Ang enerhiya ay ginawa sa anyo ng atf. Pangkalahatang biology: ATP at bitamina. Pagsasagawa ng biological dictation na "Organic compounds of living matter"

Ang hanay ng mga metabolic reaction na nagaganap sa katawan ay tinatawag metabolismo.

Ang mga proseso ng synthesis ng mga tiyak na intrinsic na sangkap mula sa mas simple ay tinatawag anabolismo, o asimilasyon, o palitan ng plastik. Bilang resulta ng anabolismo, nabuo ang mga enzyme, mga sangkap kung saan itinayo ang mga istruktura ng cell, atbp. Ang prosesong ito ay kadalasang sinasamahan ng pagkonsumo ng enerhiya.

Ang enerhiya na ito ay nakukuha ng katawan sa iba pang mga reaksyon, kung saan ang mas kumplikadong mga sangkap ay nahahati sa mga simple. Ang mga prosesong ito ay tinatawag catabolismo, o dissimilation, o pagpapalitan ng enerhiya. Ang mga produkto ng catabolism sa mga aerobic na organismo ay CO 2 , H 2 O, ATP at

pinababang mga carrier ng hydrogen (NAD∙H at NADP∙H), na tumatanggap ng mga hydrogen atoms na nahati mula sa mga organikong sangkap sa panahon ng mga proseso ng oksihenasyon. Ang ilang mga substansyang mababa ang molecular weight na nabuo sa panahon ng catabolism ay maaaring magsilbi sa ibang pagkakataon bilang mga precursor ng mga sangkap na kinakailangan para sa cell (ang intersection ng catabolism at anabolism).

Ang catabolism at anabolism ay malapit na nauugnay: ang anabolism ay gumagamit ng enerhiya at pagbabawas ng mga ahente na nabuo sa mga reaksyon ng catabolism, at ang catabolism ay isinasagawa sa ilalim ng pagkilos ng mga enzyme na nabuo bilang isang resulta ng mga reaksyon ng anabolismo.

Bilang isang patakaran, ang catabolism ay sinamahan ng oksihenasyon ng mga sangkap na ginamit, at ang anabolismo ay sinamahan ng pagbawi.

Maaaring may ilang pagkakaiba ang mga reaksyon ng anabolismo sa iba't ibang organismo (tingnan ang paksang "Mga paraan ng pagkuha ng enerhiya ng mga buhay na organismo").

ATP - adenosine triphosphate

Sa panahon ng catabolism, ang enerhiya ay inilabas sa anyo ng init at sa anyo ng ATP.

Ang ATP ay isang solong at unibersal na mapagkukunan ng supply ng enerhiya ng cell.

Ang ATP ay hindi matatag.

Ang ATP ay isang "pera ng enerhiya" na maaaring gastusin sa synthesis ng mga kumplikadong sangkap sa mga reaksyon ng anabolismo.

Hydrolysis (decomposition) ng ATP:

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

pagpapalitan ng enerhiya

Ang mga buhay na organismo ay nakakakuha ng enerhiya mula sa oksihenasyon ng mga organikong compound.

Oksihenasyon ay ang proseso ng pagbibigay ng mga electron.

Pagkonsumo ng natanggap na enerhiya:

50% ng enerhiya ay inilabas bilang init sa kapaligiran;

50% ng enerhiya ay napupunta sa plastic metabolism (synthesis ng mga sangkap).

Sa mga selula ng halaman:

almirol → glucose → ATP

Sa mga selula ng hayop:

glycogen → glucose → ATP

Yugto ng paghahanda

Enzymatic breakdown ng mga kumplikadong organikong sangkap sa mga simple sa digestive system:

mga molekula ng protina - hanggang sa mga amino acid

lipids - sa glycerol at fatty acids

carbohydrates - sa glucose

Ang pagkasira (hydrolysis) ng mga high-molecular na organikong compound ay isinasagawa alinman sa pamamagitan ng mga enzyme ng gastrointestinal tract o ng mga enzyme ng lysosome.

Ang lahat ng inilabas na enerhiya ay nawawala sa anyo ng init.

Ang mga simpleng sangkap ay hinihigop ng villi ng maliit na bituka:

amino acids at glucose - sa dugo;

mataba acids at gliserol - sa lymph;

at dinadala sa mga selula ng mga tisyu ng katawan.

Ang mga nagresultang maliliit na organikong molekula ay maaaring gamitin bilang " materyales sa gusali o maaaring masira pa (glycolysis).

