ATP szerkezete és biológiai szerepe. ATP funkciók

Minden sejt a szervezetben zajlik millió biokémiai reakciókat. Ezek katalizálják különböző enzimek, amelyek gyakran igényelnek energiát. Hol van a sejt vesz? Ezt a kérdést meg lehet válaszolni, figyelembe véve a szerkezet a molekula ATP - jelentős energiaforrás.

ATP - az univerzális energiaforrás

ATP jelentése adenozin-trifoszfát vagy adenozin. Az anyag az egyik legfontosabb energiaforrás minden cellában. A szerkezet és a biológiai szerepe ATP szorosan összefügg. A legtöbb biokémiai reakciók csak akkor kerülhet sor részvételével molekulák az anyag, különösen műanyag anyagcserét. Azonban, ATP ritkán vesz részt közvetlenül a reakcióban az előfordulása bármely folyamat energiát igényel, be van ágyazva a kémiai kötések ATP.

A szerkezet a molekulák az anyag olyan, hogy az így kapott összefüggés a foszfát-csoportok viselik a nagy mennyiségű energiát. Tehát az ilyen kommunikáció is nevezik magas energiájú vagy makroenergeticheskimi (makro-sok nagy szám). Távú energetikai kötéseket először bevezetett egy tudós F. Lipman, és azt javasolják, hogy használják, hogy kijelölje azokat ̴ ikonra.

Nagyon fontos, hogy a sejt állandó szintjének fenntartásához ATP. Ez különösen jellemző az izomsejtek és idegrostok, mert ők a leginkább volatilis és a feladatok megkövetelik a nagy mennyiségű adenozin-trifoszfát.

A szerkezet a molekula ATP

ATP három elemből áll: a ribóz és adeninmaradékot foszforsav.

A ribóz - szénhidrát, amely utal a pentóz-csoport. Ez azt jelenti, hogy a készítmény a ribóz 5 szénatomos alkilcsoport, amely tartalmazza a ciklusban. A ribóz van csatlakoztatva adenin β-N-glikozidos kötés az első szénatomhoz. Is csatlakozott, hogy a pentóz-maradékok foszforsav az 5. szénatomon.

Adenin - nitrogéntartalmú bázis. Attól függően, hogy milyen alapvető nitrogénatommal, amely a ribóz, izolált GTP (guanozin-trifoszfát), TTP (timidin), CTP (citidin-trifoszfát) és UTP (uridin-trifoszfát). Mindezek az anyagok szerkezete hasonló a adenozin-trifoszfát és végre nagyjából ugyanazt a funkciót, de ezek megtalálhatók a sejt sokkal kevésbé gyakori.

Maradékai foszforsav. Ahhoz, hogy maximalizálja ribóz csatlakozhat három maradékát foszforsav. Ha kettő vagy csak az egyik, illetve az ADP nevű anyag (difoszfát) és az AMP (monofoszfát). Arra a következtetésre jutottak a foszfor maradékok makroenergeticheskie kapcsolat, amely szabadul fel szakadása 40-60 kJ energiát. Ha a két kötés megtört, áll 80, de legalább - 120 kJ energia. Nyúlás közötti kommunikáció ribózcsoportjának és foszfor szabadul csak 13,8 kJ, így csak két-trifoszfát molekula macroergic kapcsolatot (P ̴ ̴ F P), és a molekulában a ADP - egy (P ̴ P).

Itt van, amit a jellemzői ATP szerkezetét. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a foszforsav-maradékokkal képződött makroenergeticheskaya kötés szerkezete és ATP-függvények kapcsolódik.

A szerkezet és a biológiai szerepe ATP molekulák. További jellemzői az adenozin-trifoszfát

Emellett az energia, az ATP végezhet sok más funkció a sejtben. Valamint más nukleotid-trifoszfát-trifoszfát vesz részt az építési nukleinsav. Ebben az esetben az ATP, GTP, TTP, CTP és UTP olyan szolgáltatók nitrogéntartalmú bázisok. Ez a tulajdonság a folyamatok a DNS replikáció és transzkripció.

ATP is szükséges, hogy az ioncsatornák. Például, Na-K csatorna szivattyúk nátrium-3 molekulákat a sejtekről, és a szivattyú a kálium 2 molekulát egy sejtbe. Ez az ion áram fenntartása érdekében van szükség a pozitív töltés a külső felületén a membrán, és csak ATP-t használva csatorna megfelelően működjön. Ugyanez vonatkozik a proton és a kalcium-csatornák.

