АТФ (аденозинтрифосфат): що це таке і яка його функція?

АТФ - це молекула, яка виконує функцію зберігати і реліз тимчасова енергія для клітин організму для здійснення їх діяльності.

У біології він більш відомий під абревіатурою АТФ, що означає аденозинтрифосфат або аденозинтрифосфат. Він складається з цукру під назвою рибоза, азотистої основи під назвою аденін і трьох фосфатних радикалів.

Глюкоза, яка використовується для виробництва АТФ, є цукром, який виробляють рослини, які є автотрофами, тобто виробляють власне джерело енергії.

Цей цукор з 6 атомами вуглецю вступає в хімічні реакції всередині клітин. У цитоплазмі процес відомий як бродіння а в мітохондріях як клітинне дихання. В кінці обох утворюються нові молекули АТФ.

Функція та виробництво АТФ

Основною функцією АТФ є зберігання та вивільнення енергії там, де вона потрібна. Наприклад, щоб мобільний телефон працював, йому потрібно зарядити акумулятор. При зарядженій батареї ним можна користуватися, оскільки енергія подається від нього. Те саме відбувається з АТФ, ця молекула схожа на міні-батарею.

АТФ: біологічна батарея

Клітини використовують ферментацію або клітинне дихання для утворення АТФ. Існує два типи бродіння, обидва тільки виробляють 2 молекули АТФ і зазвичай виникають у мікроорганізмів (бактерій і грибів). Проте бродіння також відбувається в клітинах людини, наприклад у м’язових клітинах (молочнокисле бродіння).

• Спиртове бродіння: Глюкоза → етиловий спирт + СО₂ + 2 АТФ;

• Молочнокисле бродіння: Глюкоза → молочна кислота + 2 АТФ.

З іншого боку, клітинне дихання створює баланс 38 молекул АТФ і для цього потрібен кисень. Однак у клітинах скелетних м’язів і нервової тканини кінцевий баланс становить 36 молекул АТФ.

• Клітинне дихання: Глюкоза + О₂ → CO₂ + H₂+38 або 36 АТФ.

Деякі автори припускають, що на практиці кінцевий баланс АТФ не завжди дорівнює 38, але може коливатися 30 або 32 молекули.

Коли глюкоза розщеплюється, енергія вивільняється та накопичується з утворенням АТФ. Послідовність хімічних реакцій відбувається для отримання цієї енергії, і вони:

• гліколіз;
• цикл Кребса;
• Окислювальне фосфорилювання або дихальний ланцюг.

Кількість АТФ, що утворюється на одну молекулу глюкози

Фаза	розташування клітини	Утворилися молекули АТФ
гліколіз	Цитоплазма	2
Цикл Кребса	мітохондріальний матрикс	2
дихальний ланцюг	Мембрана мітохондріального гребеня	34
Остаточний баланс	38

Дізнайтеся більше:Енергетичний метаболізм

Коли має відбутися активність, молекула АТФ піддається a гідроліз (розпад молекули в присутності води). за реакцію екзергонічний вивільняє велику кількість енергії, близько 7 ккал/моль одного з фосфатів. Після втрати фосфату молекула перетворюється на ADP або Аденозиндифосфат.

• Реакція гідролізу АТФ: АТФ + Н₂O → ADP + Pi + вільна енергія.

АДФ: аденозиндифосфат

Хімічний склад АТФ

Молекула АТФ складається з азотистої основи, яка називається аденін, 5-вуглецевий цукор, який називається рибоза і три радикали фосфат.

Хімічний зв'язок між аденіном і рибозою називається аденозин і 3 фосфатні групи утворюють трифосфат. З цієї причини молекулу називають аденозинтрифосфатом або аденозинтрифосфатом. І саме у фосфатних зв'язках зберігаються вільні енергії.

АТФ: аденозинтрифосфат

Утворення АТФ: АДФ + Пі

АДФ і неорганічний фосфат (Pi) зазвичай присутні в цитоплазмі клітин. Коли відбувається гідроліз глюкози, кількість енергії вивільняється та зберігається у зв’язку між АДФ і Пі, утворюючи АТФ.

Дивіться реакцію:

Тому АДФ при зв’язуванні з Pi утворює органічну структуру, яка містить 3 фосфати, отже, аденозинтрифосфат. Ось чому АТФ накопичує енергію тимчасово, тому що він весь час накопичує і виділяє його, щоб клітини виконували свої функції.

Дивіться також:

• Клітинне дихання
• Ферментація
• мітохондрії
• гліколіз
• Цикл Кребса
• окисне фосфорилювання
• клітинний метаболізм

Бібліографічні посилання

МАЧАДО, В. Г.; ІМ'Я, Ф. Енергетично багаті фосфатні сполуки. Нова хімія, v. 22, вип. 3, стор. 351–357, 1999.

УЗУНЯН А.; БІРНЕР, Е. Біологія: однотом. 3-е вид. Сан-Паулу: Harbra, 2008.