Sa yugto ng paghahanda, ang hydrolysis ng mga reserbang sangkap ng mga cell ay maaaring mangyari: glycogen sa mga hayop (at fungi) at starch sa mga halaman. Ang glycogen at starch ay mga polysaccharides at nasira sa mga monomer - mga molekula ng glucose.

pagkasira ng glycogen

Ang glycogen ng atay ay ginagamit hindi gaanong para sa sariling mga pangangailangan ng atay, ngunit upang mapanatili ang isang pare-parehong konsentrasyon ng glucose sa dugo, at, samakatuwid, tinitiyak ang supply ng glucose sa iba pang mga tisyu.

kanin. Mga function ng glycogen sa atay at kalamnan

Ang glycogen na nakaimbak sa mga kalamnan ay hindi maaaring masira sa glucose dahil sa kakulangan ng isang enzyme. Ang function ng muscle glycogen ay ang paglabas ng glucose-6-phosphate na natupok sa mismong kalamnan para sa oksihenasyon at paggamit ng enerhiya.

Ang pagkasira ng glycogen sa glucose o glucose-6-phosphate ay hindi nangangailangan ng enerhiya.

Glycolysis (anaerobic stage)

glycolysis- pagkasira ng glucose sa pamamagitan ng mga enzyme.

Pupunta sa cytoplasm, nang walang oxygen.

Sa prosesong ito, nangyayari ang glucose dehydrogenation, ang coenzyme NAD + (nicotinamide adenine dinucleotide) ay nagsisilbing hydrogen acceptor.

Bilang resulta ng isang kadena ng mga reaksyong enzymatic, ang glucose ay na-convert sa dalawang molekula ng pyruvic acid (PVA), habang ang kabuuang 2 molekula ng ATP at isang pinababang anyo ng hydrogen carrier NAD H2 ay nabuo:

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

Ang karagdagang kapalaran ng PVC ay nakasalalay sa pagkakaroon ng oxygen sa cell:

kung walang oxygen, yeast at halaman pagbuburo ng alkohol, kung saan unang nabuo ang acetaldehyde, at pagkatapos ay ethyl alcohol:

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

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

Sa mga hayop at ilang bakterya, na may kakulangan ng oxygen, ang lactic acid fermentation ay nangyayari sa pagbuo ng lactic acid:

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

Bilang isang resulta ng glycolysis ng isang molekula ng glucose, 200 kJ ay pinakawalan, kung saan 120 kJ ay nawala sa anyo ng init, at 80 kJ ay nakaimbak sa mga bono 2 molekula ng ATP.

paghinga, o oxidative phosphorylation (aerobic stage)

Oxidative phosphorylation- ang proseso ng ATP synthesis na may pakikilahok ng oxygen.

Napupunta sa mga lamad ng mitochondrial cristae sa pagkakaroon ng oxygen.

Ang pyruvic acid, na nabuo sa panahon ng pagkasira ng glucose na walang oxygen, ay na-oxidized sa mga huling produkto na CO2 at H2O. Ang multi-step na prosesong enzymatic na ito ay tinatawag ang Krebs cycle, o ang tricarboxylic acid cycle.

Bilang resulta ng paghinga ng cellular, sa panahon ng pagkasira ng dalawang molekula ng pyruvic acid, 36 na molekula ng ATP ang na-synthesize:

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

Bilang karagdagan, dapat itong alalahanin na ang dalawang molekula ng ATP ay nakaimbak sa panahon ng pagkasira na walang oxygen ng bawat molekula ng glucose.

Ang pangkalahatang reaksyon para sa pagkasira ng glucose sa carbon dioxide at tubig ay ang mga sumusunod:

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

kung saan ang Qt ay thermal energy.

Kaya, ang oxidative phosphorylation ay gumagawa ng 18 beses na mas maraming enerhiya (36 ATP) kaysa sa glycolysis (2 ATP).

Milyun-milyong biochemical reaction ang nagaganap sa alinmang selula ng ating katawan. Ang mga ito ay na-catalyzed ng iba't ibang mga enzyme na kadalasang nangangailangan ng enerhiya. Saan ito dinadala ng cell? Ang tanong na ito ay masasagot kung isasaalang-alang natin ang istraktura ng molekula ng ATP - isa sa mga pangunahing mapagkukunan ng enerhiya.

