- ATP nedir?
- ATP ne için?
- ATP nasıl yapılır?
- Glikoliz
- Krebs döngüsü
- Elektron taşıma zinciri ve oksidatif fosforilasyon
- ATP'nin Önemi
ATP'nin ne olduğunu, ne işe yaradığını ve bu molekülün nasıl üretildiğini açıklıyoruz. Ayrıca glikoliz, Krebs döngüsü ve oksidatif fosforilasyon.
ATP nedir?
İçindebiyokimya, ATP kısaltması Adenozin Trifosfat veya Adenozin Trifosfat, nükleotidler grubuna ait organik bir moleküldür, enerji metabolizması için temeldir. hücre. ATP, hem insan vücudunda hem de başkalarının vücudunda çoğu hücresel süreç ve işlevde kullanılan ana enerji kaynağıdır.canlı varlıklar.
ATP'nin adı, bu molekülün, azotlu bir baz (adenin) tarafından oluşturulan moleküler bileşiminden gelir.atom karbon birmolekül pentoz şekeri (riboz olarak da adlandırılır) ve sırayla üçiyonlar başka bir karbon atomuna bağlı fosfatlar. Bütün bunlar ATP'nin moleküler formülünde özetlenmiştir: C10H16N5O13P3.
ATP molekülü ilk olarak 1929'da Amerika Birleşik Devletleri'nde Cyrus H. Fiske ve Yellapragada SubbaRow tarafından ve bağımsız olarak Almanya'da biyokimyacı Karl Lohmann tarafından insan kasında keşfedildi.
ATP molekülü 1929'da keşfedilmiş olmasına rağmen, farklı dünyalarda işleyişi ve önemi hakkında hiçbir kayıt yoktu.süreçler Alman-Amerikalı biyokimyacı Fritz Albert Lipmann'ın (1953'te Krebs ile birlikte Nobel Ödülü sahibi) çalışmaları sayesinde hücrenin enerji transferinin 1941'e kadar devam etmesi.
Ayrıca bakınız:Metabolizma
ATP ne için?
ATP'nin temel işlevi, hücre içinde gerçekleşen biyokimyasal reaksiyonlarda enerji kaynağı olarak hizmet etmektir, bu nedenle bu molekül organizmanın “enerji para birimi” olarak da bilinir.
ATP, geçici olarak içermek için yararlı bir moleküldür. kimyasal enerji parçalanmasının metabolik süreçleri sırasında salınır.Gıdave hücre nakli gibi vücudun çeşitli biyolojik süreçlerini yürütmek için gerektiğinde tekrar serbest bırakın, tüketen reaksiyonları teşvik edin.Enerji hatta yürümek gibi vücudun mekanik hareketlerini gerçekleştirmek için.
ATP nasıl yapılır?
Hücrelerde ATP, hücrelerde gerçekleşen bir süreç olan hücresel solunum yoluyla sentezlenir.mitokondri hücrenin. Bu fenomen sırasında, glikozda depolanan kimyasal enerji, bir işlem yoluyla serbest bırakılır.oksidasyon bu serbest bırakırCO2, H2O ve ATP şeklinde enerji. Glikoz, bu reaksiyonun mükemmel substratı olmasına rağmen, açıklığa kavuşturulmalıdır ki,protein ve yağlar ayrıca ATP'ye oksitlenebilirler. Bu besinlerin her biri besleme Bireyin farklı metabolik yolları vardır, ancak ortak bir metabolit üzerinde birleşirler: Krebs Döngüsünü başlatan ve tüm hücreler enerjilerini ATP şeklinde tükettiği için kimyasal enerji elde etme sürecinin yakınsamasına izin veren asetil-CoA .
Hücresel solunum süreci üç aşamaya veya aşamaya ayrılabilir: glikoliz (yalnızca hücre yakıt olarak glikoz kullandığında gerekli olan önceki bir yol), Krebs döngüsü ve elektron taşıma zinciri. İlk iki aşamada asetil-CoA, CO2 ve sadece az miktarda ATP üretilirken, solunumun üçüncü aşamasında üretilir. H2O ve ATP'nin çoğu, "kompleks ATP sentaz" adı verilen bir dizi protein yoluyla.
Glikoliz
Belirtildiği gibi, glikoliz, hücresel solunumdan önceki bir yoldur, bu sırada her glikoz (6 karbonlu) için iki pirüvat oluşur (bir birleştirmek 3 karbondan oluşur).
Hücresel solunumun diğer iki aşamasından farklı olarak, glikoliz vücutta gerçekleşir. sitoplazma hücrenin. Bu ilk yoldan ortaya çıkan piruvat, Asetil-CoA'ya dönüşümünü sürdürmek için mitokondriye girmeli ve böylece Krebs döngüsünde kullanılabilecektir.
