ATP არის მოლეკულა, რომელსაც აქვს ფუნქცია მაღაზია და გათავისუფლება დროებით ენერგია ორგანიზმის უჯრედებისთვის, რათა განახორციელონ თავიანთი საქმიანობა.
ის ბიოლოგიაში უფრო ცნობილია აკრონიმით ATP რაც ნიშნავს ადენოზინტრიფოსფატი ან ადენოზინტრიფოსფატი. იგი შედგება შაქრისგან, რომელსაც ეწოდება რიბოზა, აზოტოვანი ბაზისგან, რომელსაც ეწოდება ადენინი, და სამი ფოსფატის რადიკალისგან.
გლუკოზა, რომელიც გამოიყენება ატფ-ის წარმოებისთვის, არის შაქარი, რომელსაც აწარმოებენ მცენარეები, რომლებიც არიან ავტოტროფები, ანუ ისინი აწარმოებენ ენერგიის საკუთარ წყაროს.
ეს შაქარი 6 ნახშირბადის ატომით განიცდის ქიმიურ რეაქციებს უჯრედების შიგნით. ციტოპლაზმაში პროცესი ცნობილია როგორც ფერმენტაცია ხოლო მიტოქონდრიებში როგორც უჯრედული სუნთქვა. ორივეს დასასრულს იქმნება ახალი ATP მოლეკულები.
ATP ფუნქცია და წარმოება
ATP-ის მთავარი ფუნქციაა ენერგიის შენახვა და გამოყოფა იქ, სადაც მას სჭირდება. მაგალითად, მობილური ტელეფონის მუშაობისთვის საჭიროა ბატარეის დატენვა. ბატარეის დამუხტვით შესაძლებელია მისი გამოყენება, რადგან ენერგია მიეწოდება მას. იგივე ხდება ATP-ზეც, ეს მოლეკულა მინი ბატარეის მსგავსია.
უჯრედები იყენებენ ფერმენტაციას ან უჯრედულ სუნთქვას ატფ-ის შესაქმნელად. დუღილის ორი ტიპი არსებობს, ორივე მხოლოდ აწარმოებს ატფ-ის 2 მოლეკულა და ჩვეულებრივ გვხვდება მიკროორგანიზმებში (ბაქტერიები და სოკოები). თუმცა, დუღილი ასევე ხდება ადამიანის უჯრედებში, როგორიცაა კუნთოვანი უჯრედები (ლაქტური დუღილი).
ალკოჰოლური დუღილი: გლუკოზა → ეთილის სპირტი + CO2 + 2 ATP;
რძემჟავა დუღილი: გლუკოზა → რძემჟავა + 2 ატფ.
უჯრედული სუნთქვა, თავის მხრივ, აწარმოებს ბალანსს ატფ-ის 38 მოლეკულა და მას სჭირდება ჟანგბადი რომ მოხდეს. თუმცა, ჩონჩხის კუნთისა და ნერვული ქსოვილის უჯრედებში, საბოლოო ბალანსი არის ატფ-ის 36 მოლეკულა.
- უჯრედული სუნთქვა: გლუკოზა + ო2 → CO2 + H2+ 38 ან 36 ATP.
ზოგიერთი ავტორი ვარაუდობს, რომ პრაქტიკაში საბოლოო ATP ბალანსი ყოველთვის არ არის 38, მაგრამ შეიძლება განსხვავდებოდეს შორის 30 ან 32 მოლეკულა.
როდესაც გლუკოზა იშლება, ენერგია გამოიყოფა და ინახება ატფ-ის წარმოქმნით. ქიმიური რეაქციების თანმიმდევრობა ხდება ამ ენერგიის გამოსაყვანად და ისინია:
- გლიკოლიზი;
- კრებსის ციკლი;
- ოქსიდაციური ფოსფორილირება ან რესპირატორული ჯაჭვი.
| ფაზა | უჯრედის ადგილმდებარეობა | ჩამოყალიბდა ATP მოლეკულები |
| გლიკოლიზი | ციტოპლაზმა | 2 |
| კრებსის ციკლი | მიტოქონდრიული მატრიცა | 2 |
| სასუნთქი ჯაჭვი | მიტოქონდრიული მემბრანა | 34 |
| საბოლოო ბალანსი | 38 |
გაიგე მეტი:ენერგიის მეტაბოლიზმი
როდესაც საჭიროა აქტივობა, ATP მოლეკულა განიცდის ა ჰიდროლიზი (მოლეკულის დაშლა წყლის თანდასწრებით). რეაქცია რომ იყოს ეგზერგონიული გამოყოფს ენერგიის დიდ რაოდენობას, ერთ-ერთი ფოსფატის დაახლოებით 7 კკალ/მოლი. ფოსფატის დაკარგვის შემდეგ, მოლეკულა გარდაიქმნება ADP ან ადენოზინის დიფოსფატი.
- ATP ჰიდროლიზის რეაქცია: ATP + H2O → ADP + Pi + თავისუფალი ენერგია.
ატფ-ის ქიმიური შემადგენლობა
ATP მოლეკულა შედგება აზოტოვანი ფუძისგან, რომელსაც ე.წ ადენინი, 5-ნახშირბადიან შაქარს ე.წ რიბოზა და სამი რადიკალი ფოსფატი.
ადენინსა და რიბოზას შორის ქიმიური კავშირი ე.წ ადენოზინი და 3 ფოსფატის ჯგუფი ქმნის ტრიფოსფატი. ამ მიზეზით მოლეკულას ეწოდება ადენოზინტრიფოსფატი ან ადენოზინტრიფოსფატი. და სწორედ ფოსფატულ ობლიგაციებში ინახება თავისუფალი ენერგიები.
ATP-ის ფორმირება: ADP + Pi
ხშირია ADP და არაორგანული ფოსფატი (Pi) უჯრედების ციტოპლაზმაში. როდესაც გლუკოზის ჰიდროლიზი ხდება, ენერგიის რაოდენობა გამოიყოფა და ინახება ADP-სა და Pi-ს შორის ATP-ის წარმოქმნის კავშირში.
იხილეთ რეაქცია:
ამრიგად, ADP Pi-სთან შეკავშირებისას ქმნის ორგანულ სტრუქტურას, რომელიც შეიცავს 3 ფოსფატს, შესაბამისად, ადენოზინტრიფოსფატს. სწორედ ამიტომ ATP ინახავს ენერგიას დროებით, რადგან ყოველთვის აგროვებს და ათავისუფლებს მას ისე, რომ უჯრედები ასრულებენ თავიანთ ფუნქციებს.
იხილეთ ასევე:
- უჯრედული სუნთქვა
- ფერმენტაცია
- მიტოქონდრია
- გლიკოლიზი
- კრებსის ციკლი
- ოქსიდაციური ფოსფორილირება
- უჯრედული მეტაბოლიზმი
ბიბლიოგრაფიული ცნობები
მაჩადო, ვ. გ. NAME, ფ. ენერგიით მდიდარი ფოსფატის ნაერთები. ახალი ქიმია, ვ. 22, No. 3, გვ. 351–357, 1999.
უზუნიანი, ა. ბირნერი, ე. ბიოლოგია: ერთტომეული. მე-3 გამოცემა. სან პაულო: ჰარბრა, 2008 წ.
