Adenosin triphosphoric አሲድ - ATP

ኑክሊዮታይዶች ለሕይወት አስፈላጊ ለሆኑ በርካታ ኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች መዋቅራዊ መሠረት ናቸው, ለምሳሌ, ከፍተኛ ኃይል ያላቸው ውህዶች.
ATP በሁሉም ሴሎች ውስጥ ሁለንተናዊ የኃይል ምንጭ ነው. አዴኖሲን ትሪፎስፈሪክ አሲድወይም adenosine triphosphate.
ኤቲፒ በሳይቶፕላዝም፣ ሚቶኮንድሪያ፣ ፕላስቲድ እና ​​ሴል ኒውክሊየስ ውስጥ የሚገኝ ሲሆን በሴል ውስጥ ለሚፈጠሩት አብዛኛዎቹ ባዮኬሚካላዊ ግብረመልሶች በጣም የተለመደው እና ሁለንተናዊ የኃይል ምንጭ ነው።
ATP ለሁሉም የሕዋስ ተግባራት ኃይል ይሰጣል፡- ሜካኒካል ሥራ, ንጥረ ነገሮች ባዮሲንተሲስ, ክፍፍል, ወዘተ. በአማካይ በሴል ውስጥ ያለው የ ATP ይዘት ከክብደቱ ውስጥ 0.05% ያህል ነው, ነገር ግን የ ATP ወጪዎች ከፍተኛ በሆነባቸው ሴሎች ውስጥ (ለምሳሌ በጉበት ሴሎች ውስጥ, የተቆራረጡ ጡንቻዎች) ይዘቱ እስከ 0.5% ሊደርስ ይችላል.

የ ATP መዋቅር

ኤቲፒ ናይትሮጅንን መሠረት ያቀፈ ኑክሊዮታይድ ነው - አድኒን ፣ ካርቦሃይድሬት ራይቦስ እና ሶስት ፎስፈረስ አሲድ ቀሪዎች ፣ በሁለቱ ውስጥ ይከማቻል። ብዙ ቁጥር ያለውጉልበት.

በፎስፈሪክ አሲድ ቅሪቶች መካከል ያለው ትስስር ይባላል ማክሮኤርጂክ(በምልክቱ ~ የተሰየመ ነው) ፣ ሲሰበር ፣ ሌሎች ኬሚካላዊ ቦንዶች ከተከፋፈሉበት ጊዜ ይልቅ ወደ 4 እጥፍ የሚጠጋ ጉልበት ይወጣል።

ኤቲፒ ያልተረጋጋ መዋቅር ሲሆን አንድ የፎስፈሪክ አሲድ ቅሪት ሲለያይ ATP ወደ adenosine diphosphate (ADP) ይቀየራል 40 ኪ.ግ ሃይል ይለቀቃል.

ሌሎች ኑክሊዮታይድ ተዋጽኦዎች

የኑክሊዮታይድ ተዋጽኦዎች ልዩ ቡድን የሃይድሮጂን ተሸካሚዎች ናቸው። ሞለኪውላዊ እና አቶሚክ ሃይድሮጂን በኬሚካላዊ ሁኔታ በጣም ንቁ እና በተለያዩ ባዮኬሚካላዊ ሂደቶች ውስጥ ይለቃሉ ወይም ይጠጣሉ። በጣም የተስፋፋው የሃይድሮጂን ተሸካሚዎች አንዱ ነው ኒኮቲናሚድ ዲኑክሊዮታይድ ፎስፌት(NADP)

የ NADP ሞለኪውል ሁለት አተሞችን ወይም አንድ ሞለኪውል የነጻ ሃይድሮጅንን በማያያዝ ወደ ተቀነሰ መልክ ይቀየራል NADP H2 . በዚህ መልክ, ሃይድሮጂን በተለያዩ ባዮኬሚካላዊ ግብረመልሶች ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል.
በተጨማሪም ኑክሊዮታይድ በሴል ውስጥ ያሉትን ኦክሳይድ ሂደቶች መቆጣጠር ውስጥ መሳተፍ ይችላል.

ቫይታሚኖች

ቫይታሚኖች (ከላቲ. ቪታ- ሕይወት) - ውስብስብ ባዮ ኦርጋኒክ ውህዶች, ለሕያዋን ፍጥረታት መደበኛ ተግባር በትንሽ መጠን በጣም አስፈላጊ። ቪታሚኖች እንደ የኃይል ምንጭ ወይም የግንባታ ቁሳቁስ ባለመጠቀማቸው ከሌሎች ኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ይለያያሉ. ኦርጋኒዝም አንዳንድ ቪታሚኖችን ማዋሃድ ይችላሉ (ለምሳሌ ፣ ባክቴሪያ ሁሉንም ማለት ይቻላል ቪታሚኖችን ማዋሃድ ይችላሉ) ፣ ሌሎች ቫይታሚኖች ከምግብ ጋር ወደ ሰውነት ውስጥ ይገባሉ።
ቪታሚኖች ብዙውን ጊዜ በላቲን ፊደላት ይመደባሉ። ዘመናዊው የቪታሚኖች ምደባ በውሃ እና ስብ ውስጥ የመሟሟት ችሎታ ላይ የተመሠረተ ነው (እነሱ በሁለት ቡድን ይከፈላሉ) ውሃ የሚሟሟ(B 1, B 2, B 5, B 6, B 12, PP, C) እና ስብ-የሚሟሟ(A, D, E, K)).

