ATP (Adenosine Triphosphate): มันคืออะไรและมีหน้าที่อะไร?

ATP เป็นโมเลกุลที่มีฟังก์ชันของ เก็บ และ ปล่อย พลังงานชั่วคราวสำหรับเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเพื่อดำเนินกิจกรรม

เป็นที่รู้จักกันดีในทางชีววิทยาโดยย่อ ATP ซึ่งหมายถึง อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต หรือ อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต. ประกอบด้วยน้ำตาลที่เรียกว่าไรโบส เบสไนโตรเจนที่เรียกว่าอะดีนีน และอนุมูลฟอสเฟตสามชนิด

กลูโคสที่ใช้ในการผลิตเอทีพีเป็นน้ำตาลที่ผลิตโดยพืชที่เป็นออโตโทรฟ นั่นคือ พวกมันผลิตแหล่งพลังงานของตัวเอง

น้ำตาลที่มีอะตอมของคาร์บอน 6 ตัวนี้ทำปฏิกิริยาทางเคมีภายในเซลล์ ในไซโตพลาสซึม กระบวนการนี้เรียกว่า การหมัก และในไมโตคอนเดรีย as การหายใจระดับเซลล์ ที่ส่วนท้ายของทั้งสอง จะเกิดโมเลกุล ATP ใหม่ขึ้น

ฟังก์ชัน ATP และการผลิต

หน้าที่หลักของ ATP คือการจัดเก็บและปล่อยพลังงานในจุดที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น สำหรับโทรศัพท์มือถือต้องชาร์จแบตเตอรี่ เมื่อชาร์จแบตเตอรี่แล้ว ก็สามารถใช้งานได้ เนื่องจากเป็นพลังงานที่จ่ายให้ เช่นเดียวกันกับ ATP โมเลกุลนี้คล้ายกับแบตเตอรี่ขนาดเล็ก

ATP: แบตเตอรี่ชีวภาพ

เซลล์ใช้การหมักหรือการหายใจระดับเซลล์เพื่อสร้าง ATP การหมักมี 2 แบบ ทั้งสองแบบผลิตเท่านั้น 2 โมเลกุลของ ATP และมักเกิดขึ้นในจุลินทรีย์ (แบคทีเรียและเชื้อรา) อย่างไรก็ตาม การหมักยังเกิดขึ้นในเซลล์ของมนุษย์ เช่น เซลล์กล้ามเนื้อ (การหมักแลกติก)

• การหมักแอลกอฮอล์: กลูโคส → เอทิลแอลกอฮอล์ + CO₂ + 2 เอทีพี;

• การหมักแลคติก: กลูโคส → กรดแลคติก + 2 ATP

ในทางกลับกันการหายใจของเซลล์สร้างความสมดุลของ 38 โมเลกุลของ ATP และต้องการออกซิเจนที่จะเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม ในกล้ามเนื้อโครงร่างและเซลล์เนื้อเยื่อประสาท สมดุลสุดท้ายคือ 36 โมเลกุลของ ATP

• การหายใจระดับเซลล์: กลูโคส + O₂ → CO₂ + โฮ₂+38 หรือ 36 ATP

ผู้เขียนบางคนแนะนำว่า ในทางปฏิบัติ ยอดดุล ATP สุดท้ายไม่ใช่ 38 เสมอไป แต่อาจแตกต่างกันระหว่าง 30 หรือ 32 โมเลกุล

เมื่อกลูโคสถูกทำลายลง พลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมาและสะสมไว้เป็น ATP ลำดับของปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นเพื่อดึงพลังงานนี้ออกมาและพวกเขาคือ:

• ไกลโคไลซิส;
• วงจรเครบส์;
• Oxidative Phosphorylation หรือระบบทางเดินหายใจ

ปริมาณ ATP ที่ผลิตต่อโมเลกุลกลูโคส

เฟส	ตำแหน่งเซลล์	โมเลกุล ATP ก่อตัวขึ้น
ไกลโคไลซิส	ไซโตพลาสซึม	2
เครบส์ ไซเคิล	เมทริกซ์ยล	2
ห่วงโซ่การหายใจ	Mitochondrial Crest Membrane	34
ยอดคงเหลือสุดท้าย	38

เรียนรู้เพิ่มเติม:การเผาผลาญพลังงาน

เมื่อกิจกรรมจำเป็นต้องเกิดขึ้น โมเลกุล ATP จะผ่าน a ไฮโดรไลซิส (การสลายตัวของโมเลกุลในที่ที่มีน้ำ) เพื่อเป็นปฏิกิริยา exergonic ปล่อยพลังงานออกมาในปริมาณมาก ประมาณ 7 กิโลแคลอรี/โมลของฟอสเฟตตัวใดตัวหนึ่ง หลังจากสูญเสียฟอสเฟตไป โมเลกุลจะเปลี่ยนเป็น ADP หรือ อะดีโนซีนไดฟอสเฟต

• ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของ ATP: ATP + H₂O → ADP + Pi + พลังงานฟรี

ADP: อะดีโนซีนไดฟอสเฟต

องค์ประกอบทางเคมีของ ATP

โมเลกุล ATP ประกอบด้วยฐานไนโตรเจนที่เรียกว่า อะดีนีน, น้ำตาล 5 คาร์บอน เรียกว่า ไรโบส และสามหัวรุนแรง ฟอสเฟต.

พันธะเคมีระหว่างอะดีนีนและไรโบสเรียกว่า อะดีโนซีน และหมู่ฟอสเฟต 3 หมู่ก่อรูป ไตรฟอสเฟต. ด้วยเหตุนี้โมเลกุลจึงเรียกว่าอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตหรืออะดีโนซีนไตรฟอสเฟต และในพันธะฟอสเฟตที่เก็บพลังงานอิสระไว้อย่างแม่นยำ

ATP: อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต

การก่อตัวของ ATP: ADP + Pi

เป็นเรื่องปกติที่ ADP และอนินทรีย์ฟอสเฟต (Pi) จะมีอยู่ในไซโตพลาสซึมของเซลล์ เมื่อกลูโคสไฮโดรไลซิสเกิดขึ้น ปริมาณพลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมาและเก็บไว้ในพันธะระหว่าง ADP และ Pi ที่ก่อตัวเป็น ATP

ดูปฏิกิริยา:

ดังนั้น ADP ที่จับกับ Pi จะสร้างโครงสร้างอินทรีย์ที่มีฟอสเฟต 3 ตัว ดังนั้น อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต นี่คือเหตุผลที่ ATP เก็บพลังงาน ชั่วคราวเพราะมันสะสมและปล่อยออกมาตลอดเวลาเพื่อให้เซลล์ทำหน้าที่ของมัน

ดูด้วย:

• การหายใจระดับเซลล์
• การหมัก
• ไมโตคอนเดรีย
• ไกลโคไลซิส
• เครบส์ ไซเคิล
• ออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชั่น
• เมแทบอลิซึมของเซลล์

การอ้างอิงบรรณานุกรม

มาชาโด, วี. ก.; ชื่อ, เอฟ. สารประกอบฟอสเฟตที่อุดมด้วยพลังงาน เคมีใหม่, วี. 22 ไม่ 3 หน้า 351–357, 1999.

UZUNIAN, A.; เบอร์เนอร์, อี. ชีววิทยา: เล่มเดียว ฉบับที่ 3 เซาเปาโล: Harbra, 2008.