FormacióCiència

Estructura d'ATP i el paper biològic. funcions d'ATP

Cada cèl·lula del nostre cos tenen lloc milions de reaccions bioquímiques. Ells són catalitzades per una varietat d'enzims, que sovint requereixen energia. On és la cel·la que es necessita? Aquesta pregunta pot ser resposta considerant l'estructura de les molècules d'ATP - una font important d'energia.

ATP - la font universal d'energia

ATP significa adenosina o adenosina trifosfat. La substància és una de les dues fonts més importants d'energia en totes les cèl·lules. L'estructura i la funció biològica d'ATP estan estretament relacionats. La majoria de les reaccions bioquímiques poden tenir lloc només amb la participació de molècules de la substància, especialment en el metabolisme de plàstic. No obstant això, l'ATP es poques vegades directament implicat en la reacció per l'ocurrència de qualsevol procés requereix energia, que està tancat en els enllaços químics de ATP.

L'estructura de les molècules de la substància de tal manera que la connexió resultant entre els grups fosfat de carregar amb una enorme quantitat d'energia. Per tant, aquesta comunicació és també anomenat d'alta energia o makroenergeticheskimi (macro = molts gran nombre). bons terme energia per primera vegada van introduir un científic F. Lipman, i es proposa utilitzar per designar-los ̴ icona.

És molt important per a la cèl·lula per mantenir un nivell constant d'ATP. Això és especialment característic de les cèl·lules del múscul i les fibres nervioses, perquè són els més volàtils i que compleixi les seves funcions requereixen un alt contingut de trifosfat d'adenosina.

L'estructura de les molècules d'ATP

ATP consta de tres elements: ribosa i adenina residus d'àcid fosfòric.

Ribosa - hidrats de carboni, que es refereix a un grup pentosa. Això vol dir que la composició d'àtoms de ribosa 5 de carboni que estan inclosos en el cicle. La ribosa està connectat amb enllaç β-N-glicosídic adenina al primer àtom de carboni. També unit als residus de pentosa d'àcid fosfòric en l'àtom de carboni cinquena.

Adenina - una base nitrogenada. Depenent de quin tipus de nitrogen bàsic unit a la ribosa, com GTP aïllat (guanosina trifosfat), TTP (timidina), CTP (trifosfat de citidina) i UTP (uridina trifosfat). Totes aquestes substàncies són similars en estructura a trifosfat d'adenosina i realitzen aproximadament la mateixa funció, però es troben a la cel·la és molt menys comú.

Els residus d'àcid fosfòric. Per maximitzar la ribosa pot unir-se a tres residus d'àcid fosfòric. Si dos d'ells o només un, respectivament, una substància anomenada ADP (difosfat) i AMP (monofosfat). Es conclou entre la connexió makroenergeticheskie residus de fòsfor, que s'allibera en cas de trencament de de 40 a 60 kJ d'energia. Si els dos enllaços es trenquen, es troba 80, almenys - 120 kJ d'energia. En comunicació ruptura entre la resta de ribosa i el fòsfor s'allibera només el 13,8 kJ, connexió macroergic tan sols dos trifosfat molècula (P ̴ ̴ F P), i en la molècula d'ADP - un (P ̴ P).

Aquí són el que són les característiques de l'estructura de l'ATP. A causa del fet que entre formar els residus d'àcid fosfòric estructura enllaç makroenergeticheskaya i funcions d'ATP vinculats.

L'estructura i la funció biològica de molècules d'ATP. Les característiques addicionals de trifosfat d'adenosina

A més de l'energia, l'ATP pot realitzar moltes altres funcions en la cèl·lula. Juntament amb altres trifosfat de nucleòtid trifosfat involucrats en la construcció d'àcid nucleic. En aquest cas, ATP, GTP, TTP, CTP i UTP són proveïdors de bases nitrogenades. Aquesta propietat s'utilitza en els processos de replicació de l'ADN i la transcripció.

ATP és també necessària per als canals iònics. Per exemple, el canal de Na-K bombes de sodi 3 molècules de les cèl·lules i a la bomba de potassi 2 molècula en una cèl·lula. Es necessita aquest corrent d'ions per mantenir la càrrega positiva sobre la superfície exterior de la membrana, i només utilitzant el canal ATP pot funcionar. El mateix s'aplica als canals de protons i de calci.

