Istraktura ng ATP. Halaga ng ATP

Ang ATP ay ang abbreviation para sa Adenosine Tri-Phosphoric Acid. Mahahanap mo rin ang pangalang Adenosine triphosphate. Ito ay isang nucleoid na gumaganap ng malaking papel sa pagpapalitan ng enerhiya sa katawan. Ang Adenosine Tri-Phosphoric acid ay isang unibersal na pinagmumulan ng enerhiya na kasangkot sa lahat ng biochemical na proseso ng katawan. Ang molekula na ito ay natuklasan noong 1929 ng siyentipiko na si Karl Lohmann. At ang kahalagahan nito ay nakumpirma ni Fritz Lipmann noong 1941.

Istraktura at formula ng ATP

Kung pag-uusapan natin ang tungkol sa ATP nang mas detalyado, pagkatapos ito ay isang molekula na nagbibigay ng enerhiya sa lahat ng mga prosesong nagaganap sa katawan, kabilang ang enerhiya para sa paggalaw. Kapag ang molekula ng ATP ay nasira, ang hibla ng kalamnan ay kumukontra, na nagreresulta sa pagpapalabas ng enerhiya na nagpapahintulot na mangyari ang pag-urong. Ang adenosine triphosphate ay na-synthesize mula sa inosine sa isang buhay na organismo.

Upang mabigyan ng enerhiya ang katawan, ang adenosine triphosphate ay dapat dumaan sa ilang yugto. Una, ang isa sa mga phosphate ay pinaghihiwalay gamit ang isang espesyal na coenzyme. Ang bawat pospeyt ay nagbibigay ng sampung calories. Ang proseso ay gumagawa ng enerhiya at gumagawa ng ADP (adenosine diphosphate).

Kung ang katawan ay nangangailangan ng mas maraming enerhiya upang gumana, pagkatapos ay isa pang pospeyt ang pinaghihiwalay. Pagkatapos ay nabuo ang AMP (adenosine monophosphate). Ang pangunahing pinagmumulan para sa paggawa ng Adenosine Triphosphate ay glucose sa cell na ito ay pinaghiwa-hiwalay sa pyruvate at cytosol. Ang adenosine triphosphate ay nagpapasigla sa mga mahahabang hibla na naglalaman ng protina na myosin. Ito ang bumubuo sa mga selula ng kalamnan.

Sa mga sandali kapag ang katawan ay nagpapahinga, ang kadena ay napupunta sa tapat na direksyon, i.e. Adenosine Tri-Phosphoric acid ay nabuo. Muli, ang glucose ay ginagamit para sa mga layuning ito. Ang nilikhang mga molekula ng Adenosine Triphosphate ay muling gagamitin sa lalong madaling panahon. Kapag hindi kailangan ang enerhiya, ito ay iniimbak sa katawan at inilalabas sa sandaling ito ay kinakailangan.

Ang molekula ng ATP ay binubuo ng ilang, o sa halip, tatlong sangkap:

1. Ang Ribose ay isang limang-carbon na asukal na bumubuo sa batayan ng DNA.
2. Ang Adenine ay ang pinagsamang mga atomo ng nitrogen at carbon.
3. Triphosphate.

Sa pinakasentro ng molekula ng adenosine triphosphate mayroong isang molekula ng ribose, at ang gilid nito ang pangunahing para sa adenosine. Sa kabilang panig ng ribose ay isang kadena ng tatlong mga pospeyt.

Mga sistema ng ATP

Kasabay nito, kailangan mong maunawaan na ang mga reserbang ATP ay magiging sapat lamang para sa unang dalawa o tatlong segundo ng pisikal na aktibidad, pagkatapos nito ay bumababa ang antas nito. Ngunit sa parehong oras, ang trabaho ng kalamnan ay maaari lamang isagawa sa tulong ng ATP. Salamat sa mga espesyal na sistema sa katawan, ang mga bagong molekula ng ATP ay patuloy na na-synthesize. Ang pagsasama ng mga bagong molekula ay nangyayari depende sa tagal ng pagkarga.

Ang mga molekula ng ATP ay synthesize ang tatlong pangunahing biochemical system:

1. Phosphagen system (creatine phosphate).
2. Glycogen at lactic acid system.
3. Aerobic na paghinga.

Isaalang-alang natin ang bawat isa sa kanila nang hiwalay.

