ATP istraktura at biological papel. ATP function

Ang bawat cell sa ating katawan kumuha ng milyon-milyong lugar ng biochemical reaksyon. Sila ay catalyzed sa pamamagitan ng isang iba't ibang mga enzymes, na madalas ay nangangailangan ng enerhiya. Kung saan ay ang cell na aabutin? Ang katanungan na ito masasagot ng isinasaalang-alang ang kaayusan ng mga molecule ng ATP - isang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya.

ATP - ang unibersal na pinagkukunan ng enerhiya

ATP ang ibig sabihin ay adenosine, o adenosine triphosphate. Ang sangkap na ay isa sa dalawang pinakamahalagang pinagkukunan ng enerhiya sa bawat cell. Ang istraktura at biological papel na ginagampanan ng ATP ay malapit na nauugnay. Karamihan sa mga biochemical reaksyon ay maaaring tumagal ng lugar lamang sa ang partisipasyon ng mga molecule ng mga sangkap, lalo na sa plastic metabolismo. Gayunman, ATP ay bihirang direktang kasangkot sa reaksyon para sa mga pangyayari ng anumang proseso ay nangangailangan ng enerhiya, ito ay encased sa bonds kemikal ng ATP.

Ang istraktura ng mga molecule ng mga sangkap tulad na ang mga nagresultang koneksyon sa pagitan ng mga pangkat phosphate manganganak ng isang malaking halaga ng enerhiya. Kaya, tulad ng komunikasyon ay tinatawag din mataas na enerhiya o makroenergeticheskimi (macro = maraming mga malalaking numero). Kataga enerhiya bonds para sa unang pagkakataon ipinakilala ng isang scientist F. Lipman, at ito ay iminungkahi na gamitin upang maitalaga ang mga ito ̴ icon.

Ito ay napakahalaga para sa mga cell upang mapanatili ang isang pare-pareho ang antas ng ATP. Ito ay lalong katangian ng mga cell ng kalamnan at magpalakas ng loob fibers, dahil ang mga ito ay ang pinaka-madaling matuyo at upang matupad ang mga function nito ay nangangailangan ng isang mataas na nilalaman ng adenosine triphosphate.

Ang istraktura ng mga molecule ng ATP

ATP ay binubuo ng tatlong elemento: ribose at ang adenine residues ng posporiko acid.

Ribose - karbohidrat, na kung saan ay tumutukoy sa isang pentose group. Ito ay nangangahulugan na ang mga bahagi ng ribose 5 carbon atoms na ay kasama sa cycle. Ribose ay konektado na may adenine β-N-glycosidic bono sa unang atom carbon. Gayundin ay sumali sa pentose residues ng posporiko acid sa ika-5 atom carbon.

Adenine - isang nitrohenus base. Depende sa kung anong uri ng mga pangunahing nitrogen naka-attach sa ribose, tulad ng nakahiwalay GTP (guanosine triphosphate), TTP (thymidine), CTP (cytidine triphosphate) at UTP (uridine triphosphate). Ang lahat ng mga sangkap ay katulad sa istraktura sa adenosine triphosphate at magsagawa ng humigit-kumulang ang parehong pag-andar, ngunit ang mga ito ay matatagpuan sa mga cell ay mas mababa karaniwang.

Residues ng posporiko acid. Para mapakinabangan ang ribose maaaring makasali sa tatlong residues ng posporiko acid. Kung dalawa sa mga ito o isa lamang, ayon sa pagkakabanggit, isang sangkap na tinatawag ADP (diphosphate) at AMP (monophosphate). Ito ay concluded sa pagitan ng posporus residues makroenergeticheskie koneksyon, na kung saan ay inilabas sa pagkakasira ng 40-60 kJ ng enerhiya. Kung ang dalawang mga bono ay sira, ang ibig sabihin ay 80, hindi bababa sa - 120 kJ ng enerhiya. Sa break na komunikasyon sa pagitan ng ribose moiety at posporus ay inilabas lamang 13.8 kJ, kaya tanging ang dalawang triphosphate Molekyul macroergic koneksyon (P ̴ ̴ F P), at sa Molekyul ng ADP - isa (P ̴ P).

Narito ang kung ano ang mga katangian ng ATP istraktura. Dahil sa ang katunayan na sa pagitan ng posporiko acid residues nabuo makroenergeticheskaya bond istraktura at ATP function na naka-link.

Ang istraktura at biological papel na ginagampanan ng molekula ng ATP. Karagdagang mga tampok ng adenosine triphosphate

Bukod sa enerhiya, ATP maaaring magsagawa ng maraming iba pang mga function sa cell. Kasama ng ibang mga nucleotide triphosphate triphosphate kasangkot sa konstruksiyon ng nucleic acid. Sa kasong ito, ATP, GTP, TTP, CTP at UTP mga provider ng nitrohenus base. Ang property na ito ay ginagamit sa proseso ng replikasyon ng DNA at transcription.

ATP ay kinakailangan para ion channels din. Halimbawa, Na-K channel sapatos na pangbabae sodium 3 molecules mula sa mga cell at upang mag-usisa potassium 2 Molekyul sa isang cell. Ito ion kasalukuyang ay kinakailangan upang mapanatili ang positibong singil sa panlabas na ibabaw ng lamad, at tanging gamit ATP channel ay maaaring gumana ng maayos. Ang parehong naaangkop sa mga proton at kaltsyum channel.