Ang ATP ay isang unibersal na mapagkukunan ng enerhiya

Ang ATP ay nangangahulugang adenosine triphosphate, o adenosine triphosphate. Ang bagay ay isa sa dalawang pinakamahalagang pinagmumulan ng enerhiya sa anumang cell. Ang istraktura ng ATP at ang biological na papel ay malapit na nauugnay. Karamihan sa mga biochemical reaction ay maaari lamang maganap sa partisipasyon ng mga molecule ng isang substance, lalo na ito ay nalalapat.Gayunpaman, ang ATP ay bihirang direktang kasangkot sa reaksyon: para sa anumang proseso na mangyari, kailangan ang enerhiya na tiyak na nilalaman sa adenosine triphosphate.

Ang istraktura ng mga molekula ng sangkap ay tulad na ang mga bono na nabuo sa pagitan ng mga grupo ng pospeyt ay nagdadala ng isang malaking halaga ng enerhiya. Samakatuwid, ang gayong mga bono ay tinatawag ding macroergic, o macroenergetic (macro=many, large number). Ang termino ay unang ipinakilala ng siyentipiko na si F. Lipman, at iminungkahi din niya ang paggamit ng icon na ̴ upang italaga ang mga ito.

Napakahalaga para sa cell na mapanatili ang isang pare-parehong antas ng adenosine triphosphate. Ito ay totoo lalo na para sa mga selula ng kalamnan tissue at nerve fibers, dahil sila ang pinaka-nakadepende sa enerhiya at nangangailangan ng mataas na nilalaman ng adenosine triphosphate upang maisagawa ang kanilang mga function.

Ang istraktura ng molekula ng ATP

Ang adenosine triphosphate ay binubuo ng tatlong elemento: ribose, adenine, at

Ribose- isang carbohydrate na kabilang sa pangkat ng mga pentose. Nangangahulugan ito na ang ribose ay naglalaman ng 5 carbon atoms, na nakapaloob sa isang cycle. Ang Ribose ay konektado sa adenine sa pamamagitan ng isang β-N-glycosidic bond sa 1st carbon atom. Gayundin, ang mga residue ng phosphoric acid sa 5th carbon atom ay nakakabit sa pentose.

Ang Adenine ay isang nitrogenous base. Depende sa kung aling nitrogenous base ang nakakabit sa ribose, ang GTP (guanosine triphosphate), TTP (thymidine triphosphate), CTP (cytidine triphosphate) at UTP (uridine triphosphate) ay nakahiwalay din. Ang lahat ng mga sangkap na ito ay katulad sa istraktura sa adenosine triphosphate at gumaganap ng humigit-kumulang sa parehong mga function, ngunit ang mga ito ay hindi gaanong karaniwan sa cell.

Mga labi ng phosphoric acid. Ang maximum na tatlong phosphoric acid residues ay maaaring ikabit sa isang ribose. Kung mayroong dalawa o isa lamang sa kanila, kung gayon, ayon sa pagkakabanggit, ang sangkap ay tinatawag na ADP (diphosphate) o AMP (monophosphate). Nasa pagitan ng mga residu ng posporus na ang mga macroenergetic bond ay natapos, pagkatapos ng pagkalagot kung saan mula 40 hanggang 60 kJ ng enerhiya ay pinakawalan. Kung ang dalawang bono ay nasira, 80, mas madalas - 120 kJ ng enerhiya ang pinakawalan. Kapag nasira ang bond sa pagitan ng ribose at phosphorus residue, 13.8 kJ lang ang inilalabas, samakatuwid, mayroon lamang dalawang high-energy bond sa triphosphate molecule (P ̴ P ̴ P), at isa sa ADP molecule (P ̴ P).

Ano ang mga tampok na istruktura ng ATP. Dahil sa ang katunayan na ang isang macroenergetic bond ay nabuo sa pagitan ng phosphoric acid residues, ang istraktura at mga function ng ATP ay magkakaugnay.

Ang istraktura ng ATP at ang biological na papel ng molekula. Mga karagdagang pag-andar ng adenosine triphosphate

Bilang karagdagan sa enerhiya, ang ATP ay maaaring magsagawa ng maraming iba pang mga function sa cell. Kasama ng iba pang mga nucleotide triphosphate, ang triphosphate ay kasangkot sa pagbuo ng mga nucleic acid. Sa kasong ito, ang ATP, GTP, TTP, CTP at UTP ang mga supplier ng nitrogenous base. Ginagamit ang property na ito sa mga proseso at transkripsyon.

