Definicja ATP i znaczenie w metabolizmie

Trójfosforan adenozyny lub ATP jest często nazywany walutą energetyczną komórki, ponieważ cząsteczka ta odgrywa kluczową rolę w metabolizmie, szczególnie w przekazywaniu energii w komórkach. Cząsteczka działa w celu sprzężenia energii egzergoniczny i endergonowy procesy, dzięki którym zachodzą niekorzystne energetycznie reakcje chemiczne.

Trójfosforan adenozyny jest wykorzystywany do transportu energii chemicznej w wielu ważnych procesach, w tym:

• oddychanie tlenowe (glikoliza i cykl kwasu cytrynowego)
• fermentacja
• podział komórkowy
• fotofosforylacja
• ruchliwość (np. skrócenie mostków krzyżowych filamentu miozyny i aktyny, a także konstrukcja cytoszkieletu)
• egzocytoza i endocytoza
• fotosynteza
• synteza białek

Oprócz funkcji metabolicznych ATP bierze udział w transdukcji sygnału. Uważa się, że jest neuroprzekaźnikiem odpowiedzialnym za odczucie smaku. Człowiek centralny i obwodowego układu nerwowegow szczególności opiera się na sygnalizacji ATP. ATP jest również dodawany do kwasów nukleinowych podczas transkrypcji.

ATP podlega ciągłemu recyklingowi, a nie wydatkom. Jest przekształcany z powrotem w cząsteczki prekursorowe, dzięki czemu można go używać wielokrotnie. Na przykład u ludzi ilość przetwarzanego ATP dziennie jest mniej więcej taka sama jak masa ciała, chociaż przeciętny człowiek ma tylko około 250 gramów ATP. Innym sposobem na to jest to, że pojedyncza cząsteczka ATP jest przetwarzana 500-700 razy dziennie. W dowolnym momencie ilość ATP plus ADP jest dość stała. Jest to ważne, ponieważ ATP nie jest cząsteczką, którą można przechowywać do późniejszego wykorzystania.

ATP może być wytwarzany z prostych i złożonych cukrów, a także z lipidów poprzez reakcje redoks. Aby tak się stało, węglowodany należy najpierw rozbić na cukry proste, a lipidy Kwasy tłuszczowe i glicerol. Produkcja ATP jest jednak ściśle regulowana. Jego produkcja jest kontrolowana poprzez koncentrację substratu, mechanizmy sprzężenia zwrotnego i przeszkodę allosteryczną.

Jak wskazuje nazwa molekularna, trifosforan adenozyny składa się z trzech grup fosforanowych (tri-przedrostek przed fosforanem) połączonych z adenozyną. Adenozyna jest wytwarzana przez dołączenie 9 ' atom azotu zasady adeniny purynowej do węgla 1 'pentozy, rybozy. Grupy fosforanowe są przyłączone łącząc i tlen z fosforanu z węglem 5 'rybozy. Zaczynając od grupy najbliższej cukrowi rybozowemu, grupy fosforanowe nazywane są alfa (α), beta (β) i gamma (γ). Usunięcie grupy fosforanowej powoduje powstanie difosforanu adenozyny (ADP), a usunięcie dwóch grup powoduje powstanie monofosforanu adenozyny (AMP).

Klucz do produkcji energii leży w grupy fosforanowe. Zerwanie wiązania fosforanowego jest reakcja egzotermiczna. Tak więc, gdy ATP traci jedną lub dwie grupy fosforanowe, energia jest uwalniana. Uwalnia się więcej energii, przerywając pierwsze wiązanie fosforanowe niż drugie.

ATP + H₂O → ADP + Pi + Energia (Δ G = -30,5 kJ.mol^-1)
ATP + H₂O → AMP + PPi + Energia (Δ G = -45,6 kJ.mol^-1)

Uwolniona energia jest sprzężona z reakcją endotermiczną (niekorzystną termodynamicznie), aby uzyskać energia aktywacji trzeba kontynuować.

ATP zostało odkryte w 1929 r. Przez dwa niezależne zestawy badaczy: Karla Lohmanna, a także Cyrusa Fiske / Yellapragada Subbarow. Alexander Todd po raz pierwszy zsyntetyzował cząsteczkę w 1948 r.

Co to jest ATP ważna cząsteczka w metabolizmie?

Zasadniczo istnieją dwa powody, dla których ATP jest tak ważny:

1. Jest to jedyna substancja chemiczna w organizmie, która może być bezpośrednio wykorzystywana jako energia.
2. Inne formy energii chemicznej muszą zostać przekształcone w ATP, zanim będą mogły zostać wykorzystane.

Inną ważną kwestią jest to, że ATP nadaje się do recyklingu. Gdyby cząsteczka była zużywana po każdej reakcji, nie byłaby praktyczna dla metabolizmu.

• Chcesz zaimponować znajomym? Dowiedz się nazwę IUPAC dla trifosforanu adenozyny. Jest [(2''R '', 3''S '', 4''R '', 5''R '') - 5- (6-aminopuryn-9-ylo) -3,4-dihydroksyoksolan Wodorofosforan 2-ylo] metylu (hydroksyfosfonooksyfosforylo).
• Podczas gdy większość studentów studiuje ATP w związku z metabolizmem zwierząt, cząsteczka jest również kluczową formą energia chemiczna w roślinach.
• Gęstość czystego ATP jest porównywalna z gęstością wody. To 1,04 grama na centymetr sześcienny.
• Temperatura topnienia czystego ATP wynosi 368,6 ° F (187 ° C).