ATP структура и биологична роля. ATP функции

Всяка клетка в нашето тяло се проведе милиони биохимични реакции. Те се катализира от различни ензими, които често изискват енергия. Къде е клетката е необходимо? Този въпрос може да се отговори чрез разглеждане на структурата на молекулите на АТФ - основен източник на енергия.

ATP - универсалната източник на енергия

ATP означава аденозин, или аденозин трифосфат. Веществото е една от двете най-важни източници на енергия във всяка клетка. Структурата и биологичната роля на ATP са тясно свързани. Повечето биохимични реакции може да се осъществи само с участието на молекули на веществото, особено в пластмасови метаболизъм. Въпреки това, ATP рядко участват пряко в реакцията за появата на всеки процес се нуждае от енергия, като е обвита в химическите връзки на АТФ.

Структурата на молекулите на веществото, така че полученият връзката между фосфатни групи носят огромно количество енергия. По този начин, това съобщение се нарича висока енергия или makroenergeticheskimi (макро = много голям брой). Срок енергийни облигации за първи път въвеждат учен Ф. Липман, и се предлага да се използва за обозначаване на тези ̴ икона.

Това е много важно за клетката, за да се поддържа постоянно ниво на ATP. Това е особено характерно за мускулни клетки и нервни влакна, тъй като те са най-летливите вещества и да изпълнява функциите си изискват високо съдържание на аденозин трифосфат.

Структурата на молекули АТР

АТР се състои от три елемента: рибоза и аденин остатъци на фосфорна киселина.

Рибоза - въглехидрат, който се отнася до пентоза група. Това означава, че съставът на рибоза 5 въглеродни атома, които са включени в цикъла. Рибоза е свързан с аденин β-N-гликозидна връзка към първия въглероден атом. Също така се присъедини към пентозни остатъци на фосфорната киселина в 5-та въглероден атом.

Аденин - азотна база. В зависимост от това какъв вид на основен азотен атом, свързан към рибозата, като изолиран GTP (гуанозин трифосфат), ТТП (тимидин), CTP (цитидин трифосфат) и UTP (уридин трифосфат). Всички тези вещества са подобни по структура на аденозин трифосфат и изпълняват приблизително една и съща функция, но те се намират в клетката е много по-малко общо помежду си.

Остатъци от фосфорна киселина. За увеличаване рибоза може да се присъедини три остатъка на фосфорна киселина. Ако две от тях или само един съответно вещество, наречено АДФ (дифосфат) и AMP (монофосфат). Той е сключен между фосфор остатъци makroenergeticheskie връзка, която се освобождава при разкъсване на от 40 до 60 кДж на енергия. Ако двете връзки са прекъснати, стои 80, най-малко - 120 кДж на енергия. При прекъсване на комуникацията между рибоза част и фосфор се освобождава само 13,8 кДж, така че само две трифосфат молекула macroergic връзка (Р ̴ ̴ F Р), и в молекулата на АДФ - он (P ̴ P).

Ето какви са характеристиките на ATP структура. Поради факта, че между образуват остатъци фосфорна киселина структура makroenergeticheskaya връзка и АТР функции, свързани.

Структурата и биологичната роля на АТР молекули. Допълнителни характеристики на аденозин трифосфат

Освен енергия, ATP може да изпълнява много други функции в клетката. Заедно с други нуклеотидни трифосфат трифосфат, участващи в изграждането на нуклеинова киселина. В този случай, ATP, GTP, ТТП, CTP и UTP са доставчици на азотни основи. Това свойство се използва в процесите на ДНК репликация и транскрипция.

АТР е необходимо за йонни канали също. Например, Na-К канал помпи натриев 3 молекули от клетките и за изпомпване на калиев 2 молекула в клетката. Това йонен ток е необходимо за поддържане на положителен заряд върху външната повърхност на мембраната, и само с помощта на АТР канал може да функционира правилно. Същото важи и за протонни и калциеви канали.

