ATP muundo na majukumu ya kibiolojia. kazi ATP

Kila kiini katika mwili wetu utafanyika mamilioni ya athari biochemical. Wao ni kichocheo aina ya Enzymes, ambayo mara nyingi zinahitaji nishati. Wapi kiini inachukua? Swali hili yanaweza kujibiwa na kuzingatia muundo wa molekuli ya ATP - chanzo kikuu cha nishati.

ATP - zima chanzo cha nishati

ATP anasimama kwa trifosfati, au trifosfati adenosini. Dutu ni moja ya mbili vyanzo muhimu zaidi ya nishati katika kila kiini. muundo na majukumu ya kibiolojia ya ATP ni karibu kuhusiana. Wengi athari biochemical unaweza kufanyika tu na ushiriki wa molekuli za dutu, hasa katika kimetaboliki plastiki. Hata hivyo, ATP ni mara chache moja kwa moja kushiriki katika majibu ya tukio la mchakato wowote inahitaji nishati, ni encased katika minyororo ya kemikali ya ATP.

Muundo wa molekuli wa dutu kama kwamba uhusiano kati ya makundi na kusababisha phosphate kubeba kiasi kikubwa cha nishati. Hivyo, mawasiliano kama pia huitwa high-nishati au makroenergeticheskimi (jumla = nyingi idadi kubwa). Muda nishati dhamana kwa mara ya kwanza kuletwa mwanasayansi F. Lipman, na ni mapendekezo ya kutumia kwa mteule yao icon ̴.

Ni muhimu sana kwa ajili ya kiini kudumisha kiwango mara kwa mara ya ATP. Hii ni hasa tabia ya seli misuli na nyuzi za neva, kwa sababu wao ni zaidi tete na kutimiza majukumu yake zinahitaji kiwango cha juu ya adenosini trifosfati.

Muundo wa molekuli ya ATP

ATP lina mambo matatu: ribose na adenine mabaki ya asidi fosforasi.

Ribose - kabohaidreti, ambayo inahusu kundi pentose. Hii ina maana kwamba muundo wa atomi ribose 5 carbon ambazo zipo katika mzunguko. Ribose ni kushikamana na adenine β-N-glycosidic dhamana kwanza kaboni chembe. Pia alijiunga na mabaki pentose wa asidi fosforasi katika 5 kaboni chembe.

Adenini - nitrojeni msingi. Kulingana na aina ya nitrojeni msingi masharti ya ribose, kama GTP wametengwa (guanosini adenosini), TTP (thymidine), CTP (cytidine adenosini) na UTP (uridini adenosini). vitu hivi vyote ni sawa katika muundo kwa adenosini trifosfati na kufanya wastani wa kazi hiyo, lakini wao ni kupatikana katika kiini machache sana.

Mabaki ya asidi fosforasi. Kuongeza ribose watajiunga mabaki tatu za asidi fosforasi. Kama mbili ya watu au moja tu, kwa mtiririko huo, Dutu inayoitwa ADP (diphosphate) na AMP (fosfeti). Ni alihitimisha kati ya mabaki ya fosforasi makroenergeticheskie uhusiano, ambayo ni iliyotolewa juu ya kupasuka kwa 40-60 KJ cha nishati. Kama dhamana mawili ni kuvunjwa, anasimama 80, angalau - 120 KJ cha nishati. Wakati wa mapumziko mawasiliano kati ribose moiety na fosforasi ni huru tu 13.8 KJ, hivyo adenosini mbili tu molekuli macroergic uhusiano (P ̴ ̴ F P), na katika molekuli ya ADP - moja (P ̴ P).

Hapa ni nini ni tabia ya ATP muundo. Kutokana na ukweli kuwa kati ya mabaki ya asidi fosforasi sumu makroenergeticheskaya dhamana muundo na ATP kazi zilizounganishwa.

muundo na majukumu ya kibiolojia ya ATP molekuli. Ziada makala ya adenosini trifosfati

Mbali na hilo nishati, ATP anaweza kufanya kazi nyingine nyingi katika kiini. Pamoja na mengine nyukleotidi adenosini adenosini walishiriki katika ujenzi wa asidi nucleic. Katika hali hii, ATP, GTP, TTP, CTP na UTP ni watoa wa misingi ya nitrojeni. Mali hii ni kutumika katika mchakato wa urudufishaji wa DNA na transcription.

ATP ni muhimu kwa ajili ya vituo ion pia. Kwa mfano, Na-K channel pampu sodium 3 molekuli kutoka seli na wa kusukuma potassium 2 molekuli ndani ya kiini. sasa hii ion inahitajika ili kudumisha malipo mazuri juu ya uso wa nje wa utando, na tu kutumia ATP channel inaweza kufanya kazi vizuri. hiyo inatumika kwa protoni na calcium vituo.