Sistema ng phosphogen- kung ang mga kalamnan ay gumana nang maikling panahon, ngunit labis na matindi (mga 10 segundo), ang sistema ng phosphagen ay gagamitin. Sa kasong ito, ang ADP ay nagbubuklod sa creatine phosphate. Salamat sa sistemang ito, ang isang maliit na halaga ng Adenosine Triphosphate ay patuloy na nagpapalipat-lipat sa mga selula ng kalamnan. Dahil ang mga selula ng kalamnan mismo ay naglalaman din ng creatine phosphate, ginagamit ito upang maibalik ang mga antas ng ATP pagkatapos ng mataas na intensidad ng maikling trabaho. Ngunit sa loob ng sampung segundo ang antas ng creatine phosphate ay nagsisimulang bumaba - ang enerhiya na ito ay sapat na para sa isang maikling karera o matinding pagsasanay sa lakas sa bodybuilding.

Glycogen at lactic acid- nagbibigay ng enerhiya sa katawan nang mas mabagal kaysa sa nauna. Nag-synthesize ito ng ATP, na maaaring sapat para sa isa at kalahating minuto ng matinding trabaho. Sa proseso, ang glucose sa mga selula ng kalamnan ay nabuo sa lactic acid sa pamamagitan ng anaerobic metabolism.

Dahil sa anaerobic state oxygen ay hindi ginagamit ng katawan, ang sistemang ito ay nagbibigay ng enerhiya sa parehong paraan tulad ng sa aerobic system, ngunit ang oras ay nai-save. Sa anaerobic mode, ang mga kalamnan ay nagkontrata nang napakalakas at mabilis. Ang ganitong sistema ay maaaring magpapahintulot sa iyo na magpatakbo ng apat na raang metrong sprint o mas mahabang matinding ehersisyo sa gym. Ngunit ang pagtatrabaho sa ganitong paraan sa loob ng mahabang panahon ay hindi magpapahintulot sa pananakit ng kalamnan, na lumilitaw dahil sa labis na lactic acid.

Aerobic na paghinga- ang system na ito ay lumiliko kung ang pag-eehersisyo ay tumatagal ng higit sa dalawang minuto. Pagkatapos ang mga kalamnan ay nagsisimulang tumanggap ng adenosine triphosphate mula sa mga carbohydrate, taba at protina. Sa kasong ito, ang ATP ay na-synthesize nang dahan-dahan, ngunit ang enerhiya ay tumatagal ng mahabang panahon - ang pisikal na aktibidad ay maaaring tumagal ng ilang oras. Nangyayari ito dahil sa ang katunayan na ang glucose ay bumagsak nang walang mga hadlang, wala itong anumang mga kontraaksyon mula sa labas - dahil ang lactic acid ay nakakasagabal sa anaerobic na proseso.

Ang papel ng ATP sa katawan

Mula sa nakaraang paglalarawan ay malinaw na ang pangunahing papel ng adenosine triphosphate sa katawan ay upang magbigay ng enerhiya para sa lahat ng maraming biochemical na proseso at reaksyon sa katawan. Karamihan sa mga proseso ng pagkonsumo ng enerhiya sa mga nabubuhay na nilalang ay nangyayari salamat sa ATP.

Ngunit bilang karagdagan sa pangunahing pag-andar na ito, ang adenosine triphosphate ay gumaganap din sa iba:

Ang papel ng ATP sa katawan at buhay ng tao ay kilala hindi lamang sa mga siyentipiko, kundi pati na rin sa maraming mga atleta at bodybuilder, dahil ang pag-unawa nito ay nakakatulong na gawing mas epektibo ang pagsasanay at wastong kalkulahin ang mga naglo-load. Para sa mga taong nagsasanay ng lakas sa gym, sprinting at iba pang sports, napakahalagang maunawaan kung anong mga ehersisyo ang kailangang isagawa sa isang pagkakataon o iba pa. Salamat dito, maaari mong mabuo ang nais na istraktura ng katawan, i-ehersisyo ang istraktura ng kalamnan, bawasan ang labis na timbang at makamit ang iba pang nais na mga resulta.