ATP és un precursor de missatgers secundaris cAMP (monofosfat cíclic d'adenosina) - cAMP no només transmet un senyal obtinguda receptors de membrana cel·lular, però també és un efector al·lostèric. efectors al·lostèrics - són substàncies que acceleren o alenteixen les reaccions enzimàtiques. Per tant, l'adenosina cíclic inhibeix l'enzim que catalitza l'escissió de la lactosa en les cèl·lules d'un bacteri.

molècula d'ATP en si també pot ser un efector al·lostèric. A més, en aquests processos antagonista d'ATP ADP actua com si trifosfat accelera la reacció, a continuació, inhibeix difosfat, i viceversa. Aquestes són les funcions i l'estructura d'ATP.

A mesura que l'ATP format en la cèl·lula

Funció i estructura d'ATP són tals que les molècules de la substància es fan servir de forma ràpida i es destrueixen. Per tant la síntesi de trifosfat - és un procés important de la formació de l'energia en la cèl·lula.

Hi ha tres mètode més important per a la síntesi de trifosfat d'adenosina:

1. La fosforilació del substrat.

2. La fosforilació oxidativa.

3. fosforilació.

La fosforilació del substrat es basa en múltiples reaccions que es produeixen en el citoplasma cel·lular. Aquestes reaccions se'ls crida glucòlisi - fase anaeròbica de la respiració aeròbica. Com a resultat, un cicle de glucòlisi d'1 molècula de glucosa es sintetitza per dues molècules d'àcid pirúvic s'utilitzen addicionalment per produir energia, i també dos ATP sintetitzat.

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

La fosforilació oxidativa. la respiració cel·lular

Oxidatiu fosforilació - és la formació d'ATP mitjançant la transferència d'electrons en la cadena de transport d'electrons de la membrana. Com a resultat d'aquesta transferència de gradient de protons està formada en un costat de la membrana i l'ús d'un conjunt de proteïnes ATP integral sintasa és construir molècules. El procés té lloc a la membrana mitocondrial.

La seqüència de passos de la glucòlisi i la fosforilació oxidativa en la mitocondria és el procés general anomenat respiració. Després del cicle complet d'1 molècula de glucosa a la cèl·lula 36 està format de molècules d'ATP.

fotofosforilació

procés de fosforilació - aquest és el mateix fosforilació oxidativa amb una sola diferència: les reaccions de fosforilació es produeixen en les cèl·lules cloroplasts sota la influència de la llum. ATP produït durant la fotosíntesi etapa de la llum - el procés bàsic d'obtenció d'energia de les plantes verdes, algues i alguns bacteris.

En el procés de fotosíntesi per les mateixes de transport d'electrons electrons passen cadena, resultant en un gradient de protons. La concentració de protons en un costat de la membrana és una font de la síntesi d'ATP. Muntatge de molècules transportades per l'ATP sintasa de l'enzim.

Dades interessants sobre l'ATP

- La cèl·lula mitjana conté 0,04% de la massa total de trifosfat d'adenosina. No obstant això, el més important s'observa en les cèl·lules musculars: 0,2-0,5%.

- En la cèl·lula, sobre 1000000000 molècules d'ATP.

- Cada molècula no viu més d'1 minut.

- Una molècula d'ATP s'actualitza diàriament 2000-3000 vegades.

- En resum, per dia de cos humà sintetitza trifosfat d'adenosina 40 kg, i en cada temps de l'acció d'ATP és 250 g

conclusió

estructura d'ATP i el paper biològic de les seves molècules estan estretament relacionats. La substància té un paper clau en els processos de la vida, perquè a l'enllaç d'energia entre els residus de fosfat contenen una enorme quantitat d'energia. ATP realitza moltes funcions en la cèl·lula, i per tant és important mantenir una concentració constant de la substància. Descomposició i síntesi van a gran velocitat, és a dir. A. Les relacions energètiques s'utilitzen constantment en les reaccions bioquímiques. És un ingredient indispensable de qualsevol cèl·lula en el cos. Aquí, potser, tot el que pot dir-se sobre el que és l'estructura de l'ATP.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 ca.atomiyme.com. Theme powered by WordPress.