Kinakailangan din ang ATP para sa pagpapatakbo ng mga channel ng ion. Halimbawa, ang channel ng Na-K ay nagbobomba ng 3 molekula ng sodium palabas ng cell at nagbobomba ng 2 molekula ng potassium sa cell. Ang ganitong kasalukuyang ion ay kinakailangan upang mapanatili ang isang positibong singil sa panlabas na ibabaw ng lamad, at sa tulong lamang ng adenosine triphosphate maaaring gumana ang channel. Ang parehong naaangkop sa proton at calcium channels.

Ang ATP ay ang pasimula ng second messenger cAMP (cyclic adenosine monophosphate) - ang cAMP ay hindi lamang nagpapadala ng signal na natanggap ng mga cell membrane receptors, ngunit ito rin ay isang allosteric effector. Ang mga allosteric effector ay mga sangkap na nagpapabilis o nagpapabagal sa mga reaksyon ng enzymatic. Kaya, pinipigilan ng cyclic adenosine triphosphate ang synthesis ng isang enzyme na nagpapagana sa pagkasira ng lactose sa mga selula ng bakterya.

Ang adenosine triphosphate molecule mismo ay maaari ding maging allosteric effector. Bukod dito, sa ganitong mga proseso, ang ADP ay kumikilos bilang isang ATP antagonist: kung pinabilis ng triphosphate ang reaksyon, pagkatapos ay bumagal ang diphosphate, at kabaliktaran. Ito ang mga function at istraktura ng ATP.

Paano nabuo ang ATP sa cell

Ang mga pag-andar at istraktura ng ATP ay tulad na ang mga molekula ng sangkap ay mabilis na ginagamit at nawasak. Samakatuwid, ang synthesis ng triphosphate ay isang mahalagang proseso sa pagbuo ng enerhiya sa cell.

Mayroong tatlong pinakamahalagang paraan upang ma-synthesize ang adenosine triphosphate:

1. Substrate phosphorylation.

2. Oxidative phosphorylation.

3. Photophosphorylation.

Ang substrate phosphorylation ay batay sa maraming reaksyon na nagaganap sa cytoplasm ng cell. Ang mga reaksyong ito ay tinatawag na glycolysis - ang anaerobic stage. Bilang resulta ng 1 glycolysis cycle, dalawang molekula ang na-synthesize mula sa 1 molekula ng glucose, na higit pang ginagamit para sa paggawa ng enerhiya, at dalawang ATP ay na-synthesize din.

• C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Fn --> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H.

Paghinga ng cell

Ang oxidative phosphorylation ay ang pagbuo ng adenosine triphosphate sa pamamagitan ng paglipat ng mga electron kasama ang electron transport chain ng lamad. Bilang resulta ng paglipat na ito, ang isang proton gradient ay nabuo sa isa sa mga gilid ng lamad, at sa tulong ng protina integral set ng ATP synthase, ang mga molekula ay binuo. Ang proseso ay nagaganap sa mitochondrial membrane.

Ang pagkakasunud-sunod ng mga yugto ng glycolysis at oxidative phosphorylation sa mitochondria ay pangkalahatang proseso tinatawag na hininga. Pagkatapos ng kumpletong cycle, 36 ATP molecules ang nabuo mula sa 1 glucose molecule sa cell.

Photophosphorylation

Ang proseso ng photophosphorylation ay ang parehong oxidative phosphorylation na may isang pagkakaiba lamang: ang mga reaksyon ng photophosphorylation ay nangyayari sa mga chloroplast ng cell sa ilalim ng pagkilos ng liwanag. Ang ATP ay ginawa sa panahon ng magaan na yugto ng photosynthesis, ang pangunahing proseso ng paggawa ng enerhiya sa mga berdeng halaman, algae, at ilang bakterya.

Sa proseso ng photosynthesis, ang mga electron ay dumadaan sa parehong electron transport chain, na nagreresulta sa pagbuo ng isang proton gradient. Ang konsentrasyon ng mga proton sa isang bahagi ng lamad ay ang pinagmulan ng ATP synthesis. Ang pagpupulong ng mga molekula ay isinasagawa ng enzyme ATP synthase.

Ang average na cell ay naglalaman ng 0.04% adenosine triphosphate ng kabuuang masa. Gayunpaman, ang pinakamataas na halaga ay sinusunod sa mga selula ng kalamnan: 0.2-0.5%.

Mayroong humigit-kumulang 1 bilyong molekula ng ATP sa isang cell.