Ang pangunahing papel ng ATP sa katawan ay nauugnay sa pagbibigay ng enerhiya para sa maraming biochemical reactions. Bilang carrier ng dalawang high-energy bond, ang ATP ay nagsisilbing direktang pinagkukunan ng enerhiya para sa maraming prosesong biochemical at pisyolohikal na umuubos ng enerhiya. Ang lahat ng ito ay mga reaksyon ng synthesis ng mga kumplikadong sangkap sa katawan: ang pagpapatupad ng aktibong paglipat ng mga molekula sa pamamagitan ng mga biological na lamad, kabilang ang paglikha ng isang potensyal na elektrikal na transmembrane; pagpapatupad ng pag-urong ng kalamnan.

Tulad ng nalalaman sa bioenergy ng mga nabubuhay na organismo, dalawang pangunahing punto ang mahalaga:

• a) ang enerhiya ng kemikal ay nakaimbak sa pamamagitan ng pagbuo ng ATP kasama ng mga exergonic catabolic na reaksyon ng oksihenasyon ng mga organikong substrate;
• b) ang enerhiya ng kemikal ay ginagamit sa pamamagitan ng pagkasira ng ATP, kasama ng mga endergonic na reaksyon ng anabolismo at iba pang mga proseso na nangangailangan ng enerhiya.

Ang tanong ay lumitaw kung bakit tinutupad ng molekula ng ATP ang pangunahing papel nito sa bioenergetics. Upang malutas ito, isaalang-alang ang istraktura ng ATP Istruktura ng ATP - (sa pH 7.0 tetracharge ng anion).

Ang ATP ay isang thermodynamically unstable compound. Ang kawalang-tatag ng ATP ay tinutukoy, una, sa pamamagitan ng electrostatic repulsion sa rehiyon ng isang kumpol ng mga negatibong singil ng parehong pangalan, na humahantong sa pag-igting sa buong molekula, ngunit ang pinakamatibay na bono ay P-O-P, at pangalawa, sa pamamagitan ng isang tiyak na resonance. Alinsunod sa huling kadahilanan, mayroong kumpetisyon sa pagitan ng mga atomo ng phosphorus para sa hindi nakabahaging mga mobile na elektron ng atom ng oxygen na matatagpuan sa pagitan nila, dahil ang bawat atom ng posporus ay may bahagyang positibong singil dahil sa makabuluhang impluwensya ng electron-acceptor ng P=O at P - O- mga pangkat. Kaya, ang posibilidad ng pagkakaroon ng ATP ay tinutukoy ng pagkakaroon ng sapat na dami ng enerhiya ng kemikal sa molekula upang mabayaran ang mga physicochemical stress na ito. Ang molekula ng ATP ay naglalaman ng dalawang phosphoanhydride (pyrophosphate) na mga bono, ang hydrolysis na kung saan ay sinamahan ng isang makabuluhang pagbaba sa libreng enerhiya (sa pH 7.0 at 37 o C).

ATP + H 2 O = ADP + H 3 PO 4 G0I = - 31.0 KJ/mol.

ADP + H 2 O = AMP + H 3 PO 4 G0I = - 31.9 KJ/mol.

Ang isa sa mga pangunahing problema ng bioenergy ay ang biosynthesis ng ATP, na sa buhay na kalikasan ay nangyayari sa pamamagitan ng phosphorylation ng ADP.

Ang Phosphorylation ng ADP ay isang endergonic na proseso at nangangailangan ng mapagkukunan ng enerhiya. Tulad ng nabanggit kanina, dalawang naturang mapagkukunan ng enerhiya ang nangingibabaw sa kalikasan - solar energy at ang kemikal na enerhiya ng mga pinababang organic compound. Ang mga berdeng halaman at ilang mikroorganismo ay may kakayahang baguhin ang enerhiya ng hinihigop na light quanta sa enerhiya ng kemikal, na ginugugol sa phosphorylation ng ADP sa magaan na yugto ng photosynthesis. Ang prosesong ito ng pagbabagong-buhay ng ATP ay tinatawag na photosynthetic phosphorylation. Ang pagbabagong-anyo ng enerhiya ng oksihenasyon ng mga organikong compound sa macroenergetic bond ng ATP sa ilalim ng mga kondisyon ng aerobic ay nangyayari pangunahin sa pamamagitan ng oxidative phosphorylation. Ang libreng enerhiya na kinakailangan para sa pagbuo ng ATP ay nabuo sa respiratory oxidative chain ng mitochondria.

