināšanu caur membrānām.
2. sintēzes pamats. To uzskata par izejas savienojumu turpmākai nukleīnskābju veidošanai.
3. Regulējošais. Tas ir pamatā lielākajai daļai bioķīmisko procesu regulēšanas. Nodrošina piederība enzīmu sērijas allosteriskajam efektoram. Tas ietekmē regulējošo centru darbību, nostiprinot vai nomācot tos.
4. Starpnieks. To uzskata par sekundāru saikni hormonālā signāla pārraidē uz šūnu. Tas ir cikliskā ADP veidošanās priekštecis.
5. starpnieks. Tā ir signālu viela sinapsēs un citās šūnu mijiedarbībās. Nodrošina purinerģisko signālu pārraidi.

Starp iepriekšminētajiem punktiem dominējošā vieta ir ATP enerģijas funkcijai.

Ir svarīgi saprast, neatkarīgi no tā, kādu funkciju ATP pilda, tā vērtība ir universāla.

Noderīgs video

Summējot

Fizioloģisko un bioķīmisko procesu pamatā ir ATP molekulas esamība. Savienojumu galvenais uzdevums ir energoapgāde. Bez savienojuma nav iespējama gan augu, gan dzīvnieku vitālā darbība.

Saskarsmē ar

ATP jeb adenozīntrifosforskābe pilnībā ir enerģijas "akumulators" ķermeņa šūnās. Neviena bioķīmiskā reakcija nenotiek bez ATP līdzdalības. ATP molekulas ir atrodamas DNS un RNS.

ATP sastāvs

ATP molekulai ir trīs komponenti: trīs fosforskābes atlikumi, adenīns un riboze. Tas ir, ATP ir nukleotīda struktūra un attiecas uz nukleīnskābēm. Riboze ir ogļhidrāts, un adenīns ir slāpekļa bāze. Skābes paliekas savā starpā vieno nestabilas enerģijas saites. Enerģija parādās, kad skābes molekulas tiek atdalītas. Atdalīšana notiek biokatalizatoru dēļ. Pēc atdalīšanas ATP molekula jau tiek pārveidota par ADP (ja tiek atdalīta viena molekula) vai AMP (ja tiek atdalītas divas skābes molekulas). Atdalot vienu fosforskābes molekulu, atbrīvojas 40 kJ enerģijas.

Loma organismā

ATP spēlē ne tikai enerģētisko lomu organismā, bet arī vairākas citas:

• ir nukleīnskābju sintēzes rezultāts.
• daudzu bioķīmisko procesu regulēšana.
• signālu viela citās šūnu mijiedarbībās.

ATP sintēze

ATP ražošana notiek hloroplastos un mitohondrijos. Vissvarīgākais process ATP molekulu sintēzē ir disimilācija. Disimilācija ir kompleksa iznīcināšana vienkāršākajam.

ATP sintēze nenotiek vienā, bet trīs posmos:

1. Pirmais posms ir sagatavošanās. Fermentu iedarbībā gremošanas procesā notiek tā, ko esam absorbējuši, sabrukšana. Šajā gadījumā tauki sadalās līdz glicerīnam un taukskābēm, olbaltumvielas par aminoskābēm un ciete par glikozi. Tas ir, viss ir sagatavots turpmākai lietošanai. Tiek atbrīvota siltumenerģija
2. Otrais solis ir glikolīze (anoksiskā). Sadalījums notiek vēlreiz, bet šeit tiek noārdīta arī glikoze. Ir iesaistīti arī fermenti. Bet 40% enerģijas paliek ATP, bet pārējais tiek iztērēts kā siltums.
3. Trešais posms ir hidrolīze (skābeklis). Tas notiek jau pašos mitohondrijos. Šeit piedalās gan skābeklis, ko mēs ieelpojam, gan fermenti. Pēc pilnīgas disimilācijas tiek atbrīvota enerģija ATP veidošanai.