ቪታሚኖች በሁሉም ባዮኬሚካላዊ እና ፊዚዮሎጂ ሂደቶች ውስጥ ይሳተፋሉ, እነዚህም አንድ ላይ ተፈጭቶ (metabolism) ናቸው. ሁለቱም የቪታሚኖች እጥረት እና ከመጠን በላይ በሰውነት ውስጥ ባሉ በርካታ የፊዚዮሎጂ ተግባራት ላይ ወደ ከባድ ችግሮች ያመራሉ.

ምንም ጥርጥር የለውም, በሰውነታችን ውስጥ በሃይል ምርት ውስጥ በጣም አስፈላጊው ሞለኪውል ኤቲፒ (adenosine triphosphate: adenyl ኑክሊዮታይድ ሶስት ፎስፈሪክ አሲድ ቅሪቶችን የያዘ እና በ mitochondria ውስጥ የሚመረተው) ነው.

በእርግጥ በሰውነታችን ውስጥ ያለው እያንዳንዱ ሕዋስ በኤቲፒ በኩል ለባዮኬሚካላዊ ግብረመልሶች ሃይልን ያከማቻል እና ይጠቀማል። ሁሉም ህይወት ያላቸው ፍጥረታት የፕሮቲን እና የዲኤንኤ ውህደትን ፣ ሜታቦሊዝምን እና የተለያዩ ionዎችን እና ሞለኪውሎችን ለማጓጓዝ እና የሰውነትን አስፈላጊ ተግባራት ለመጠበቅ የማያቋርጥ የኃይል አቅርቦት ይፈልጋሉ። በጥንካሬ ስልጠና ወቅት የጡንቻ ፋይበር እንዲሁ በቀላሉ የሚገኝ ኃይል ይፈልጋል። ቀደም ሲል እንደተጠቀሰው, ATP ለእነዚህ ሁሉ ሂደቶች ኃይልን ያቀርባል. ይሁን እንጂ ኤቲፒን ለመፍጠር ሴሎቻችን ጥሬ ዕቃዎችን ይፈልጋሉ. ሰዎች እነዚህን ጥሬ እቃዎች በካሎሪ አማካኝነት የሚያገኙት በተበላው ምግብ ኦክሳይድ አማካኝነት ነው። ኃይል ለማግኘት ይህ ምግብ በመጀመሪያ በቀላሉ ጥቅም ላይ በሚውል ሞለኪውል - ኤቲፒ.

የ ATP ሞለኪውል ጥቅም ላይ ከመዋሉ በፊት ብዙ ደረጃዎችን ማለፍ አለበት.

በመጀመሪያ ልዩ ኮኤንዛይም ከሶስቱ ፎስፌትስ አንዱን ለመለየት (እያንዳንዱ አስር ካሎሪ ሃይል ይይዛል) ከፍተኛ መጠን ያለው ሃይል በመልቀቅ እና የአዴኖሲን ዲፎስፌት (ኤዲፒ) ምላሽ ይፈጥራል። ተጨማሪ ኃይል የሚያስፈልግ ከሆነ, ቀጣዩ የፎስፌት ቡድን ተለያይቷል, adenosine monophosphate (AMP) ይፈጥራል.

ATP + H 2 O → ADP + H 3 PO 4 + ጉልበት
ATP + H 2 O → AMP + H 4 P 2 O 7 + ጉልበት

ፈጣን የኢነርጂ ምርት በማይፈለግበት ጊዜ, የተገላቢጦሽ ምላሽ ይከሰታል - በኤዲፒ, ፎስፈረስ እና ግላይኮጅን እርዳታ የፎስፌት ቡድን ወደ ሞለኪዩል እንደገና ተጣብቋል, በዚህም ምክንያት የ ATP መፈጠርን ያመጣል. ይህ ሂደት ነፃ ፎስፌትስ በጡንቻዎች ውስጥ ወደተካተቱ ሌሎች ንጥረ ነገሮች ማስተላለፍን ያካትታል እና ያካትታል. በተመሳሳይ ጊዜ ግሉኮስ ከ glycogen ክምችት ተወስዶ ይሰበራል.