АТР е прекурсор на вторичните пратеници сАМР (цикличен аденозинмонофосфат) - сАМР не само предава сигнал, получен клетъчна мембранни рецептори, но също така е алостеричен ефектор. Алостеричните ефектори - са вещества, които ускоряват или забавят ензимните реакции. По този начин, цикличен аденозин инхибира ензима, който катализира разцепването на лактоза в клетките на бактерия.

Самата ATP молекула може да бъде и алостеричен ефектор. Освен това, в такива процеси антагонист АТР ADP действа като ако трифосфат ускорява реакцията, след което инхибира дифосфат, и обратно. Това са функциите и структурата на ATP.

Както АТР оформен в клетката

Функция и структура на АТР са такива, че молекулите на веществото се използват бързо и са унищожени. Следователно синтез трифосфат - е важен процес на образуване на енергия в клетката.

Има три най-важният метод за синтеза на аденозин трифосфат:

1. фосфорилирането на субстрата.

2. окислително фосфорилиране.

3. фосфорилиране.

Фосфорилиране на субстрата се основава на множество реакции, проявяващи се в цитоплазмата на клетките. Тези реакции се наричат гликолиза - анаеробно етап от аеробно дишане. В резултат, един цикъл на гликолиза от една молекула глюкоза се синтезира от две молекули на пирогроздена киселина се използва по-нататък за производство на енергия, както и две синтезира АТР.

• C ₆ H ₁₂ O ₆ + + 2ADF 2Fn -> 2С _{3Н 4} O ₃ + 4Н + 2ATF.

Окислително фосфорилиране. клетъчното дишане

Окислително фосфорилиране - е образуването на АТФ чрез прехвърляне на електрони в електронна транспортна верига на мембрана. В резултат на прехвърлянето на протонната градиент е оформен от едната страна на мембраната и с помощта на набор от протеин неразделна АТФ синтаза е изградена молекули. Процесът се провежда в митохондриалната мембрана.

Последователността на етапите на гликолиза и окислително фосфорилиране в митохондриите е общия процес наречен дишане. След пълния цикъл от една молекула глюкоза в клетка 36 е оформена от АТР молекули.

photophosphorylation

Фосфорилирането процес - това е същата окислително фосфорилиране само с една разлика: реакции на фосфорилиране се срещат в хлоропласти клетки под въздействието на светлина. АТР произведени през светлина етап фотосинтеза - основния процес на получаване на енергия от зелени растения, водорасли и някои бактерии.

В процеса на фотосинтеза за същите електронен транспорт преминават верига електроните, в резултат на градиент протон. Концентрацията на протоните от едната страна на мембраната е източник на синтеза на АТФ. Сглобяване молекули, носени от синтаза ензима ATP.

Интересни факти за ATP

- Средната клетка съдържа 0,04% от общата маса на аденозин трифосфат. Въпреки това, най-важното е наблюдавана в мускулните клетки: 0.2-0.5%.

- В клетката, около 1 милиард молекули АТР.

- Всяка молекула не живее повече от 1 минута.

- Един ATP молекула се актуализира ежедневно 2000-3000 пъти.

- Накратко, на ден на човешкото тяло синтезира 40 кг аденозин трифосфат и по всяко време на запасите от АТР е 250гр

заключение

АТР структура и биологичната роля на молекулите са тясно свързани. Веществото играе ключова роля в процесите на живота, защото в енергийния връзката между остатъци фосфат съдържа огромно количество енергия. АТР изпълнява много функции в клетката, и поради това е важно да се поддържа постоянна концентрация на веществото. Разбивка и синтез ще се с голяма скорост, т.е.. Да. Отношения в областта на енергетиката са постоянно използвани в биохимични реакции. Той е незаменим компонент на всяка клетка в тялото. Тук, може би, всичко, което може да се каже за това, структурата е АТФ.