ATP (Adenosine Triphosphate): ما هو وما هي وظيفته؟

ATP هو جزيء له وظيفة متجر و إطلاق سراح الطاقة مؤقتًا لخلايا الكائن الحي للقيام بأنشطتها.

من المعروف في علم الأحياء بالاختصار ATP الذي يعني أدينوسين ثلاثي الفوسفات أو أدينوسين ثلاثي الفوسفات. يتكون من سكر يسمى الريبوز ، وقاعدة نيتروجينية تسمى الأدينين ، وثلاثة جذور فوسفاتية.

الجلوكوز ، المستخدم لإنتاج ATP ، هو سكر تنتجه النباتات ذاتية التغذية ، أي أنها تنتج مصدر الطاقة الخاص بها.

هذا السكر الذي يحتوي على 6 ذرات كربون يخضع لتفاعلات كيميائية داخل الخلايا. في السيتوبلازم ، تُعرف العملية باسم التخمير وفي الميتوكوندريا مثل التنفس الخلوي. في نهاية كلاهما ، يتم تكوين جزيئات ATP جديدة.

وظيفة ATP والإنتاج

تتمثل الوظيفة الرئيسية للاعبي التنس المحترفين في تخزين الطاقة وإطلاقها حيث تحتاجها. على سبيل المثال ، لكي يعمل الهاتف الخلوي ، فإنه يحتاج إلى شحن بطاريته. مع شحن البطارية ، يمكن استخدامها ، حيث يتم توفير الطاقة من خلالها. يحدث الشيء نفسه مع ATP ، هذا الجزيء مشابه للبطارية المصغرة.

ATP: البطارية البيولوجية

تستخدم الخلايا التخمر أو التنفس الخلوي لتشكيل ATP. هناك نوعان من التخمير ، كلاهما ينتج فقط 2 جزيئات من ATP

وعادة ما تحدث في الكائنات الحية الدقيقة (البكتيريا والفطريات). ومع ذلك ، يحدث التخمير أيضًا في الخلايا البشرية ، مثل خلايا العضلات (التخمير اللبني).

• التخمر الكحولي: الجلوكوز ← كحول الإيثيل + أول أكسيد الكربون₂ + 2 ATP ؛

• التخمر اللاكتيكي: الجلوكوز ← حمض اللاكتيك + 2 ATP.

من ناحية أخرى ، ينتج عن التنفس الخلوي توازن 38 جزيء من ATP ويحتاج إلى الأكسجين ليحدث. ومع ذلك ، في العضلات والهيكل العظمي وخلايا الأنسجة العصبية ، يكون التوازن النهائي هو 36 جزيء من ATP.

• التنفس الخلوي: الجلوكوز + O₂ → كو₂ + ح₂+ 38 أو 36 ATP.

يقترح بعض المؤلفين ، من الناحية العملية ، أن رصيد ATP النهائي ليس دائمًا 38 ، ولكن يمكن أن يختلف بين 30 أو 32 جزيء.

عندما يتم تكسير الجلوكوز ، يتم إطلاق الطاقة وتخزينها مكونة ATP. تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية لاستخراج هذه الطاقة وهي:

• تحلل السكر.
• دورة كريبس؛
• الفسفرة التأكسدية أو سلسلة الجهاز التنفسي.

يتم إنتاج كمية ATP لكل جزيء جلوكوز

مرحلة	موقع الخلية	تشكلت جزيئات ATP
تحلل السكر	السيتوبلازم	2
دورة كريبس	مصفوفة الميتوكوندريا	2
السلسلة التنفسية	غشاء قمة الميتوكوندريا	34
الرصيد النهائي	38

تعرف أكثر:استقلاب الطاقة

عند الحاجة إلى حدوث نشاط ، يخضع جزيء ATP إلى أ التحلل المائي (انهيار الجزيء في وجود الماء). لكونه رد فعل قوي تطلق كمية عالية من الطاقة ، حوالي 7 كيلو كالوري / مول من أحد الفوسفات. بعد فقدان الفوسفات ، يتحول الجزيء إلى ADP أو الأدينوزين ثنائي الفوسفات.

• تفاعل التحلل المائي ATP: ATP + H.₂O → ADP + Pi + طاقة مجانية.

ADP: ثنائي فوسفات الأدينوزين

التركيب الكيميائي لـ ATP

يتكون جزيء ATP من قاعدة نيتروجينية تسمى الأدينين، وهو سكر مكون من 5 كربون يسمى ريبوز وثلاثة متطرفين فوسفات.

تسمى الرابطة الكيميائية بين الأدينين والريبوز الأدينوزين وتشكل مجموعات الفوسفات الثلاث ثلاثي الفوسفات. لهذا السبب يسمى الجزيء أدينوزين ثلاثي فوسفات أو أدينوسين ثلاثي فوسفات. ويتم تخزين الطاقات الحرة في روابط الفوسفات على وجه التحديد.

ATP: أدينوسين ثلاثي الفوسفات

تشكيل ATP: ADP + Pi

من الشائع أن يكون ADP والفوسفات غير العضوي (Pi) موجودين في سيتوبلازم الخلايا. عندما يحدث التحلل المائي للجلوكوز ، يتم إطلاق كمية من الطاقة وتخزينها في الرابطة بين ADP و Pi لتشكيل ATP.

انظر رد الفعل:

لذلك ، يشكل ADP في الارتباط بـ Pi بنية عضوية تحتوي على 3 فوسفات ، وبالتالي أدينوسين ثلاثي الفوسفات. هذا هو سبب تخزين ATP للطاقة مؤقتا، لأنه يتراكم في جميع الأوقات ويطلقه حتى تؤدي الخلايا وظائفها.

نرى أيضا:

• التنفس الخلوي
• التخمير
• الميتوكوندريا
• تحلل السكر
• دورة كريبس
• الفسفرة التأكسدية
• الأيض الخلوي

مراجع ببليوغرافية

ماتشادو ، ف. ز. الاسم ، ف. مركبات الفوسفات الغنية بالطاقة. كيمياء جديدة، الخامس. 22 ، لا. 3 ، ص. 351–357, 1999.

UZUNIAN ، أ. بيرنر ، إي. علم الأحياء: حجم واحد. الطبعة الثالثة. ساو باولو: Harbra ، 2008.