ከዚህ ግሉኮስ የሚገኘው ኃይል ግሉኮስን ወደ መጀመሪያው መልክ እንዲቀይር ይረዳል, ከዚያ በኋላ ነፃ ፎስፌትስ እንደገና ከኤዲፒ ጋር በማያያዝ አዲስ ATP መፍጠር ይቻላል. ዑደቱ ከተጠናቀቀ በኋላ አዲስ የተፈጠረው ATP ለቀጣይ አገልግሎት ዝግጁ ነው።

በመሠረቱ, ATP እንደ ሞለኪውላር ባትሪ ይሠራል, በማይፈለግበት ጊዜ ኃይልን ያከማቻል እና አስፈላጊ በሚሆንበት ጊዜ ይለቀቃል. በእርግጥም ኤቲፒ ሙሉ በሙሉ ሊሞላ የሚችል ባትሪ ነው።

የ ATP መዋቅር

የ ATP ሞለኪውል ሶስት አካላትን ያቀፈ ነው-

• ሪቦዝ (የዲኤንኤ የጀርባ አጥንትን የሚፈጥር ተመሳሳይ አምስት-ካርቦን ስኳር)
• አዴኒን (የተገናኘ ካርቦን እና ናይትሮጅን አተሞች)
• ትራይፎስፌት

የራይቦዝ ሞለኪውል የሚገኘው በኤቲፒ ሞለኪውል መሃል ላይ ሲሆን ጫፉ ለአድኖሲን መሰረት ሆኖ ያገለግላል።
የሶስት ፎስፌትስ ሰንሰለት በሬቦዝ ሞለኪውል በሌላኛው በኩል ይገኛል. ATP ለጡንቻ ህዋሳችን መሰረት የሆነውን ፕሮቲን ማዮሲንን የያዙ ረዣዥም ቀጭን ፋይበርዎችን ይሞላል።

የ ATP ማቆየት

የአዋቂ ሰው አካል በየቀኑ ከ200-300 ሞል ኤቲፒ ይጠቀማል (አንድ ሞል ያን ያህል በያዘው ስርአት ውስጥ ያለው የንጥረ ነገር መጠን ኬሚካላዊ ቃል ነው። የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶችበ 0.012 ኪ.ግ isotope ካርቦን-12 ውስጥ ምን ያህል የካርቦን አቶሞች ይገኛሉ. በማንኛውም ቅጽበት በሰውነት ውስጥ ያለው አጠቃላይ የ ATP መጠን 0.1 ሞል ነው። ይህ ማለት ATP ቀኑን ሙሉ ከ2000-3000 ጊዜ እንደገና ጥቅም ላይ መዋል አለበት ማለት ነው። ATP ሊከማች አይችልም, ስለዚህ የዝግጅቱ ደረጃ ከሞላ ጎደል የፍጆታ ደረጃ ጋር ይዛመዳል.

የ ATP ስርዓቶች

በኤቲፒ አስፈላጊነት ምክንያት ከኃይል እይታ አንጻር እና እንዲሁም በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለው ሰውነታችን የተለያዩ መንገዶችየ ATP ምርት. እነዚህ ሶስት የተለያዩ ባዮኬሚካላዊ ስርዓቶች ናቸው. በቅደም ተከተል እንያቸው፡-

ጡንቻዎቹ አጭር ግን ኃይለኛ የእንቅስቃሴ ጊዜ ሲኖራቸው (ከ8-10 ሰከንድ አካባቢ) ፣ የፎስፈረስ ስርዓት ጥቅም ላይ ይውላል - ATP ከ creatine ፎስፌት ጋር ይጣመራል። የ phosphagen ስርዓት አነስተኛ መጠን ያለው ATP በጡንቻ ህዋሶቻችን ውስጥ በየጊዜው እየተዘዋወረ መሆኑን ያረጋግጣል።

የጡንቻ ሴሎችም ከፍተኛ ኃይል ያለው ፎስፌት, creatine ፎስፌት ይይዛሉ, ይህም ከአጭር ጊዜ እና ከፍተኛ ኃይለኛ እንቅስቃሴ በኋላ የ ATP ደረጃን ለመመለስ ያገለግላል. ኤንዛይም creatine kinase የፎስፌት ቡድንን ከ creatine ፎስፌት ወስዶ በፍጥነት ወደ ADP ያስተላልፋል እና ATP ይፈጥራል። ስለዚህ, የጡንቻ ሕዋስ ATP ወደ ADP ይለውጣል, እና phosphagen በፍጥነት ADP ወደ ATP ይቀንሳል. የ Creatine ፎስፌት ደረጃዎች ከ 10 ሰከንድ ከፍተኛ ኃይለኛ እንቅስቃሴ በኋላ ማሽቆልቆል ይጀምራሉ, እና የኃይል መጠን ይቀንሳል. የፎስፈረስ ስርዓት እንዴት እንደሚሰራ የሚያሳይ ምሳሌ ለምሳሌ የ 100 ሜትር ሩጫ.