Ang bawat molekula ay nabubuhay nang hindi hihigit sa 1 minuto.

Ang isang molekula ng adenosine triphosphate ay na-renew 2000-3000 beses sa isang araw.

Sa kabuuan, ang katawan ng tao ay nag-synthesize ng 40 kg ng adenosine triphosphate bawat araw, at sa bawat oras na punto ang supply ng ATP ay 250 g.

Konklusyon

Ang istraktura ng ATP at ang biological na papel ng mga molekula nito ay malapit na nauugnay. Ang sangkap ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa mga proseso ng buhay, dahil ang mga macroergic bond sa pagitan ng mga residu ng pospeyt ay naglalaman ng malaking halaga ng enerhiya. Ang adenosine triphosphate ay gumaganap ng maraming mga function sa cell, at samakatuwid ito ay mahalaga upang mapanatili ang isang pare-pareho ang konsentrasyon ng sangkap. Ang pagkabulok at synthesis ay nagpapatuloy sa isang mataas na bilis, dahil ang enerhiya ng mga bono ay patuloy na ginagamit sa mga biochemical na reaksyon. Ito ay isang kailangang-kailangan na sangkap ng anumang selula ng katawan. Iyon, marahil, ang lahat na masasabi tungkol sa istraktura ng ATP.

Sa biology, ang ATP ang pinagmumulan ng enerhiya at ang batayan ng buhay. Ang ATP - adenosine triphosphate - ay kasangkot sa mga proseso ng metabolic at kinokontrol ang mga reaksyon ng biochemical sa katawan.

Ano ito?

Upang maunawaan kung ano ang ATP, makakatulong ang kimika. Ang chemical formula ng ATP molecule ay C10H16N5O13P3. Ang pag-alala sa buong pangalan ay madali kung hahatiin mo ito sa mga bahaging bahagi nito. Ang adenosine triphosphate o adenosine triphosphoric acid ay isang nucleotide na binubuo ng tatlong bahagi:

• adenine - purine nitrogenous base;
• ribose - monosaccharide na may kaugnayan sa pentoses;
• tatlong nalalabi ng phosphoric acid.

kanin. 1. Ang istraktura ng molekula ng ATP.

Ang isang mas detalyadong breakdown ng ATP ay ipinakita sa talahanayan.

Ang ATP ay unang natuklasan ng mga biochemist ng Harvard na sina Subbarao, Loman, at Fiske noong 1929. Noong 1941, itinatag ng biochemist ng Aleman na si Fritz Lipmann na ang ATP ang pinagmumulan ng enerhiya ng isang buhay na organismo.

Pagbuo ng enerhiya

Ang mga grupo ng phosphate ay magkakaugnay ng mga bono na may mataas na enerhiya na madaling masira. Sa panahon ng hydrolysis (pakikipag-ugnayan sa tubig), ang mga bono ng grupong pospeyt ay nasira, naglalabas ng malaking halaga ng enerhiya, at ang ATP ay na-convert sa ADP (adenosine diphosphoric acid).

May kondisyon kemikal na reaksyon tulad ng sumusunod:

TOP 4 na artikulona nagbabasa kasama nito

ATP + H2O → ADP + H3PO4 + enerhiya

kanin. 2. Hydrolysis ng ATP.

Ang bahagi ng inilabas na enerhiya (mga 40 kJ / mol) ay kasangkot sa anabolism (assimilation, plastic metabolism), ang bahagi ay nawala sa anyo ng init upang mapanatili ang temperatura ng katawan. Sa karagdagang hydrolysis ng ADP, ang isa pang grupo ng pospeyt ay natanggal sa paglabas ng enerhiya at pagbuo ng AMP (adenosine monophosphate). Ang AMP ay hindi sumasailalim sa hydrolysis.

Synthesis ng ATP

Ang ATP ay matatagpuan sa cytoplasm, nucleus, chloroplasts, at mitochondria. Ang synthesis ng ATP sa isang selula ng hayop ay nangyayari sa mitochondria, at sa isang selula ng halaman - sa mitochondria at mga chloroplast.

Ang ATP ay nabuo mula sa ADP at pospeyt na may paggasta ng enerhiya. Ang prosesong ito ay tinatawag na phosphorylation:

ADP + H3PO4 + enerhiya → ATP + H2O

kanin. 3. Pagbuo ng ATP mula sa ADP.