Krebs döngüsü
Krebs döngüsü (ayrıca sitrik asit döngüsü veya trikarboksilik asit döngüsü), hücresel mitokondri matrisinde meydana gelen ve birbirini takip eden bir dizi olaydan oluşan temel bir süreçtir. kimyasal reaksiyonlar ne gibiamaç canlı varlığın farklı gıda besinlerinin işlenmesinden elde edilen Asetil-CoA'da bulunan kimyasal enerjinin salınımının yanı sıra başka bir doğanın biyokimyasal reaksiyonları için gerekli olan diğer amino asitlerin öncüllerinin elde edilmesi.
Bu döngü, karbonhidratların, lipidlerin ve proteinlerin oksidasyonu olan çok daha büyük bir sürecin parçasıdır, ara aşaması: söz konusu organik bileşiklerin karbonlarıyla Asetil-CoA'nın oluşumundan sonra ve oksidatif fosforilasyondan önce. Burada ATP " tarafından katalize edilen bir reaksiyonda toplanmış"enzim ATP sentetaz veya ATP sentaz olarak adlandırılır.
Krebs Döngüsü, Asetil-CoA'yı tamamen oksitleyen ve oksitlenmiş her molekülden iki farklı enzim salan birkaç farklı enzim sayesinde çalışır: CO2 (karbon dioksit) ve H2O (su). Ek olarak, Krebs döngüsü sırasında, minimum miktarda GTP (ATP'ye benzer) üretilir ve hücresel solunumun bir sonraki aşamasında ATP sentezi için kullanılacak NADH ve FADH2 formundaki gücü azaltır.
Döngü, bir asetil-CoA molekülünün bir oksaloasetat molekülü ile füzyonu ile başlar. Bu birleşme, altı karbonlu bir moleküle yol açar: sitrat. Böylece koenzim A açığa çıkar, hatta defalarca tekrar kullanılır. Hücrede çok fazla ATP varsa bu adım engellenir.
Ardından sitrat veya sitrik asit, art arda izositrat, ketoglutarat, süksinil-CoA, süksinat, fumarat, malat ve oksaloasetatı oluşturacak bir dizi ardışık dönüşüme uğrar. Bu ürünlerle birlikte, her tam Krebs döngüsü için minimum miktarda GTP üretilir ve NADH ve FADH2 ve CO2 formundaki gücü azaltır.
Elektron taşıma zinciri ve oksidatif fosforilasyon
Besin toplama devresinin son aşaması, oksidatif fosforilasyon adı verilen bir süreçte ATP üretmek için Krebs döngüsü sırasında üretilen oksijen ve bileşikleri kullanır. Mitokondri iç zarında gerçekleşen bu süreçte NADH ve FADH2 bağışı yapar. elektronlar onları enerjik olarak daha düşük bir seviyeye çekiyor. Bu elektronlar sonunda oksijen tarafından kabul edilir (bu, protonlarla birleştiğinde su moleküllerinin oluşumuna yol açar).
Elektronik zincir ve oksidatif fosforilasyon arasındaki bağlantı, iki karşıt reaksiyon temelinde işler: biri enerjiyi serbest bırakır ve diğeri, ATP sentetazın müdahalesi sayesinde ATP molekülleri üretmek için bu serbest bırakılan enerjiyi kullanır. Elektronlar zincirde bir dizi "yürürken" redoks reaksiyonlarıaçığa çıkan enerji, zardan protonları pompalamak için kullanılır. Bu protonlar ATP sentetaz yoluyla geri yayıldığında, enerjileri ek bir fosfat grubunu bir ADP (adenosin difosfat) molekülüne bağlamak için kullanılır ve bu da ATP oluşumuna yol açar.
ATP'nin Önemi
ATP, hücrede meydana gelen farklı reaksiyonlar için kimyasal enerji ileticisi olarak, canlı organizmaların hayati süreçleri için temel bir moleküldür, örneğin sentezin sentezi. makro moleküller gibi karmaşık ve temelDNA, RNA veya hücre içinde meydana gelen protein sentezi için. Böylece ATP, vücutta meydana gelen reaksiyonların çoğuna izin vermek için gerekli enerjiyi sağlar.
ATP'nin “enerji verici” bir molekül olarak faydası, enerji açısından zengin fosfat bağlarının varlığı ile açıklanmaktadır. Aynı bağlar, ATP, ADP'ye hidrolize edildiğinde, yani suyun etkisiyle bir fosfat grubunu kaybettiğinde "kırılarak" büyük miktarda enerji açığa çıkarabilir. reaksiyonu hidroliz ATP aşağıdaki gibidir:
ATP, örneğin kas kasılması için gereklidir.ATP, makromoleküllerin taşınması için anahtardır.hücre zarı (ekzositoz ve hücresel endositoz) ve ayrıca aralarında sinaptik iletişim içinnöronlar, bu nedenle gıdalardan elde edilen glikozdan sürekli sentezi esastır. için önemi bu kadardır. hayatArsenik veya siyanür gibi ATP işlemlerini engelleyen bazı toksik elementlerin yutulmasının ölümcül olduğunu ve organizmanın hızlı bir şekilde ölümüne neden olduğunu.