የ glycogen-lactic acid ስርዓት ከ phosphagen ስርዓት በበለጠ ፍጥነት ለሰውነት ሃይልን ያቀርባል፣ ምንም እንኳን በአንፃራዊነት በፍጥነት የሚሰራ እና ለ 90 ሰከንድ ያህል ከፍተኛ ኃይለኛ እንቅስቃሴ በቂ ATP ይሰጣል። በዚህ ስርአት ላክቲክ አሲድ በጡንቻ ህዋሶች ውስጥ ካለው ግሉኮስ የሚመረተው በአናይሮቢክ ሜታቦሊዝም አማካኝነት ነው።

በአናይሮቢክ ሁኔታ ውስጥ ሰውነት ኦክሲጅን የማይጠቀም ከሆነ ይህ ስርዓት እንደ ኤሮቢክ ሲስተም በተመሳሳይ መልኩ የልብና የደም ቧንቧ ስርዓትን ሳያንቀሳቅስ ለአጭር ጊዜ ኃይል ይሰጣል ፣ ግን ጊዜን ይቆጥባል። ከዚህም በላይ በአናይሮቢክ ሞድ ውስጥ ጡንቻዎች በፍጥነት ይሠራሉ, በኃይል ይዋሃዳሉ, የኦክስጅን አቅርቦትን ያግዳሉ, ምክንያቱም መርከቦቹ የተጨመቁ ናቸው.

ይህ ስርዓት አንዳንድ ጊዜ የአናይሮቢክ መተንፈስ ተብሎም ይጠራል, በዚህ ጉዳይ ላይ ጥሩ ምሳሌ የሚሆነው የ 400 ሜትር ሩጫ ነው.

የአካል ብቃት እንቅስቃሴ ከጥቂት ደቂቃዎች በላይ የሚቆይ ከሆነ ኤሮቢክ ሲስተም ወደ ጨዋታ ይመጣል ፣ እና ጡንቻዎች በመጀመሪያ ATP ይቀበላሉ ፣ ከዚያ ከስብ እና በመጨረሻም ከአሚኖ አሲዶች ()። ፕሮቲን በዋናነት በረሃብ ሁኔታዎች (በአንዳንድ ሁኔታዎች አመጋገብ) ለሃይል ይውላል።

ኤሮቢክ አተነፋፈስ በጣም ቀርፋፋውን የ ATP መጠን ያመነጫል, ነገር ግን አካላዊ እንቅስቃሴን ለብዙ ሰዓታት ለማቆየት የሚያስችል በቂ ኃይል ይፈጥራል. ይህ የሆነበት ምክንያት በአይሮቢክ አተነፋፈስ ወቅት ግሉኮስ በካርቦን ዳይኦክሳይድ እና በውሃ ውስጥ በመከፋፈል በ glycogen-lactic acid ስርዓት ውስጥ በላቲክ አሲድ ሳይታከም ነው። በአይሮቢክ አተነፋፈስ ጊዜ ግሉኮጅን (የተከማቸ የግሉኮስ ዓይነት) ከሶስት ምንጮች ይሰጣል ።

1. በጨጓራና ትራክት ውስጥ ከምግብ ውስጥ የግሉኮስ መጠን መሳብ, ይህም በደም ዝውውር ስርዓት ወደ ጡንቻዎች ውስጥ ይገባል.
2. በጡንቻዎች ውስጥ የግሉኮስ ቅሪት
3. በደም ዝውውር ስርዓት በኩል ወደ ጡንቻዎች የሚገባውን የጉበት ግላይኮጅንን ወደ ግሉኮስ መከፋፈል.

ማጠቃለያ

የምንሰራቸውን የተለያዩ ተግባራትን ለማከናወን ጉልበት ከየት እንደምናገኝ ጠይቀህ ታውቃለህ። የተለያዩ ሁኔታዎች, ከዚያ መልሱ ይሆናል - በዋናነት በ ATP ምክንያት. ይህ ውስብስብ ሞለኪውልየተለያዩ የምግብ ክፍሎችን ወደ በቀላሉ ጥቅም ላይ ሊውል የሚችል ኃይል ለመለወጥ ይረዳል.

ATP ከሌለ ሰውነታችን በቀላሉ ሊሠራ አይችልም. ስለዚህ የኤቲፒ ሚና በሃይል ምርት ውስጥ ዘርፈ ብዙ ነው, ግን በተመሳሳይ ጊዜ ቀላል ነው.

ስለ ባዮኢነርጂ ስኩላቼቭ ቭላድሚር ፔትሮቪች ታሪኮች

ATP የት እና እንዴት ነው የተመሰረተው?