ATP ni mtangulizi wa wajumbe sekondari cAMP (mzunguko triphosphate fosfeti) - cAMP si tu kupeleka ishara kupatikana utando wa seli receptors, lakini pia ni allosteric kichochezi. effectors allosteric - ni dutu kwamba kasi au polepole chini athari enzymatic. Hivyo, mzunguko triphosphate inhibits enzyme kuwa huchochea ya Nembo ya lactose katika seli ya bakteria hii.

ATP molekuli yenyewe pia inaweza allosteric kichochezi. Aidha, katika mchakato huo pinzani ATP ADP vitendo kama adenosini kuchochea kasi ya mmenyuko, basi huzuia diphosphate, na kinyume chake. Hizi ni kazi na muundo wa ATP.

Kama ATP sumu katika kiini

Kazi na muundo wa ATP ni vile kwamba molekuli za dutu hutumiwa kwa haraka na ni kuharibiwa. Kwa hiyo adenosini awali - ni mchakato muhimu wa nishati ya malezi katika seli.

Kuna aina tatu muhimu mbinu kwa ajili ya awali ya adenosine triphosphate:

1. substrate ufosforiaji.

2. oxidative ufosforiaji.

3. ufosforiaji.

Substrate ufosforiaji ni msingi athari nyingi zinazotokea katika cytoplasm kiini. athari hizi zinaitwa glycolysis - anaerobic hatua ya kupumua aerobic. Kwa sababu hiyo, mzunguko mmoja wa glycolysis kutoka 1 glucose molekuli ni synthesized na molekuli mbili wa asidi piruvati ni zaidi kutumika kuzalisha nishati, na pia mbili synthesized ATP.

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

Uoksidishaji ufosforiaji. kiini kupumua

Uoksidishaji ufosforiaji - ni malezi ya ATP na uhamisho wa elektroni katika elektroni usafiri mlolongo wa utando. Kutokana na uhamisho huo wa protoni gradient inaundwa upande mmoja wa utando na kutumia seti ya protini muhimu ATP synthase ni kujenga molekuli. mchakato unafanyika katika utando mitochondrial.

mlolongo wa hatua ya glycolysis na phosphorylation oxidative katika mitochondria ni mchakato wa jumla kuitwa kupumua. Baada ya mzunguko kamili kutoka 1 molekuli ya glucose katika kiini 36 inaundwa molekuli ATP.

photophosphorylation

Ufosforiaji mchakato - hii ni uoksidishaji ufosforiaji sawa na tofauti moja tu: athari ufosforiaji kutokea katika seli chloroplasts chini ya ushawishi wa mwanga. ATP zinazozalishwa wakati usanisinuru mwanga hatua - mchakato wa msingi wa kupata nishati kutoka mimea ya kijani, mwani na baadhi ya bakteria.

Katika mchakato wa usanisinuru kwa moja elektroni-usafiri mnyororo kupita elektroni, kusababisha protoni gradient. msongamano wa protons upande mmoja wa utando ni chanzo cha ATP awali. Mkutano molekuli uliofanywa na enzyme ATP synthase.

Kuvutia ukweli juu ya ATP

- kiini wastani ina 0.04% ya molekuli jumla ya adenosini trifosfati. Hata hivyo, muhimu zaidi ni kuzingatiwa katika seli misuli: 0.2-0.5%.

- Katika kiini, bilioni 1 molekuli ya ATP.

- Kila molekuli haina kuishi zaidi ya dakika 1.

- One ATP molekuli ni updated kila siku mara 2000-3000.

- Kwa ujumla, kwa siku ya mwili wa binadamu synthesizes 40kg trifosfati adenosini, na katika kila wakati hisa za ATP ni 250 g

hitimisho

ATP muundo na majukumu ya kibiolojia ya molekuli yake ni karibu kuhusiana. Dutu ina jukumu muhimu katika mchakato wa maisha, kwa sababu katika dhamana ya nishati kati ya mabaki ya phosphate zina kiasi kikubwa cha nishati. ATP hufanya kazi nyingi katika kiini, na kwa hiyo ni muhimu kudumisha viwango mara kwa mara ya vileo. Breakdown na tathmini wanaenda kwa kasi ya juu, yaani. Kwa. Mahusiano ya nishati ni daima kutumika katika athari biochemical. Ni muhimu ingredient ya kiini yoyote katika mwili. Hapa, pengine, yote ambayo yanaweza kuwa alisema kuhusu muundo ni ATP.