la structure de l'ATP et du rôle biologique. fonctions ATP

Chaque cellule de notre corps ont lieu des millions de réactions biochimiques. Ils sont catalysées par une variété d'enzymes, qui nécessitent souvent l'énergie. Où est la cellule qu'il faut? Cette question peut être répondue en considérant la structure des molécules d'ATP – une source importante d'énergie.

ATP – la source universelle d'énergie

ATP signifie adénosine, ou adénosine triphosphate. La substance est l'une des deux plus importantes sources d'énergie dans toutes les cellules. La structure et le rôle biologique de l'ATP sont étroitement liés. La plupart des réactions biochimiques peuvent avoir lieu qu'avec la participation des molécules de la substance, en particulier dans le métabolisme plastique. Cependant, l' ATP est rarement impliqué directement dans la réaction de l'apparition d'un processus nécessite de l' énergie, il est enfermé dans les liaisons chimiques de l' ATP.

La structure des molécules de la substance telle que la connexion résultante entre les groupes phosphates ont une énorme quantité d'énergie. Ainsi, cette communication est aussi appelée haute énergie ou makroenergeticheskimi (macro = nombre grand nombre). Terme des obligations d'énergie pour la première fois introduit un scientifique F. Lipman, et il est proposé d'utiliser pour les désigner ̴ icône.

Il est très important pour la cellule de maintenir un niveau constant de l'ATP. Ceci est particulièrement caractéristique des cellules musculaires et des fibres nerveuses, car ils sont les plus volatils et de remplir ses fonctions exigent une teneur élevée en adénosine triphosphate.

La structure des molécules d'ATP

ATP se compose de trois éléments: des résidus de ribose et de l' adénine de l' acide phosphorique.

Ribose – hydrate de carbone, qui fait référence à un groupe pentoses. Cela signifie que la composition de ribose 5 atomes de carbone qui sont inclus dans le cycle. Ribose est relié à l'adénine liaison β-N-glycosidique au premier atome de carbone. Sont également joints aux résidus de pentose de l'acide phosphorique au 5ème atome de carbone.

Adénine – une base azotée. Selon le type de l'azote basique fixé au ribose, comme isolé GTP (guanosine triphosphate), TTP (thymidine), CTP (cytidine triphosphate) et UTP (uridine triphosphate). Toutes ces substances sont similaires dans leur structure à l'adénosine triphosphate et d'effectuer à peu près la même fonction, mais ils se trouvent dans la cellule est beaucoup moins répandu.

Les résidus d'acide phosphorique. Afin de maximiser ribose peut se joindre à trois résidus d'acide phosphorique. Si deux d'entre eux ou un seul, respectivement, une substance appelée ADP (diphosphate) et AMP (monophosphate). Il est conclu entre les résidus de phosphore connexion makroenergeticheskie, qui est libérée lors de la rupture de 40 à 60 kJ d'énergie. Si les deux liaisons sont brisées, des stands 80, au moins – 120 kJ d'énergie. A communication de rupture entre le fragment ribose et le phosphore est libéré seulement 13,8 kJ, de sorte que deux triphosphate molécule connexion macroergic (P ̴ ̴ F P), et la molécule d'ADP – une (P ̴ P).

Voici quelles sont les caractéristiques de la structure ATP. En raison du fait que, entre les résidus d'acide phosphorique formés structure de liaison de l'ATP et les fonctions makroenergeticheskaya liées.

La structure et le rôle biologique des molécules d'ATP. D'autres caractéristiques de l'adénosine triphosphate

En plus de l'énergie, l'ATP peut effectuer de nombreuses autres fonctions dans la cellule. Ainsi que d'autres triphosphate nucléotide triphosphate impliqué dans la construction d'acide nucléique. Dans ce cas, l'ATP, GTP, TTP, CTP et UTP sont des fournisseurs de bases azotées. Cette propriété est utilisée dans les processus de réplication de l' ADN et la transcription.

ATP est également nécessaire pour les canaux ioniques. Par exemple, le canal Na-K pompes sodium 3 molécules à partir de cellules et de pomper molécule potassium 2 dans une cellule. Ce courant d'ions est nécessaire pour maintenir la charge positive sur la surface extérieure de la membrane, et en utilisant uniquement le canal ATP peut fonctionner correctement. Cela vaut également pour les canaux de protons et de calcium.