AT mga selula ng halaman Ang phosphorylation ay nangyayari sa panahon ng photosynthesis at tinatawag na photophosphorylation. Sa mga hayop, ang proseso ay nangyayari sa panahon ng paghinga at tinatawag na oxidative phosphorylation.

Sa mga selula ng hayop, ang synthesis ng ATP ay nangyayari sa proseso ng catabolism (dissimilation, metabolismo ng enerhiya) sa panahon ng pagkasira ng mga protina, taba, carbohydrates.

Mga pag-andar

Mula sa kahulugan ng ATP, malinaw na ang molekula na ito ay may kakayahang magbigay ng enerhiya. Bilang karagdagan sa enerhiya, gumaganap ang adenosine triphosphoric acid iba pang mga tampok:

• ay isang materyal para sa synthesis ng mga nucleic acid;
• ay bahagi ng mga enzyme at kinokontrol ang mga proseso ng kemikal, nagpapabilis o nagpapabagal sa kanilang kurso;
• ay isang tagapamagitan - nagpapadala ng isang senyas sa mga synapses (mga punto ng pakikipag-ugnay ng dalawang lamad ng cell).

Ano ang natutunan natin?

Mula sa aralin sa biology sa ika-10 baitang, natutunan namin ang tungkol sa istraktura at Mga function ng ATP- adenosine triphosphoric acid. Ang ATP ay binubuo ng adenine, ribose, at tatlong phosphoric acid residues. Sa panahon ng hydrolysis, ang mga bono ng pospeyt ay nawasak, na naglalabas ng enerhiya na kinakailangan para sa buhay ng mga organismo.

Pagsusulit sa paksa

Pagsusuri ng Ulat

average na rating: 4.6. Kabuuang mga rating na natanggap: 621.

Ang lahat ng mga proseso ng buhay ay batay sa atomic at molecular motion. Parehong ang proseso ng paghinga at pag-unlad ng cellular, ang paghahati ay imposible nang walang enerhiya. Ang mapagkukunan ng supply ng enerhiya ay ATP, kung ano ito at kung paano ito nabuo, isasaalang-alang pa natin.

Bago pag-aralan ang konsepto ng ATP, kinakailangan na maunawaan ito. Ang terminong ito ay nangangahulugan ng nucleoside triphosphate, na mahalaga para sa enerhiya at materyal na metabolismo sa katawan.

Ito ay isang natatanging mapagkukunan ng enerhiya na pinagbabatayan ng mga prosesong biochemical. Ang tambalang ito ay pangunahing para sa pagbuo ng enzymatic.

Natuklasan ang ATP sa Harvard noong 1929. Ang mga tagapagtatag ay mga siyentipiko sa Harvard Medical School. Kabilang dito sina Karl Loman, Cyrus Fiske at Yellapragada Subbarao. Nakilala nila ang isang compound na kahawig ng adenyl nucleotide ng ribonucleic acid sa istraktura.

Ang isang natatanging tampok ng tambalan ay ang nilalaman ng tatlong phosphoric acid residues sa halip na isa. Noong 1941, pinatunayan ng siyentipikong si Fritz Lipmann na ang ATP ay may potensyal na enerhiya sa loob ng cell. Kasunod nito, natuklasan ang isang pangunahing enzyme, na tinatawag na ATP synthase. Ang gawain nito ay ang pagbuo ng mga acidic na molekula sa mitochondria.

Ang ATP ay ang nagtitipon ng enerhiya sa cell biology at mahalaga para sa matagumpay na pagpapatupad ng mga biochemical reaction.

Ang biology ng adenosine triphosphoric acid ay nagmumungkahi ng pagbuo nito bilang isang resulta ng metabolismo ng enerhiya. Ang proseso ay binubuo ng paglikha ng 2 molekula sa ikalawang hakbang. Ang natitirang 36 na molekula ay lilitaw sa ikatlong yugto.

Ang akumulasyon ng enerhiya sa istraktura ng acid ay nangyayari sa binder sa pagitan ng mga residu ng posporus. Sa kaso ng detatsment ng 1 phosphorus residue, nangyayari ang isang paglabas ng enerhiya na 40 kJ.

Bilang resulta, ang acid ay na-convert sa adenosine diphosphate (ADP). Ang kasunod na phosphate detachment ay nagtataguyod ng produksyon ng adenosine monophosphate (AMP).

Dapat tandaan na ang cycle ng halaman ay nagsasangkot ng muling paggamit ng AMP at ADP, na nagreresulta sa pagbawas ng mga compound na ito sa isang acid state. Ito ay ibinibigay ng proseso.