ATP ay isang precursor ng pangalawang sugo kampo (cyclic adenosine monophosphate) - kampo hindi lamang nagpapadala ng isang senyas nakuha cell lamad receptors, ngunit din ay isang allosteric effector. Allosteric effector - ay mga sangkap na pabilisin o pabagalin ang enzymatic reaksyon. Kaya, cyclic adenosine inhibits ang enzyme na catalyzes ang cleavage ng lactose sa mga cell ng isang bacterium.

ATP Molekyul mismo ay maaari ding maging isang allosteric effector. Dagdag pa rito, sa naturang mga proseso antagonist ATP ADP ay gumaganap bilang kung triphosphate accelerates ang reaksyon, at pagkatapos ay inhibits diphosphate, at vice versa. Ito ang mga function at istraktura ng ATP.

Bilang ang ATP nabuo sa cell

Function at istraktura ng ATP ay tulad na ang mga molecule ng mga sangkap ay ginagamit nang mabilis at ay nawasak. Samakatuwid triphosphate synthesis - ay isang mahalagang proseso ng enerhiya pagbubuo nito sa cell.

May tatlong mga pinaka-mahalagang paraan para sa synthesis ng adenosine triphosphate:

1. Ang substrate phosphorylation.

2. Oxidative phosphorylation.

3. phosphorylation.

Substrate phosphorylation ay batay sa maraming mga reaksyon na nagaganap sa cell saytoplasm. Ang mga reaksyon ay tinatawag na glikolisis - anaerobic yugto ng aerobic respiration. Bilang isang resulta, sa isang cycle ng glycolysis mula sa 1 asukal Molekyul ay synthesized sa pamamagitan ng dalawang molecules ng pyruvic acid ay karagdagang ginagamit upang makabuo ng enerhiya, at din dalawang synthesized ATP.

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

Oxidative phosphorylation. cell hininga

Oxidative phosphorylation - ay ang pormasyon ng ATP sa pamamagitan ng paglipat ng mga electron sa elektron chain transportasyon ng lamad. Bilang resulta ng ganoong paglilipat ng proton gradient ay nabuo sa isang gilid ng lamad at paggamit ng isang hanay ng mga protina integral ATP synthase ay bumuo ng molecules. Ang proseso ay tumatagal ng lugar sa mitochondrial lamad.

Ang pagkakasunod-sunod ng mga hakbang ng glycolysis at oxidative phosphorylation sa mitochondria ay ang pangkalahatang proseso na tinatawag na paghinga. Matapos ang buong cycle mula sa 1 Molekyul ng asukal sa cell 36 ay nabuo ng molekula ng ATP.

photophosphorylation

Phosphorylation proseso - ito ay pareho oxidative phosphorylation na may lamang ng isang pagkakaiba: ang phosphorylation reaksyon nagaganap sa mga chloroplast cells sa ilalim ng impluwensiya ng liwanag. ATP ginawa sa panahon ng potosintesis ilaw stage - ang pangunahing proseso ng pagkuha ng enerhiya mula sa mga berdeng mga halaman, algae at ilang mga bakterya.

Sa proseso ng photosynthesis para sa parehong mga elektron-transport chain pass electron, na nagreresulta sa isang proton gradient. Ang konsentrasyon ng proton sa isang gilid ng lamad ay isang pinagmulan ng ATP synthesis. Assembling molecule natupad sa pamamagitan ng enzyme ATP synthase.

Kawili-wiling mga katotohanan tungkol sa ATP

- Ang average na cell ay naglalaman ng 0.04% ng kabuuang masa ng adenosine triphosphate. Gayunman, ang pinakamahalagang ay na-obserbahan sa mga cell ng kalamnan: 0.2-0.5%.

- Sa cell, tungkol sa 1 bilyong mga molecules ng ATP.

- Ang bawat Molekyul hindi nakatira higit sa 1 minuto.

- One ATP Molekyul ay ina-update araw-araw 2000-3000 beses.

- Sa kabuuan, sa bawat araw ng katawan ng tao synthesizes 40kg adenosine triphosphate, at sa bawat oras na ang stock ng ATP ay 250 g

konklusyon

ATP istraktura at biological papel na ginagampanan ng kanyang molecules ay may malapit na kaugnayan. Ang sangkap na gumaganap ng isang mahalagang papel sa proseso ng buhay, dahil sa ang enerhiya bono sa pagitan ng pospeyt residues naglalaman ng isang malaking halaga ng enerhiya. ATP ay gumaganap ng maraming mga pag-andar sa cell, at samakatuwid ito ay mahalaga upang mapanatili ang isang pare-pareho ang konsentrasyon ng mga sangkap. Paghahati-hati at synthesis ay pagpunta sa isang mataas na bilis, ie. Upang. Ang relasyon ng enerhiya ay patuloy na ginagamit sa biochemical reaksyon. Ito ay isang kailangang-kailangan sahog ng anumang cell sa katawan. Dito, marahil, ang lahat na maaaring sinabi tungkol sa kung ano ang istraktura ay ATP.