ATP የት እና እንዴት ነው የተመሰረተው?

የ ATP ምስረታ ዘዴ የተገኘበት የመጀመሪያው ስርዓት በኦክስጅን እጥረት ውስጥ የሚበራ ረዳት የኃይል አቅርቦት አይነት glycolysis ነው። በ glycolysis ጊዜ የግሉኮስ ሞለኪውል በግማሽ ይከፈላል እና የተገኙት ቁርጥራጮች ወደ ላቲክ አሲድ ኦክሳይድ ይደረግባቸዋል።

እንዲህ ዓይነቱ ኦክሳይድ በእያንዳንዱ የግሉኮስ ሞለኪውል ክፍልፋዮች ማለትም በፎስፈረስላይዜሽን ውስጥ ፎስፎሪክ አሲድ ከመጨመር ጋር የተያያዘ ነው. በቀጣይ የፎስፌት ቅሪቶችን ከግሉኮስ አካላት ወደ ኤዲፒ ማዘዋወሩ ATP ይፈጥራል።

በሴሉላር አተነፋፈስ እና ፎቶሲንተሲስ ወቅት የ ATP ምስረታ ዘዴ ለረጅም ጊዜ ሙሉ በሙሉ ግልፅ አይደለም ። እነዚህን ሂደቶች የሚያነቃቁ ኢንዛይሞች በባዮሎጂካል ሽፋኖች ውስጥ መገንባታቸው ብቻ ይታወቅ ነበር - ስስ ፊልሞች (አንድ ሚሊዮኛ ሴንቲሜትር ውፍረት) ፕሮቲኖችን እና ፎስፈረስ ያሉ ስብ-መሰል ንጥረ ነገሮችን ያቀፈ - ፎስፎሊፒድስ።

Membranes በጣም አስፈላጊ ናቸው መዋቅራዊ አካልማንኛውም ሕያው ሕዋስ. የሴሉ ውጫዊ ሽፋን ፕሮቶፕላዝምን በሴሉ ዙሪያ ካለው አካባቢ ይለያል. የሴል ኒውክሊየስ የኑክሌር ኤንቨሎፕ በሚፈጥሩ ሁለት ሽፋኖች የተከበበ ነው - በኒውክሊየስ (ኒውክሊዮፕላዝም) እና በቀሪው ሕዋስ (ሳይቶፕላዝም) መካከል ባለው ውስጣዊ ይዘት መካከል ያለው መከላከያ። ከኒውክሊየስ በተጨማሪ በሜዳዎች የተከበቡ ሌሎች በርካታ መዋቅሮች በእንስሳትና በእፅዋት ሴሎች ውስጥ ይገኛሉ። ይህ endoplasmic reticulum ነው - ጥቃቅን ቱቦዎች እና ጠፍጣፋ የውኃ ማጠራቀሚያዎች, ግድግዳዎቹ በሸፍጥ የተሠሩ ናቸው. እነዚህ በመጨረሻ, mitochondria - ሉላዊ ወይም ረጅም vesicles ከኒውክሊየስ ያነሱ, ነገር ግን endoplasmic reticulum ያለውን ክፍሎች ይልቅ ትልቅ. የ mitochondria ዲያሜትር ብዙውን ጊዜ አንድ ማይክሮን ያህል ነው ፣ ምንም እንኳን አንዳንድ ጊዜ ማይቶኮንድሪያ ቅርንጫፎቹን ይፈጥራል እና የአውታረ መረብ አወቃቀሮችን በአስር ማይክሮን ርዝመት አለው።

በአረንጓዴ ተክሎች ሴሎች ውስጥ, ከኒውክሊየስ, endoplasmic reticulum እና mitochondria በተጨማሪ, ክሎሮፕላስትስ - ከ mitochondria የሚበልጡ የሜምፕላስ ሽፋኖች ይገኛሉ.

እያንዳንዳቸው እነዚህ መዋቅሮች የራሳቸው የሆነ ባዮሎጂያዊ ተግባር ያከናውናሉ. ስለዚህ, ኒውክሊየስ የዲ ኤን ኤ መቀመጫ ነው. ይህ መሰረታዊ ሂደቶች የሚከናወኑት ነው. የጄኔቲክ ተግባርሴሎች, እና ውስብስብ የሂደቶች ሰንሰለት ይጀምራል, በመጨረሻም ወደ ፕሮቲን ውህደት ይመራል. ይህ ውህደት በትንሹ ጥራጥሬዎች ውስጥ ይጠናቀቃል - ራይቦዞምስ, አብዛኛዎቹ ከኤንዶፕላስሚክ ሬቲኩለም ጋር የተቆራኙ ናቸው. በ mitochondria ውስጥ ይከሰታል ኦክሳይድ ምላሽ, አጠቃላይ ውስጠ-ህዋስ መተንፈስ ይባላል. ክሎሮፕላስትስ ለፎቶሲንተሲስ ተጠያቂ ናቸው.