ATP prekurzora a szekunder hírvivők cAMP (ciklikus adenozin-monofoszfát) - cAMP nem csak egy jelet kapott sejtmembrán receptorokhoz, hanem egy alloszterikus effektor. Alloszterikus effektorok - olyan anyagok, amelyek felgyorsítják vagy lelassítja az enzimatikus reakciókat. Így, ciklusos adenozin gátolja az enzim, amely katalizálja a hasítását laktóz a sejtekbe egy baktérium.

ATP molekula maga is lehet egy alloszterikus effektor. Továbbá, az ilyen eljárásokban antagonista ATP ADP viselkedik, mintha trifoszfát gyorsítja a reakciót, azután gátolja difoszfát, és fordítva. Ezek a funkciók és szerkezete ATP.

Mivel a képződött ATP a sejtben

Funkciója és szerkezete az ATP olyan, hogy a molekulák az anyag használják és gyorsan elpusztulnak. Ezért trifoszfát szintézis - fontos folyamat az energia kialakulását a sejtben.

Három legfontosabb módszert jelent az adenozin-trifoszfát:

1. A szubsztrát foszforiláció.

2. oxidatív foszforiláció.

3. foszforiláció.

Szubsztrátfoszforilezés alapul több fellépő a sejt citoplazmájában. Ezeket a reakciókat nevezzük glikolízis - anaerob szakaszában aerob légzés. Ennek eredményeként, egy ciklus a glikolízis 1 glükóz molekula szintetizálódik két molekula piroszőlősav tovább előállításához használt energia, és még két szintetizált ATP.

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

Oxidatív foszforiláció. sejtlégzést

Oxidatív foszforiláció - az ATP képződése által elektronok átvitelét az elektron transzport lánc a membrán. Ennek eredményeként az ilyen átadása proton gradiens van kialakítva az egyik oldalán a membrán és a segítségével egy sor fehérjét szerves ATP szintáz építeni molekulák. A folyamat zajlik a mitokondriális membrán.

A lépések sorrendje a glikolízis és az oxidatív foszforiláció a mitokondriumokban az általános nevezett folyamat légzés. Miután a teljes ciklus 1 molekula glükóz a 36 cella van kialakítva ATP molekulák.

photophosphorylation

Foszforilációs folyamatot - ez ugyanaz oxidatív foszforiláció csak egy különbséggel: a foszforilációs reakciók fordulnak elő kloroplasztiszokban sejtek alatt a fény hatására. Termelt ATP a fotoszintézis során a fény szakaszában - az alapvető folyamat energia kinyerésére zöld növények, algák és néhány baktérium.

A folyamat a fotoszintézis az azonos elektrontranszport-láncban át elektronok, így a proton gradiens. A koncentrációja protonok egyik oldalán a membrán egyik forrása az ATP-szintézis. Összeszerelés molekulák által hordozott az enzim ATP-szintáz.

Érdekes tények ATP

- Az átlagos cella tartalmaz 0,04% -a teljes tömege az adenozin-trifoszfát. Azonban a legfontosabb megfigyelhető izomsejtekben: 0,2-0,5%.

- Az a sejt, körülbelül 1 milliárd molekula ATP.

- Minden egyes molekula nem élő több mint 1 perc.

- Egy ATP molekula naponta frissül 2000-3000 alkalommal.

- Összegezve, naponta emberi szervezet szintetizálja 40 kg adenozin-trifoszfát, és minden egyes alkalommal 250 ATP állománya

következtetés

ATP szerkezete és biológiai szerepe a molekulák szorosan összefügg. Az anyag fontos szerepet játszik a folyamatokban az élet, mert az energia közötti kötés foszfátgyökök tartalmaz hatalmas mennyiségű energiát. ATP számos feladatot lát el a sejtben, és ezért fontos, hogy állandó az anyag koncentrációja. Bontás és a szintézis megy egy nagy sebességgel, azaz a. Hogy. Az energetikai kapcsolatok folyamatosan használják a biokémiai reakciókban. Ez egy nélkülözhetetlen összetevője bármely sejt a szervezetben. Itt talán minden, ami elmondható, hogy mi a szerkezet ATP.