Ang isa pang uri ng ATP synthesis ay kilala, na tinatawag na substrate phosphorylation. Sa kaibahan sa oxidative phosphorylation, na nauugnay sa paglipat ng elektron, ang donor ng activated phosphoryl group (- PO3 H2), na kinakailangan para sa pagbabagong-buhay ng ATP, ay mga intermediate ng mga proseso ng glycolysis at tricarboxylic acid cycle. Sa lahat ng mga kasong ito, ang mga proseso ng oxidative ay humahantong sa pagbuo ng mga high-energy compound: 1,3-diphosphoglycerate (glycolysis), succinyl-CoA (tricarboxylic acid cycle), na, kasama ang pakikilahok ng naaangkop na mga enzyme, ay nakakapag-foliate ng ADP at bumuo ng ATP. Ang pagbabagong-anyo ng enerhiya sa antas ng substrate ay ang tanging paraan ng synthesis ng ATP sa mga anaerobic na organismo. Ang prosesong ito ng ATP synthesis ay nagpapahintulot sa iyo na mapanatili ang matinding trabaho ng mga kalamnan ng kalansay sa mga panahon ng gutom sa oxygen. Dapat tandaan na ito ang tanging landas para sa synthesis ng ATP sa mga mature na pulang selula ng dugo na walang mitochondria.

Ang isang partikular na mahalagang papel sa bioenergetics ng cell ay nilalaro ng adenyl nucleotide, kung saan ang dalawang phosphoric acid residues ay nakakabit. Ang sangkap na ito ay tinatawag na adenosine triphosphoric acid (ATP). Ang enerhiya ay naka-imbak sa mga bono ng kemikal sa pagitan ng mga residue ng phosphoric acid ng molekula ng ATP, na inilalabas kapag ang organic phosphorite ay pinaghiwalay:

ATP= ADP+P+E,

kung saan ang F ay isang enzyme, ang E ay nagpapalaya ng enerhiya. Sa reaksyong ito, nabuo ang adenosine phosphoric acid (ADP) - ang natitira sa molekula ng ATP at organic phosphate. Ang lahat ng mga cell ay gumagamit ng enerhiya ng ATP para sa mga proseso ng biosynthesis, paggalaw, paggawa ng init, mga nerve impulses, luminescence (halimbawa, luminescent bacteria), iyon ay, para sa lahat ng mahahalagang proseso.

Ang ATP ay isang unibersal na biological energy accumulator. Ang liwanag na enerhiya na nakapaloob sa pagkain na natupok ay nakaimbak sa mga molekula ng ATP.

Ang supply ng ATP sa cell ay maliit. Kaya, ang reserbang ATP sa kalamnan ay sapat na para sa 20 - 30 contraction. Sa matinding, ngunit panandaliang trabaho, ang mga kalamnan ay gumagana nang eksklusibo dahil sa pagkasira ng ATP na nakapaloob sa kanila. Matapos matapos ang trabaho, ang isang tao ay humihinga nang mabigat - sa panahong ito, ang mga karbohidrat at iba pang mga sangkap ay nasira (naipon ang enerhiya) at ang supply ng ATP sa mga selula ay naibalik.

Bilang karagdagan sa enerhiya, ang ATP ay gumaganap ng maraming iba pang pantay na mahalagang pag-andar sa katawan:

• · Kasama ng iba pang nucleoside triphosphate, ang ATP ang panimulang produkto sa synthesis ng mga nucleic acid.
• · Bilang karagdagan, ang ATP ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa regulasyon ng maraming mga biochemical na proseso. Ang pagiging isang allosteric effector ng isang bilang ng mga enzymes, ATP, pagsali sa kanilang mga regulatory centers, pinahuhusay o pinipigilan ang kanilang aktibidad.
• · Ang ATP ay isa ring agarang precursor para sa synthesis ng cyclic adenosine monophosphate, isang pangalawang messenger ng hormonal signal transmission sa cell.

Ang papel ng ATP bilang isang transmitter sa mga synapses ay kilala rin.

Ang figure ay nagpapakita ng dalawang pamamaraan Mga imahe ng istraktura ng ATP. Ang adenosine monophosphate (AMP), adenosine diphosphate (ADP), at adenosine triphosphate (ATP) ay nabibilang sa isang klase ng mga compound na tinatawag na nucleotides. Ang nucleotide molecule ay binubuo ng isang limang-carbon na asukal, isang nitrogenous base at phosphoric acid. Sa molekula ng AMP, ang asukal ay kinakatawan ng ribose, at ang base ay adenine. Mayroong dalawang grupo ng pospeyt sa molekula ng ADP, at tatlo sa molekula ng ATP.