የባክቴሪያ ሴሎች ቀለል ያሉ ናቸው. አብዛኛውን ጊዜ ሁለት ሽፋኖች ብቻ አላቸው - ውጫዊ እና ውስጣዊ. ባክቴሪያ በከረጢት ውስጥ እንዳለ ከረጢት ነው፣ ወይም ይልቁንስ ባለ ሁለት ግድግዳ በጣም ትንሽ አረፋ ነው። ምንም ኒውክሊየስ የለም, ምንም mitochondria, ምንም ክሎሮፕላስት.

ሚቶኮንድሪያ እና ክሎሮፕላስትስ የሚመነጨው በትልቁ እና በከፍተኛ ደረጃ በተደራጀ ፍጡር ሕዋስ ከተያዙ ባክቴሪያዎች ነው የሚል መላምት አለ። በእርግጥም, የ mitochondria እና chloroplasts ባዮኬሚስትሪ በብዙ መልኩ ከባክቴሪያዎች ጋር ተመሳሳይነት አለው. በሞርፎሎጂ, ሚቶኮንድሪያ እና ክሎሮፕላስትስ በተወሰነ መልኩ ከባክቴሪያዎች ጋር ተመሳሳይነት አላቸው: እነሱ በሁለት ሽፋኖች የተከበቡ ናቸው. በሶስቱም ሁኔታዎች: በባክቴሪያ, ሚቶኮንድሪያ እና ክሎሮፕላስትስ - የ ATP ውህደትበውስጠኛው ሽፋን ውስጥ ይከሰታል.

ለረጅም ጊዜ በአተነፋፈስ እና በፎቶሲንተሲስ ጊዜ የ ATP መፈጠር በ glycolysis ወቅት ቀድሞውኑ ከሚታወቀው የኃይል ለውጥ ጋር ተመሳሳይ ነው ተብሎ ይታመን ነበር (የእሱ ፎስፈረስ መበስበስ ፣ ኦክሳይድ እና የፎስፈረስ አሲድ ቀሪ ወደ ኤዲፒ ማስተላለፍ)። ነገር ግን፣ ይህንን እቅድ በሙከራ ለማረጋገጥ የተደረገው ሙከራ ሁሉ ሳይሳካ ቀርቷል።

Adenosin triphosphoric አሲድ-ATP- የማንኛውም ሕያው ሕዋስ አስፈላጊ የኃይል አካል። ኤቲፒ የናይትሮጅን ቤዝ አድኒን፣ የስኳር ራይቦስ እና ሶስት የፎስፈረስ አሲድ ሞለኪውል ቅሪቶችን ያካተተ ኑክሊዮታይድ ነው። ይህ ያልተረጋጋ መዋቅር ነው. በሜታብሊክ ሂደቶች ውስጥ, የፎስፈሪክ አሲድ ቅሪቶች በመሰባበር ከእሱ ጋር በተከታታይ ይከፈላሉ በሃይል የበለፀገ, ነገር ግን በሁለተኛው እና በሦስተኛው ፎስፈሪክ አሲድ ቅሪቶች መካከል ደካማ ትስስር. የአንድ ሞለኪውል ፎስፎሪክ አሲድ መለቀቅ ወደ 40 ኪሎ ጂ ሃይል ከመውጣቱ ጋር አብሮ ይመጣል። በዚህ ሁኔታ ATP ወደ adenosine diphosphoric አሲድ (ADP) ይቀየራል, እና ከ ADP ተጨማሪ የፎስፈሪክ አሲድ ቅሪት ሲሰነጠቅ, adenosine monophosphoric acid (AMP) ይመሰረታል.

የ ATP መዋቅር እቅድ እና ወደ ADP መለወጥ (ቲ.ኤ. ኮዝሎቫ፣ ቪ.ኤስ. ኩችመንኮ በጠረጴዛዎች ውስጥ ባዮሎጂ. ኤም., 2000 )

በዚህም ምክንያት, ATP በሴል ውስጥ የኃይል ማጠራቀሚያ ዓይነት ነው, እሱም ሲሰበር "የሚለቀቅ" ነው. የ ATP መበላሸት የሚከሰተው ፕሮቲኖች ፣ ስብ ፣ ካርቦሃይድሬትስ እና ሌሎች የሕዋስ አስፈላጊ ተግባራት በሚዋሃዱበት ጊዜ ነው። እነዚህ ምላሾች ንጥረ ነገሮች በሚበላሹበት ጊዜ የሚወጣውን ኃይል መሳብን ያካትታሉ።

