Structura și rolul biologic al ATP

CARACTERISTICI GENERALE ALE SCHIMBULUI DE SUBSTANȚE.

O condiție obligatorie a vieții este metabolismul dintre organismul viu și mediul înconjurător. Din mediul extern, corpul primește surse de energie, materiale pentru diferite sinteze, vitamine, minerale, apă și oxigen. În afara corpului, se elimină produsele finale ale proceselor chimice care apar în organism: dioxid de carbon, apă și amoniac (sub formă de uree).







Schimbările care apar în organism pot fi împărțite în două etape: digestia și metabolismul.

În procesul de digestie, substanțele alimentare sunt, de regulă, molecule înalte și pentru organismul străin, sub acțiunea enzimelor digestive, ele sunt împărțite și transformate, eventual, în compuși simpli, universali pentru toate organismele vii. De exemplu, toate proteinele alimentare se descompun în aminoacizi de 20 de specii, exact la fel ca aminoacizii organismului însuși. O monozaharidă universală este formată din carbohidrați ai alimentelor - glucoză. Prin urmare, produsele finale de digestie pot fi introduse in mediul intern al organismului si folosite de celule in diverse scopuri.

Metabolism - un set de reacții chimice care apar în mediul intern al corpului, adică în celulele sale. Zeci de mii de reacții chimice care alcătuiesc metabolismul sunt cunoscute în prezent.

La rândul său, metabolismul este împărțit în catabolism și anabolism.

Subcatabolismul se referă la reacțiile chimice, datorită cărora moleculele mari sunt împărțite și transformate în molecule mai mici. Produsele finale de catabolism sunt substanțe atât de simple, cum ar fi CO2, H2O și NH3.

Catabolismul se caracterizează prin următoarele modele:

· În procesul de catabolism predomină reacțiile de oxidare.

Catabolismul are un consum de oxigen.







· În timpul catabolismului, se eliberează energie, aproximativ jumătate din care se acumulează sub formă de energie chimică a adenozin trifosfatului (ATP). Cealaltă parte a energiei este eliberată sub formă de căldură.

Anabolismul include o varietate de reacții de sinteză.

Anabolismul se caracterizează prin următoarele caracteristici:

· Reacțiile sunt tipice pentru anabolism.

· În procesul de anabolizare, are loc consumul de hidrogen. uzual

Sunt utilizați atomii de hidrogen scindabili din glucoză și transportați de coenzima NADPH (sub formă de NADPhH2) (vezi capitolul 5);

Anabolismul apare la consumul de energie, sursa lui fiind ATP.

Scopul principal al metabolismului:

· Reacțiile simultane ale catabolismului și anabolismului duc la reînnoirea compoziției chimice a corpului, care este o condiție indispensabilă pentru activitatea sa vitală.

· În cazul prevalenței anabolismului asupra catabolismului, există o acumulare de substanțe chimice în organism și, în primul rând, proteine. Acumularea de proteine ​​în organism este o condiție indispensabilă pentru creșterea și dezvoltarea acestuia.

· Furnizarea de energie (sub formă de molecule ATP) a tuturor nevoilor organismului.

Structura și rolul biologic al ATP.

Adenozin trifosfatul (ATP) este o nucleotidă. Molecula ATP constă dintr-o bază de azot - adenină, carbohidrat-riboză și trei resturi de acid fosforic (adenină legată de riboză, numită adenozină).

O caracteristică a moleculei ATP este că al doilea și al treilea rest de acid fosforic sunt legate printr-o legătură bogată în energie. O astfel de conexiune se numește energie înaltă sau energie înaltă și este indicată printr-un semn

. Compușii care au legături macroergice sunt desemnați de termenul "macroergie".

Formula structurală a ATP este următoarea:

NN CH2O-P-O


Într-o formă simplificată, structura ATP poate fi reflectată de sistem:

Atunci când ATP este utilizat ca sursă de energie, ultimul reziduu de acid fosforic este de obicei scindat prin hidroliză:

În condiții fiziologice, adică în condițiile existente într-o celulă vie (temperatura, pH-ul, presiunea osmotică, concentrația reactanților etc.). scindarea unui mol de ATP (506 g) este însoțită de eliberarea energiei de 12 kcal sau 50 kJ [1]

Principalii consumatori de energie ATP din organism sunt:

· Transportul moleculelor și a ionilor prin membrane (de exemplu, absorbția substanțelor din intestin, formarea urinei în rinichi, formarea și transmiterea impulsurilor nervoase etc.).

Astfel, rolul biologic al ATP este că această substanță este un depozit universal de energie, un fel de "monedă" energetică a celulei.

Principalul furnizor de ATP este respirația tisulară - etapa finală a catabolismului, care se produce în mitocondriile tuturor celulelor, cu excepția celulelor roșii din sânge (eritrocite).







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: