הגדרת ATP וחשיבותם במטבוליזם

אדנוזין טריפוספט או ATP נקרא לעתים קרובות מטבע האנרגיה של התא מכיוון שמולקולה זו ממלאת תפקיד מפתח במטבוליזם, בעיקר בהעברת אנרגיה בתאים. המולקולה פועלת לזיווג האנרגיה של אקסרגוני ואנדרגוני תהליכים, מה שהופך את התגובות הכימיות החיוביות האנרגטית לביצוע.

אדנוזין טריפוספט משמש להובלת אנרגיה כימית בתהליכים חשובים רבים, כולל:

• נשימה אירובית (גליקוליזה ומחזור חומצות לימון)
• תסיסה
• חלוקת הסלולר
• פוטופוספורילציה
• תנועתיות (למשל, קיצור גשרי ניוסין וחוטם אקטין, כמו גם בניית ציטוס שלד)
• אקסוציטוזיס ואנדוציטוזיס
• פוטוסינתזה
• סינתזת חלבון

בנוסף לתפקודים מטבוליים, ATP מעורב בהולכת אות. הוא האמין שהוא המעביר העצבי האחראי לתחושת הטעם. המרכז האנושי ו מערכת העצבים ההיקפיתבפרט, מסתמך על איתות ATP. ATP מתווסף גם לחומצות גרעין במהלך התעתיק.

ATP ממוחזר ברציפות, ולא מבוזבז. זה הופך בחזרה למולקולות קודמות, כך שניתן להשתמש בו שוב ושוב. אצל בני אדם, למשל, כמות ה- ATP הממוחזרת מדי יום זהה למשקל הגוף, למרות שבאדם הממוצע יש רק כ -250 גרם ATP. דרך נוספת להסתכל על זה היא שמולקולה יחידה של ATP ממוחזרת 500-700 פעמים בכל יום. בכל רגע בזמן, כמות ה- ATP בתוספת ADP קבועה למדי. זה חשוב מאחר ATP אינו מולקולה שניתן לאחסן לשימוש מאוחר יותר.

ATP עשוי להיות מיוצר מסוכרים פשוטים ומורכבים כמו גם מליפידים באמצעות תגובות רדוקס. כדי שזה יקרה, תחילה יש לפרק את הפחמימות לסוכרים פשוטים, ואילו יש לפרק את השומנים חומצות שומן וגליצרול. עם זאת, ייצור ATP מוסדר מאוד. ייצורו נשלט באמצעות ריכוז מצע, מנגנוני משוב ומכשול אלוסטרי.

כפי שעולה מהשם המולקולרי, אדנוזין טריפוספט מורכב משלוש קבוצות פוספטים (קידומת תלתן לפני פוספט) המחוברים לאדנוזין. אדנוזין מיוצר על ידי הצמדת ה- 9 ' אטום חנקן של אדנין בסיס פורין לפחמן 1 'של ריבוז הסוכר הפנטוזה. קבוצות הפוספט מחוברות מחברות וחמצן מפוספט לפחמן 5 'של הריבוזה. החל מהקבוצה הקרובה ביותר לסוכר הריבוזה, קבוצות הפוספט נקראות אלפא (α), בטא (β) וגמא (γ). הסרת קבוצת פוספט מביאה לדיפוספט אדנוזין (ADP) והסרת שתי קבוצות מייצרת אדנוזין מונופוספט (AMP).

המפתח לייצור אנרגיה טמון ב קבוצות פוספט. שבירת קשר הפוספט היא תגובה אקסותרמית. לכן, כאשר ATP מאבד קבוצת פוספט אחת או שתיים, אנרגיה משתחררת. אנרגיה רבה יותר משתחררת לשבר את הקשר הפוספט הראשון מאשר השני.

ATP + H₂O → ADP + Pi + אנרגיה (Δ G = -30.5 kJ.mol^-1)
ATP + H₂O → AMP + PPi + אנרגיה (Δ G = -45.6 kJ.mol^-1)

האנרגיה המשתחררת מחוברת לתגובה אנדותרמית (לא-חיובית תרמודינמית) בכדי לתת לה את אנרגיית הפעלה צריך להמשיך.

ATP התגלה בשנת 1929 על ידי שתי קבוצות חוקרים עצמאיות: קארל לוהמן וגם סיירוס פיסקה / סובארוב Yellapragada. אלכסנדר טוד סינתז לראשונה את המולקולה בשנת 1948.

מהי ATP מולקולה חשובה במטבוליזם?

ישנן למעשה שתי סיבות ש- ATP כה חשובה:

1. זה הכימיקל היחיד בגוף שיכול לשמש ישירות כאנרגיה.
2. יש להמיר צורות אחרות של אנרגיה כימית ל- ATP לפני שניתן יהיה להשתמש בהן.

נקודה חשובה נוספת היא ש- ATP ניתנת למחזור. אם המולקולה הייתה בשימוש לאחר כל תגובה, זה לא היה מעשי למטבוליזם.

• רוצה להרשים את חבריך? למד את שם ה- IUPAC עבור אדנוזין טריפוספט. זה [(2''R '', 3''S '', 4''R '', 5''R '') - 5- (6-aminopurin-9-yl) -3,4-dihydroxyoxolan- 2-yl] מתיל (hydroxyphosphonooxyphosphoryl) מימן פוספט.
• בעוד שרוב התלמידים לומדים ATP בכל הקשור למטבוליזם של בעלי חיים, המולקולה היא גם צורת המפתח של אנרגיה כימית בצמחים.
• הצפיפות של ATP טהור דומה לזו של מים. זה 1.04 גרם לסנטימטר מעוקב.
• נקודת ההתכה של ATP טהור הוא 368.6 מעלות צלזיוס (187 ° C).