Halaga ng ATP

Kapag ang ATP ay nahati sa ADP at ang inorganikong phosphate (Pn) na enerhiya ay inilabas:

Ang reaksyon ay nangyayari sa pagsipsip ng tubig, ibig sabihin, ito ay kumakatawan sa hydrolysis (sa aming artikulo ay nakatagpo namin ang napaka-karaniwang uri ng biochemical na reaksyon ng maraming beses). Ang ikatlong pangkat ng pospeyt na nahati mula sa ATP ay nananatili sa selula sa anyo ng hindi organikong pospeyt (Pn). Ang libreng enerhiya na ani para sa reaksyong ito ay 30.6 kJ bawat 1 mol ng ATP.

Mula sa ADF at pospeyt, maaaring ma-synthesize muli ang ATP, ngunit nangangailangan ito ng paggastos ng 30.6 kJ ng enerhiya sa bawat 1 mole ng bagong nabuong ATP.

Sa ganitong reaksyon, na tinatawag na condensation reaction, ang tubig ay inilabas. Ang pagdaragdag ng pospeyt sa ADP ay tinatawag na reaksyon ng phosphorylation. Ang parehong mga equation sa itaas ay maaaring pagsamahin:

Ang nababaligtad na reaksyon na ito ay na-catalyze ng isang enzyme na tinatawag ATPase.

Ang lahat ng mga cell, tulad ng nabanggit na, ay nangangailangan ng enerhiya upang maisagawa ang kanilang trabaho, at para sa lahat ng mga cell ng anumang organismo ang pinagmumulan ng enerhiya na ito ay nagsisilbing ATP. Samakatuwid, ang ATP ay tinatawag na "universal energy carrier" o "energy currency" ng mga cell. Ang isang angkop na pagkakatulad ay mga de-kuryenteng baterya. Tandaan kung bakit hindi natin ginagamit ang mga ito. Sa kanilang tulong maaari kaming makatanggap ng liwanag sa isang kaso, tunog sa isa pa, minsan mekanikal na paggalaw, at kung minsan kailangan namin ng elektrikal na enerhiya mula sa kanila. Ang kaginhawahan ng mga baterya ay maaari nating gamitin ang parehong mapagkukunan ng enerhiya - isang baterya - para sa iba't ibang layunin, depende sa kung saan natin ito inilalagay. Ang ATP ay gumaganap ng parehong papel sa mga cell. Nagbibigay ito ng enerhiya para sa mga magkakaibang proseso tulad ng pag-urong ng kalamnan, paghahatid ng mga nerve impulses, aktibong transportasyon ng mga sangkap o synthesis ng protina, at lahat ng iba pang uri ng aktibidad ng cellular. Upang gawin ito, dapat itong "konektado" lamang sa kaukulang bahagi ng cell apparatus.

Maaaring ipagpatuloy ang pagkakatulad. Dapat munang gawin ang mga baterya, at ang ilan sa mga ito (mga rechargeable), tulad ng , ay maaaring ma-recharge. Kapag ang mga baterya ay ginawa sa isang pabrika, ang isang tiyak na halaga ng enerhiya ay dapat na naka-imbak sa kanila (at sa gayon ay natupok ng pabrika). Ang ATP synthesis ay nangangailangan din ng enerhiya; ang pinagmulan nito ay ang oksihenasyon ng mga organikong sangkap sa panahon ng paghinga. Dahil ang enerhiya ay inilabas sa panahon ng proseso ng oksihenasyon sa phosphorylate ADP, ang naturang phosphorylation ay tinatawag na oxidative phosphorylation. Sa panahon ng photosynthesis, ang ATP ay ginawa mula sa liwanag na enerhiya. Ang prosesong ito ay tinatawag na photophosphorylation (tingnan ang Seksyon 7.6.2). Mayroon ding mga "pabrika" sa cell na gumagawa ng karamihan sa ATP. Ito ay mitochondria; naglalaman ang mga ito ng kemikal na "mga linya ng pagpupulong" kung saan nabuo ang ATP sa panahon ng aerobic respiration. Sa wakas, ang mga pinalabas na "baterya" ay na-recharge din sa cell: pagkatapos ng ATP, na inilabas ang enerhiya na nilalaman nito, ay na-convert sa ADP at Fn, maaari itong mabilis na ma-synthesize muli mula sa ADP at Fn dahil sa enerhiya na natanggap sa proseso. ng paghinga mula sa oksihenasyon ng mga bagong bahagi ng organikong bagay.

