Az ATP meghatározása és jelentősége a metabolizmusban

click fraud protection

Az adenozin-trifoszfátot vagy az ATP-t gyakran a sejtek energia pénznemeként nevezik, mivel ez a molekula kulcsszerepet játszik az anyagcserében, különösen a sejteken belüli energiaátvitelben. A molekula összekapcsolja az energiaét exergonikus és endergonikus folyamatok, amelyek lehetővé teszik az energetikai szempontból kedvezőtlen kémiai reakciók folytatását.

Az ATP-vel kapcsolatos metabolikus reakciók

Az adenozin-trifoszfátot a kémiai energia szállítására használják számos fontos folyamatban, ideértve:

  • aerob légzés (glikolízis és a citromsav ciklus)
  • erjesztés
  • sejtosztódás
  • photophosphorylation
  • mozgékonyság (például a miozin és az aktin filamentumok kereszthidainak rövidítése, valamint a citoszkeleton szerkezet)
  • exocitózisban és endocitózis
  • fotoszintézis
  • protein szintézis

A metabolikus funkciókon kívül az ATP részt vesz a jelátvitelben. Úgy gondolják, hogy ez a neurotranszmitter felelős az ízérzésért. Az emberi központi és perifériás idegrendszerkülönösen az ATP jelzésre támaszkodik. Az ATP-t a nukleinsavakhoz adják a transzkripció során.

instagram viewer

Az ATP-t folyamatosan újrahasznosítják, nem pedig költenek. Visszaveszi prekurzor molekulákká, így újra és újra felhasználható. Például az emberekben a naponta újrahasznosított ATP mennyisége megközelítőleg megegyezik a testtömeggel, annak ellenére, hogy egy átlagos embernek csak körülbelül 250 gramm ATP van. Egy másik módszer erre: az ATP egyetlen molekulája napi 500–700 alkalommal kerül újrahasznosításra. Az ATP és az ADP mennyisége bármikor meglehetõsen állandó. Ez fontos, mivel az ATP nem olyan molekula, amelyet későbbi felhasználásra tárolhatunk.

Az ATP előállítható egyszerű és komplex cukrokból, valamint lipidekből redox reakciók útján. Ennek előfordulásához a szénhidrátokat először egyszerű cukrokra kell bontani, a lipideket pedig fel kell bontani zsírsavak és glicerin. Az ATP előállítása azonban szigorúan szabályozott. Termelését a szubsztrátkoncentráció, a visszacsatolási mechanizmusok és az alloszterikus akadályok vezérlik.

ATP felépítése

Amint azt a molekuláris név jelzi, az adenozin-trifoszfát három foszfátcsoportból áll (tri-előtag a foszfát előtt) az adenozinnal összekapcsolva. Az adenozint úgy állítják elő, hogy a 9 ' nitrogénatom A purin bázis adenin a pentóz-cukor-ribóz 1'-szénatomjára vonatkozik. A foszfátcsoportok kapcsolódnak és foszfátból oxigént kötnek a ribóz 5 'szénatomjához. A ribózcukorhoz legközelebb eső csoporttól kezdve a foszfátcsoportok neve alfa (α), béta (β) és gamma (γ). A foszfátcsoport eltávolításával adenozin-difoszfátot (ADP) kapunk, és két csoport eltávolításával adenozin-monofoszfátot (AMP) kapunk.

Hogyan termel az ATP energiát?

Az energiatermelés kulcsa a foszfátcsoportok. A foszfátkötés megszakadása egy exoterm reakció. Tehát, amikor az ATP egy vagy két foszfátcsoportot veszít, az energia felszabadul. Több energia szabadul fel az első foszfátkötés megtörésével, mint a második.

ATP + H2O → ADP + Pi + energia (ΔG = -30,5 kJ.mol-1)
ATP + H2O → AMP + PPi + energia (ΔG = -45,6 kJ.mol-1)

A felszabaduló energiát endoterm (termodinamikailag kedvezőtlen) reakcióhoz kapcsolják annak érdekében, hogy aktiválási energia folytatniuk kellett.

ATP tények

Az ATP-t 1929-ben két független kutatócsoport fedezte fel: Karl Lohmann és Cyrus Fiske / Yellapragada Subbarow. Todd Sándor először 1948-ban szintetizálta a molekulát.

Empirikus képlet C10H16N5O13P3
Kémiai formula C10H8N4O2NH2(OH2) (PO3H)3H
Molekulatömeg 507,18 g.mol-1

Mi az ATP fontos molekula a metabolizmusban?

Alapvetően két oka van annak, hogy az ATP annyira fontos:

  1. Ez a test egyetlen egyetlen vegyszere, amely közvetlenül felhasználható energiához.
  2. A kémiai energia más formáit felhasználásuk előtt átalakítani kell ATP-ként.

Egy másik fontos szempont, hogy az ATP újrahasznosítható. Ha a molekulát minden egyes reakció után felhasználnák, akkor ez nem lenne praktikus az anyagcseréhez.

ATP trivia

  • Szeretne lenyűgözni a barátait? Ismerje meg az adenozin-trifoszfát IUPAC nevét. Ez [(2''R '', 3''S '', 4''R '', 5''R '') - 5- (6-aminopurin-9-il) -3,4-dihidroxi-oxolan- 2-il] metil- (hidroxi-foszfono-oxifoszforil) -hidrogén-foszfát.
  • Míg a legtöbb diák az ATP-t az állatok anyagcseréjével kapcsolatban vizsgálja, a molekula szintén az egyik legfontosabb formája kémiai energia növényekben.
  • A tiszta ATP sűrűsége hasonló a víz sűrűségéhez. Ez 1,04 gramm / köbcentiméter.
  • Olvadáspont tiszta ATP értéke 187 ° C (368,6 ° F).
instagram story viewer