Istruktura

Ang pagsisiwalat ng kakanyahan ng tambalan ay posible pagkatapos pag-aralan kung aling mga compound ang bahagi ng molekula ng ATP.

Anong mga compound ang nasa acid?

• 3 nalalabi ng phosphoric acid. Ang mga residue ng acid ay pinagsama sa bawat isa sa pamamagitan ng mga bono ng enerhiya na hindi matatag. Ito ay matatagpuan din sa ilalim ng pangalang orthophosphoric acid;
• adenine: Ay isang nitrogenous base;
• Ribose: Ito ay isang pentose carbohydrate.

Ang pagsasama ng mga elementong ito sa ATP ay nagbibigay dito ng isang istraktura ng nucleotide. Pinapayagan nito ang molekula na maiuri bilang isang nucleic acid.

Mahalaga! Bilang resulta ng paghihiwalay ng mga molekula ng acid, ang enerhiya ay inilabas. Ang molekula ng ATP ay naglalaman ng 40 kJ ng enerhiya.

Edukasyon

Ang pagbuo ng molekula ay nangyayari sa mitochondria at chloroplast. Ang pangunahing sandali sa molecular synthesis ng acid ay ang proseso ng dissimilation. Ang dissimilation ay ang proseso ng paglipat ng isang kumplikadong tambalan sa isang medyo simple dahil sa pagkasira.

Bilang bahagi ng synthesis ng acid, kaugalian na makilala ang ilang mga yugto:

1. Paghahanda. Ang batayan ng paghahati ay ang proseso ng pagtunaw, na ibinigay ng enzymatic action. Ang pagkain na pumapasok sa katawan ay nasisira. Ang taba ay pinaghiwa-hiwalay sa mga fatty acid at gliserol. Ang mga protina ay pinaghiwa-hiwalay sa mga amino acid, ang almirol ay nasira sa glucose. Ang yugto ay sinamahan ng pagpapalabas ng thermal energy.
2. Anoxic, o glycolysis. Ang proseso ng disintegrasyon ay ang batayan. Ang pagkasira ng glucose ay nangyayari sa pakikilahok ng mga enzyme, habang ang 60% ng inilabas na enerhiya ay na-convert sa init, ang natitira ay nananatili sa komposisyon ng molekula.
3. Oxygen, o hydrolysis; Nangyayari sa loob ng mitochondria. Nangyayari sa tulong ng oxygen at enzymes. Ang oxygen na inilalabas ng katawan ay kasangkot. Matatapos na. Ito ay nagpapahiwatig ng pagpapalabas ng enerhiya upang bumuo ng isang molekula.

Mayroong mga sumusunod na paraan ng pagbuo ng molekular:

1. Phosphorylation ng isang likas na substrate. Batay sa enerhiya ng mga sangkap bilang resulta ng oksihenasyon. Ang nangingibabaw na bahagi ng molekula ay nabuo sa mitochondria sa mga lamad. Isinasagawa ito nang walang paglahok ng mga enzyme ng lamad. Nagaganap ito sa bahagi ng cytoplasmic sa pamamagitan ng glycolysis. Ang pagpipilian ng pagbuo dahil sa transportasyon ng isang grupo ng pospeyt mula sa iba pang mga high-energy compound ay pinapayagan.
2. Phosphorylation ng isang oxidative na kalikasan. Nangyayari dahil sa isang oxidative reaction.
3. Photophosphorylation sa mga halaman sa panahon ng photosynthesis.

Ibig sabihin

Ang pangunahing kahalagahan ng molekula para sa katawan ay ipinahayag sa pamamagitan ng pag-andar ng ATP.

Kasama sa functionality ng ATP ang mga sumusunod na kategorya:

1. Enerhiya. Nagbibigay ng enerhiya sa katawan, ay ang batayan ng enerhiya ng mga proseso at reaksyon ng physiological biochemical. Nangyayari dahil sa 2 high-energy bond. Ito ay nagpapahiwatig ng pag-urong ng kalamnan, ang pagbuo ng isang potensyal na transmembrane, ang pagkakaloob ng molekular na transportasyon sa pamamagitan ng mga lamad.
2. batayan ng synthesis. Ito ay itinuturing na panimulang tambalan para sa kasunod na pagbuo ng mga nucleic acid.
3. Regulatoryo. Sumasailalim sa regulasyon ng karamihan sa mga prosesong biochemical. Ibinigay sa pamamagitan ng pag-aari sa allosteric effector ng enzymatic series. Nakakaapekto ito sa aktibidad ng mga sentro ng regulasyon sa pamamagitan ng pagpapalakas o pagsugpo sa kanila.
4. Tagapamagitan. Ito ay itinuturing na pangalawang link sa paghahatid ng isang hormonal signal sa cell. Ito ay isang pasimula sa pagbuo ng cyclic ADP.
5. tagapamagitan. Ito ay isang sangkap na nagbibigay ng senyas sa mga synapses at iba pang mga pakikipag-ugnayan ng cellular. Nagbibigay ng purinergic signaling.

