Definiția și importanța ATP în metabolism

Adenosina trifosfat sau ATP este adesea numită moneda energetică a celulei, deoarece această moleculă joacă un rol cheie în metabolism, în special în transferul de energie în celule. Molecula acționează cuplând energia de exergonice și endergonice procese, ceea ce face ca reacțiile chimice nefavorabile din punct de vedere energetic să poată continua.

Adenosina trifosfat este utilizată pentru transportul energiei chimice în multe procese importante, inclusiv:

• respirație aerobă (glicoliză și ciclul acidului citric)
• fermentaţie
• diviziune celulară
• photophosphorylation
• motilitate (de exemplu, scurtarea miosinei și a podurilor încrucișate cu filament de actină, precum și construcția citoscheletului)
• exocitoză și endocitoză
• fotosinteză
• sinteza proteinei

Pe lângă funcțiile metabolice, ATP este implicat și în transducția semnalului. Se crede că este neurotransmițătorul responsabil de senzația gustului. Centrul uman și sistem nervos perifericse bazează în special pe semnalizarea ATP. ATP este, de asemenea, adăugat la acizii nucleici în timpul transcrierii.

ATP este reciclat continuu, mai degrabă decât cheltuit. Este transformat din nou în molecule precursoare, astfel încât poate fi folosit din nou și din nou. La ființele umane, de exemplu, cantitatea de ATP reciclată zilnic este aproximativ aceeași cu greutatea corporală, chiar dacă media umană are doar aproximativ 250 de grame de ATP. Un alt mod de a privi este faptul că o singură moleculă de ATP este reciclată de 500-700 de ori în fiecare zi. În orice moment din timp, cantitatea de ATP plus ADP este destul de constantă. Acest lucru este important, deoarece ATP nu este o moleculă care poate fi stocată pentru utilizare ulterioară.

ATP poate fi produs din zaharuri simple și complexe, precum și din lipide prin reacții redox. Pentru ca acest lucru să se întâmple, glucidele trebuie mai întâi defalcate în zaharuri simple, în timp ce lipidele trebuie împărțite acizi grași și glicerol. Totuși, producția de ATP este foarte reglementată. Producția sa este controlată prin concentrație de substrat, mecanisme de feedback și obstacol alosteric.

Așa cum indică denumirea moleculară, adenozina trifosfat este formată din trei grupe fosfat (tri-prefix înainte de fosfat) conectate la adenozină. Adenozina se face prin fixarea celor 9 ' atom de azot din adenina de bază purină la carbonul 1 'al zahărului pentozic. Grupurile fosfat sunt atașate conectând și oxigenul dintr-un fosfat la carbonul 5 'al ribozei. Începând cu grupul cel mai apropiat de zahăr ribozal, grupările fosfat sunt numite alfa (α), beta (β) și gamma (γ). Eliminarea unui grup fosfat duce la adenozina difosfat (ADP) și îndepărtarea a două grupuri produce adenozina monofosfat (AMP).

Cheia producției de energie este în domeniul grupări de fosfați. Ruperea legăturii fosfat este o reacție exotermică. Deci, atunci când ATP pierde una sau două grupări de fosfați, energia este eliberată. Se eliberează mai multă energie, rupând prima legătură cu fosfat decât a doua.

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

Energia eliberată este cuplată la o reacție endotermă (termodinamic nefavorabilă) pentru a-i da energie activatoare necesare pentru a continua.

ATP a fost descoperit în 1929 de două seturi independente de cercetători: Karl Lohmann și, de asemenea, Cyrus Fiske / Yellapragada Subbarow. Alexander Todd a sintetizat prima dată molecula în 1948.

Care este ATP o moleculă importantă în metabolizare?

Există, în esență, două motive pentru care ATP este atât de important:

1. Este singurul produs chimic din organism care poate fi folosit direct ca energie.
2. Alte forme de energie chimică trebuie transformate în ATP înainte de a putea fi utilizate.

Un alt punct important este că ATP este reciclabil. Dacă molecula a fost folosită după fiecare reacție, nu ar fi practic pentru metabolism.

• Vrei să-ți impresionezi prietenii? Aflați numele IUPAC pentru adenozina trifosfat. Este [(2''R '', 3''S '', 4''R '', 5''R '') - 5- (6-aminopurin-9-il) -3,4-dihidroxioxolan- 2-il] metil (hidroxifosfoxifosforil) hidrogen fosfat.
• În timp ce majoritatea studenților studiază ATP în ceea ce privește metabolismul animalelor, molecula este, de asemenea, forma cheie a energie chimica în plante.
• Densitatea ATP pur este comparabilă cu cea a apei. Este de 1,04 grame pe centimetru cub.
• Punctul de topire de ATP pur este de 188 ° C cu 368,6 ° F.