ATP የተቀናጀ ነው።በ mitochondria ውስጥ በበርካታ ደረጃዎች. የመጀመሪያው ነው። ዝግጅት -በእያንዳንዱ ደረጃ የተወሰኑ ኢንዛይሞችን በማሳተፍ በደረጃ ይቀጥላል። በዚህ ሁኔታ ውስብስብ የኦርጋኒክ ውህዶች ወደ ሞኖመሮች ይከፋፈላሉ: ፕሮቲኖች ወደ አሚኖ አሲዶች, ካርቦሃይድሬትስ ወደ ግሉኮስ, ኑክሊክ አሲዶች ወደ ኑክሊዮታይድ, ወዘተ. በእነዚህ ንጥረ ነገሮች ውስጥ ያለው ትስስር መሰባበር አነስተኛ መጠን ያለው ኃይል ከመውጣቱ ጋር አብሮ ይመጣል. በሌሎች ኢንዛይሞች ተጽእኖ ስር የሚገኙት ሞኖመሮች ተጨማሪ ሲፈጠሩ ተጨማሪ መበስበስ ሊያጋጥም ይችላል ቀላል ንጥረ ነገሮችእስከ ካርቦን ዳይኦክሳይድ እና ውሃ ድረስ.

እቅድ በሴል mtochondria ውስጥ የ ATP ውህደት

በማሰናከል ሂደት ውስጥ የእቃ እና የኢነርጂ ለውጥ ዲያግራም ማብራሪያዎች

ደረጃ I - መሰናዶ: ውስብስብ ኦርጋኒክ ጉዳይበምግብ መፍጫ ኢንዛይሞች ተጽእኖ ወደ ቀላልነት ይከፋፈላሉ, የሙቀት ኃይልን ብቻ ይለቀቃሉ.
ፕሮቲኖች -> አሚኖ አሲዶች
ስብ - > glycerol እና fatty acids
ስታርችና -> ግሉኮስ

ደረጃ II - glycolysis (ኦክስጅን-ነጻ): በ hyaloplasm ውስጥ ተሸክመው, ሽፋን ጋር የተያያዘ አይደለም; ኢንዛይሞችን ያካትታል; ግሉኮስ ተከፋፍሏል;

በእርሾ ፈንገሶች ውስጥ የግሉኮስ ሞለኪውል ያለ ኦክስጅን ተሳትፎ ይለወጣል ኢታኖልእና የካርቦን ዳይኦክሳይድ (የአልኮል መጠጥ);

በሌሎች ረቂቅ ተሕዋስያን ውስጥ glycolysis አሴቶን, አሴቲክ አሲድ, ወዘተ ሊያስከትል ይችላል. በቅጹ ውስጥ የግሉኮስ ኦክሲጅን-ነጻ መፈራረስ ወቅት የኬሚካል ትስስርበኤቲፒ ሞለኪውል ውስጥ 40% የሚሆነው የህመም ስሜት ተይዟል, የተቀረው ደግሞ እንደ ሙቀት ይለቀቃል.

ደረጃ III - hydrolysis (ኦክስጅን): mitochondria ውስጥ ተሸክመው, mitochondrial ማትሪክስ እና የውስጥ ሽፋን ጋር የተያያዙ, ኢንዛይሞች በውስጡ ይሳተፋሉ, lactic አሲድ መበላሸት: C3H6O3 + 3H20 --> 3CO2+ 12H. CO2 (ካርቦን ዳይኦክሳይድ) ከሚቶኮንድሪያ ወደ ውስጥ ይወጣል አካባቢ. የሃይድሮጂን አቶም ምላሽ በሰንሰለት ውስጥ ተካትቷል, የመጨረሻው ውጤት የ ATP ውህደት ነው. እነዚህ ምላሾች በሚከተለው ቅደም ተከተል ይከሰታሉ.

1. የሃይድሮጂን አቶም ኤች, በ ተሸካሚ ኢንዛይሞች እርዳታ, ወደ ሚቶኮንድሪያ ውስጠኛው ሽፋን ውስጥ ይገባል, ክሪስታዎችን ይፈጥራል, እዚያም ኦክሳይድ ይደረጋል: H-e-> ኤች+

2. ሃይድሮጂን ፕሮቶን ኤች+(cation) ተሸካሚዎች ተሸካሚዎች ወደ ክሪስታስ ሽፋን ውጫዊ ገጽታ ይወሰዳል. ይህ ሽፋን ለፕሮቶኖች የማይበገር ነው, ስለዚህ በ intermembrane ክፍተት ውስጥ ይከማቻሉ, የፕሮቶን ማጠራቀሚያ ይፈጥራሉ.