ATP est un précurseur de messagers secondaires AMPc (en adénosine monophosphate cyclique) – cAMP non seulement transmet un signal obtenu à des récepteurs de membrane cellulaire, mais est également un effecteur allostérique. Effecteurs allostériques – sont des substances qui accélèrent ou ralentissent les réactions enzymatiques. Ainsi, l'adénosine cyclique inhibe l'enzyme qui catalyse le clivage du lactose dans les cellules d'une bactérie.

molécule d'ATP lui-même peut aussi être un effecteur allostérique. En outre, dans de tels procédés antagoniste ATP ADP agit comme si triphosphate accélère la réaction, puis inhibe diphosphate, et vice versa. Ce sont les fonctions et la structure de l'ATP.

Comme l'ATP formé dans la cellule

Fonction et la structure de l'ATP sont tels que les molécules de la substance sont utilisées rapidement et sont détruits. Par conséquent, la synthèse de triphosphate – est un important processus de formation d'énergie dans la cellule.

Il y a trois méthode la plus importante pour la synthèse de l'adénosine triphosphate:

1. La phosphorylation du substrat.

2. la phosphorylation oxydative.

3. phosphorylation.

phosphorylation du substrat est basée sur de multiples réactions qui se produisent dans le cytoplasme des cellules. Ces réactions sont appelées glycolyse – stade anaérobie de la respiration aérobie. En conséquence, un cycle de glycolyse d'une molécule de glucose est synthétisé par deux molécules de l' acide pyruvique sont en outre utilisés pour produire de l' énergie, ainsi que deux synthétisé ATP.

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

la phosphorylation oxydative. la respiration cellulaire

la phosphorylation oxydative – est la formation d'ATP par transfert d'électrons dans la chaîne de transport d'électrons de la membrane. A la suite de ce transfert de gradient de protons est formée sur un côté de la membrane et en utilisant un ensemble de protéines synthase intégrante de l'ATP est de construire des molécules. Le processus se déroule dans la membrane mitochondriale.

La séquence des étapes de la glycolyse et la phosphorylation oxydative dans les mitochondries est le processus général appelé respiration. Après le cycle complet à partir de 1 molécule de glucose dans la cellule 36 est formée de molécules d'ATP.

photophosphorylation

processus de Phosphorylation – c'est la même phosphorylation oxydative avec une seule différence: les réactions de phosphorylation se produisent dans les cellules de chloroplastes sous l'influence de la lumière. ATP produite au cours de la photosynthèse étape de lumière – le procédé de base d'obtention d'énergie à partir de plantes vertes, des algues et des bactéries.

Dans le processus de photosynthèse pour les mêmes électrons de passage de la chaîne de transport d'électrons, ce qui entraîne un gradient de protons. La concentration de protons sur un côté de la membrane est une source de la synthèse d'ATP. Assemblage de molécules portées par l'enzyme ATP synthase.

Faits intéressants sur l'ATP

– La cellule contient en moyenne 0,04% de la masse totale de l'adénosine triphosphate. Cependant, on observe la plus importante dans les cellules musculaires: 0,2-0,5%.

– Dans la cellule, environ 1 milliard de molécules d'ATP.

– Chaque molécule ne vit pas plus de 1 minute.

– Une molécule d'ATP est mis à jour quotidiennement 2000-3000 fois.

– En somme, par jour de corps humain de l'adénosine triphosphate synthétise 40kg et à chaque fois que le stock de l'ATP est de 250 g

conclusion

la structure ATP et rôle biologique de ses molécules sont étroitement liées. La substance joue un rôle clé dans les processus de la vie, parce que dans le lien énergétique entre les résidus de phosphate contiennent une énorme quantité d'énergie. ATP remplit de nombreuses fonctions dans la cellule, et il est donc important de maintenir une concentration constante de la substance. Répartition et synthèse vont à une vitesse élevée, par exemple. Pour. Les relations énergétiques sont constamment utilisés dans les réactions biochimiques. Il est un ingrédient indispensable de toute cellule dans le corps. Ici, peut-être, tout ce qu'on peut dire sur ce que la structure est l'ATP.