halaga ng ATP sa cell sa anumang naibigay na sandali ay napakaliit. Samakatuwid, sa ATF dapat makita lamang ng isa ang carrier ng enerhiya, at hindi ang depot nito. Ang mga sangkap tulad ng taba o glycogen ay ginagamit para sa pangmatagalang pag-iimbak ng enerhiya. Ang mga cell ay napaka-sensitibo sa mga antas ng ATP. Habang tumataas ang rate ng paggamit nito, tumataas din ang rate ng proseso ng paghinga na nagpapanatili sa antas na ito.

Papel ng ATP bilang isang link sa pagitan ng cellular respiration at mga proseso na kinasasangkutan ng pagkonsumo ng enerhiya, ay makikita mula sa figure na ito ay mukhang simple, ngunit ito ay naglalarawan ng isang napakahalagang pattern.

Kaya naman masasabi na, sa pangkalahatan, ang tungkulin ng paghinga ay upang gumawa ng ATP.

Isa-isahin natin ang sinabi sa itaas.
1. Ang synthesis ng ATP mula sa ADP at inorganic phosphate ay nangangailangan ng 30.6 kJ ng enerhiya bawat 1 mole ng ATP.
2. Ang ATP ay naroroon sa lahat ng mga buhay na selula at samakatuwid ay isang unibersal na tagapagdala ng enerhiya. Walang ibang mga carrier ng enerhiya ang ginagamit. Pinapasimple nito ang bagay - ang kinakailangang cellular apparatus ay maaaring maging mas simple at gumana nang mas mahusay at matipid.
3. Ang ATP ay madaling naghahatid ng enerhiya sa anumang bahagi ng cell sa anumang proseso na nangangailangan ng enerhiya.
4. Mabilis na naglalabas ng enerhiya ang ATP. Ito ay nangangailangan lamang ng isang reaksyon - hydrolysis.
5. Ang rate ng produksyon ng ATP mula sa ADP at inorganic phosphate (respiration process rate) ay madaling nababagay ayon sa mga pangangailangan.
6. Ang ATP ay synthesize sa panahon ng paghinga dahil sa kemikal na enerhiya na inilabas sa panahon ng oksihenasyon ng mga organikong sangkap tulad ng glucose, at sa panahon ng photosynthesis dahil sa solar energy. Ang pagbuo ng ATP mula sa ADP at inorganic phosphate ay tinatawag na phosphorylation reaction. Kung ang enerhiya para sa phosphorylation ay ibinibigay ng oksihenasyon, pagkatapos ay nagsasalita tayo ng oxidative phosphorylation (ang prosesong ito ay nangyayari sa panahon ng paghinga), ngunit kung ang liwanag na enerhiya ay ginagamit para sa phosphorylation, kung gayon ang proseso ay tinatawag na photophosphorylation (ito ay nangyayari sa panahon ng photosynthesis).

Mga paraan upang makakuha ng enerhiya sa isang cell

Mayroong apat na pangunahing proseso sa cell na tinitiyak ang pagpapakawala ng enerhiya mula sa mga bono ng kemikal sa panahon ng oksihenasyon ng mga sangkap at imbakan nito:

1. Glycolysis (stage 2 ng biological oxidation) – oksihenasyon ng isang molekula ng glucose sa dalawang molekula ng pyruvic acid, na nagreresulta sa pagbuo ng 2 molekula ATP At NADH. Dagdag pa, ang pyruvic acid ay na-convert sa acetyl-SCoA sa ilalim ng aerobic na kondisyon, at sa lactic acid sa ilalim ng anaerobic na kondisyon.

2. β-Oxidation ng mga fatty acid(stage 2 ng biological oxidation) – oksihenasyon ng mga fatty acid sa acetyl-SCoA, nabuo ang mga molekula dito NADH At FADN 2. Ang mga molekula ng ATP ay hindi lumilitaw "sa kanilang dalisay na anyo".

3. Ikot ng tricarboxylic acid(TCA cycle, stage 3 ng biological oxidation) – oxidation ng acetyl group (bilang bahagi ng acetyl-SCoA) o iba pang keto acids sa carbon dioxide. Ang mga reaksyon ng buong siklo ay sinamahan ng pagbuo ng 1 molekula GTF(katumbas ng isang ATP), 3 molekula NADH at 1 molekula FADN 2.