Kabilang sa mga punto sa itaas, ang nangingibabaw na lugar ay ibinibigay sa pag-andar ng enerhiya ng ATP.

Mahalagang maunawaan, kahit na anong function ang ginagawa ng ATP, ang halaga nito ay unibersal.

Kapaki-pakinabang na video

Summing up

Ang batayan ng mga proseso ng physiological at biochemical ay ang pagkakaroon ng molekula ng ATP. Ang pangunahing gawain ng mga koneksyon ay ang supply ng enerhiya. Kung walang koneksyon, imposible ang mahahalagang aktibidad ng parehong mga halaman at hayop.

Sa pakikipag-ugnayan sa

Ang ATP, o adenosine triphosphoric acid sa kabuuan, ay ang "accumulator" ng enerhiya sa mga selula ng katawan. Walang isang biochemical reaction ang nagaganap nang walang partisipasyon ng ATP. Ang mga molekula ng ATP ay matatagpuan sa DNA at RNA.

Komposisyon ng ATP

Ang molekula ng ATP ay may tatlong bahagi: tatlong phosphoric acid residues, adenine at ribose. Iyon ay, ang ATP ay may istraktura ng isang nucleotide at tumutukoy sa mga nucleic acid. Ang Ribose ay isang carbohydrate at ang adenine ay isang nitrogenous base. Ang mga labi ng acid ay pinagsama sa bawat isa sa pamamagitan ng hindi matatag na mga bono ng enerhiya. Lumilitaw ang enerhiya kapag nahati ang mga molekula ng acid. Ang paghihiwalay ay nangyayari dahil sa mga biocatalyst. Pagkatapos ng detatsment, ang molekula ng ATP ay na-convert na sa ADP (kung ang isang molekula ay naputol) o AMP (kung ang dalawang molekula ng acid ay naputol). Ang paghihiwalay ng isang molekula ng phosphoric acid ay naglalabas ng 40 kJ ng enerhiya.

Papel sa katawan

Ang ATP ay gumaganap hindi lamang ng isang papel ng enerhiya sa katawan, kundi pati na rin ang ilang iba pa:

• ay ang resulta ng synthesis ng mga nucleic acid.
• regulasyon ng maraming proseso ng biochemical.
• nagsenyas na sangkap sa iba pang mga pakikipag-ugnayan ng cell.

Synthesis ng ATP

Ang paggawa ng ATP ay nagaganap sa mga chloroplast at mitochondria. Ang pinakamahalagang proseso sa synthesis ng ATP molecules ay dissimilation. Ang dissimilation ay ang pagkasira ng complex sa mas simple.

Ang synthesis ng ATP ay hindi nagaganap sa isang yugto, ngunit sa tatlong yugto:

1. Ang unang yugto ay paghahanda. Sa ilalim ng pagkilos ng mga enzyme sa panunaw, ang pagkabulok ng kung ano ang ating hinihigop ay nangyayari. Sa kasong ito, ang mga taba ay nabubulok sa gliserol at fatty acid, mga protina sa mga amino acid, at starch sa glucose. Iyon ay, ang lahat ay inihanda para sa karagdagang paggamit. Inilabas ang thermal energy
2. Ang pangalawang hakbang ay glycolysis (anoxic). Ang pagkasira ay nangyayari muli, ngunit dito ang glucose ay nasira din. Kasama rin ang mga enzyme. Ngunit 40% ng enerhiya ay nananatili sa ATP, at ang natitira ay ginugugol bilang init.
3. Ang ikatlong yugto ay hydrolysis (oxygen). Ito ay nangyayari na sa mitochondria mismo. Dito, pareho ang oxygen na nalalanghap natin at mga enzyme. Pagkatapos ng kumpletong dissimilation, ang enerhiya ay inilabas para sa pagbuo ng ATP.