4. Oxidative phosphorylation(stage 3 ng biological oxidation) – NADH at FADH 2 na nakuha sa catabolism reactions ng glucose, amino acids at fatty acids ay na-oxidized. Kasabay nito, ang mga enzyme ng respiratory chain sa panloob na lamad ng mitochondria ay tinitiyak ang pagbuo mas malaki mga bahagi ng cell ATP.

Dalawang paraan upang i-synthesize ang ATP

Ang lahat ng mga nucleoside ay patuloy na ginagamit sa cell tatlo phosphates (ATP, GTP, CTP, UTP, TTP) bilang isang donor ng enerhiya. Sa kasong ito, ang ATP ay unibersal macroerg, na kasangkot sa halos lahat ng aspeto ng metabolismo at aktibidad ng cell. At ito ay dahil sa ATP na ang phosphorylation ng nucleotides GDP, CDP, UDP, TDP ay sinisiguro sa nucleoside tatlo mga phosphate.

Ang iba ay may nucleoside tatlo Mayroong isang tiyak na pagdadalubhasa sa mga pospeyt. Kaya, ang UTP ay kasangkot sa metabolismo ng karbohidrat, lalo na sa synthesis ng glycogen. Ang GTP ay kasangkot sa mga ribosom at nakikilahok sa pagbuo ng mga peptide bond sa mga protina. Ginagamit ang CTP sa synthesis ng phospholipids.

Ang pangunahing paraan upang makagawa ng ATP sa cell ay oxidative phosphorylation, na nangyayari sa mga istruktura ng panloob na mitochondrial membrane. Sa kasong ito, ang enerhiya ng mga hydrogen atoms ng NADH at FADH 2 molecule na nabuo sa glycolysis, ang TCA cycle, at ang oksihenasyon ng mga fatty acid ay na-convert sa enerhiya ng mga ATP bond.

Gayunpaman, mayroon ding isa pang paraan upang phosphorylate ang ADP sa ATP - substrate phosphorylation. Ang pamamaraang ito ay nauugnay sa paglipat ng high-energy phosphate o high-energy bond energy ng anumang substance (substrate) sa ADP. Kasama sa mga sangkap na ito ang glycolytic metabolites ( 1,3-diphosphoglyceric acid, phosphoenolpyruvate), tricarboxylic acid cycle ( succinyl-SCoA) at reserbang macroerg creatine phosphate. Ang enerhiya ng hydrolysis ng kanilang macroergic bond ay mas mataas sa 7.3 kcal/mol sa ATP, at ang papel ng mga sangkap na ito ay nabawasan sa paggamit ng enerhiya na ito upang i-phosphorylate ang molekula ng ADP sa ATP.

Pag-uuri ng macroergs

Ang mga compound na may mataas na enerhiya ay inuri ayon sa uri ng koneksyon, nagdadala ng karagdagang enerhiya:

1. Phosphoanhydride koneksyon. Ang lahat ng mga nucleotide ay may gayong bono: nucleoside triphosphates (ATP, GTP, CTP, UTP, TTP) at nucleoside diphosphates (ADP, HDP, CDP, UDP, TDP).

2. Thioester koneksyon. Ang isang halimbawa ay ang acyl derivatives ng coenzyme A: acetyl-SCoA, succinyl-SCoA, at iba pang mga compound ng anumang fatty acid at HS-CoA.

3. Guanidine phosphate koneksyon - naroroon sa creatine phosphate, isang reserbang macroerg ng kalamnan at nervous tissue.

4. Acylphosphate koneksyon. Kasama sa mga macroerg na ito ang glycolytic metabolite na 1,3-diphosphoglyceric acid (1,3-diphosphoglycerate). Tinitiyak nito ang synthesis ng ATP sa reaksyon ng substrate phosphorylation.

5. Enol pospeyt koneksyon. Ang kinatawan ay phosphoenolpyruvate, isang metabolite ng glycolysis. Nagbibigay din ito ng ATP synthesis sa substrate phosphorylation reaction sa glycolysis.

Ang molekula na ito ay gumaganap ng isang napakahalagang papel sa metabolismo, ang tambalan ay kilala bilang isang unibersal na mapagkukunan ng enerhiya sa lahat ng mga proseso na nagaganap sa isang buhay na organismo.

Sagot