3. ሃይድሮጂን ኤሌክትሮኖች ሠወደ ክሪስታይ ሽፋን ውስጠኛው ገጽ ይተላለፋሉ እና ወዲያውኑ የኢንዛይም ኦክሳይድ በመጠቀም ከኦክሲጅን ጋር ይጣበቃሉ ፣ አሉታዊ ኃይል ያለው ኦክሲጂን (አኒዮን) ይመሰርታሉ፡ O2 + e--> ኦ2-

4. በገለባው በሁለቱም በኩል ያሉት cations እና anions በተቃራኒው የተሞላ የኤሌክትሪክ መስክ ይፈጥራሉ, እና እምቅ ልዩነት 200 mV ሲደርስ, የፕሮቶን ቻናል መስራት ይጀምራል. በ ATP synthetase ኢንዛይሞች ሞለኪውሎች ውስጥ ይከሰታል, እነዚህም ክሪስታዎችን በሚፈጥረው ውስጠኛ ሽፋን ውስጥ የተካተቱ ናቸው.

5. የሃይድሮጂን ፕሮቶኖች በፕሮቶን ቻናል ውስጥ ያልፋሉ ኤች+በመፍጠር ወደ ማይቶኮንድሪያ በፍጥነት ይሂዱ ከፍተኛ ደረጃኢነርጂ፣ አብዛኛው ወደ ኤቲፒ ውህደት ከኤዲፒ እና ፒኤች (ADP+P-->ATP) እና ፕሮቶኖች ጋር ይሄዳል። ኤች+ውሃ እና ሞለኪውላር 02 በመፍጠር ንቁ ኦክስጅን ጋር መስተጋብር;
(4Н++202- -->2Н20+02)

ስለዚህ በሰውነት የመተንፈስ ሂደት ውስጥ ወደ ሚቶኮንድሪያ ውስጥ የሚገባው O2, የሃይድሮጂን ፕሮቶኖች ኤች መጨመር አስፈላጊ ነው, በሌለበት, የኤሌክትሮን ማጓጓዣ ሰንሰለት መስራቱን ስለሚያቆም በ mitochondria ውስጥ ያለው አጠቃላይ ሂደት ይቆማል. የደረጃ III አጠቃላይ ምላሽ;

(2C3NbOz + 6Oz + 36ADP + 36F ---> 6C02 + 36ATP + +42H20)

በአንድ የግሉኮስ ሞለኪውል ብልሽት ምክንያት 38 ኤቲፒ ሞለኪውሎች ተፈጥረዋል-በደረጃ II - 2 ATP እና በ III - 36 ATP። የተገኙት የኤቲፒ ሞለኪውሎች ከማይቶኮንድሪያ አልፈው ኃይል በሚፈልጉበት በሁሉም ሴሉላር ሂደቶች ውስጥ ይሳተፋሉ። በሚከፈልበት ጊዜ ATP ሃይልን ይለቃል (አንድ ፎስፌት ቦንድ 40 ኪ.ጄ. ይይዛል) እና ወደ ሚቶኮንድሪያ በኤዲፒ እና ፒ (ፎስፌት) መልክ ይመለሳል።

ATP ወይም adenosine triphosphoric አሲድ ሙሉ በሙሉ በሰውነት ሴሎች ውስጥ የኃይል "ማጠራቀሚያ" ነው. ያለ ATP ተሳትፎ አንድም ባዮኬሚካላዊ ምላሽ አይከሰትም። የ ATP ሞለኪውሎች በዲ ኤን ኤ እና አር ኤን ኤ ውስጥ ይገኛሉ.

የ ATP ቅንብር

የ ATP ሞለኪውል ሶስት አካላት አሉት። ሶስት ፎስፎሪክ አሲድ ቅሪቶች, አድኒን እና ራይቦዝ.ማለትም፣ ATP የኑክሊዮታይድ መዋቅር ያለው እና የኑክሊክ አሲዶች ነው። Ribose ካርቦሃይድሬት ነው እና አዴኒን የናይትሮጅን መሰረት ነው. የአሲድ ቅሪቶች እርስ በእርሳቸው በማይረጋጋ የኃይል ትስስር አንድ ሆነዋል። የአሲድ ሞለኪውሎች ሲሰበሩ ጉልበት ይታያል. መለያየቱ የሚከሰተው ለባዮኬቲስቶች ምስጋና ይግባው. ከተለያየ በኋላ የኤቲፒ ሞለኪውል ወደ ADP (አንድ ሞለኪውል ከተከፈለ) ወይም ወደ AMP (ሁለት የአሲድ ሞለኪውሎች ከተከፈሉ) ተቀይሯል። አንድ ሞለኪውል ፎስፎሪክ አሲድ ሲለያይ 40 ኪ.ጂ ኃይል ይወጣል.

በሰውነት ውስጥ ሚና

ኤቲፒ በሰውነት ውስጥ የኃይል ሚና ብቻ ሳይሆን ሌሎች በርካታ ነገሮችንም ይጫወታል-

• የኑክሊክ አሲዶች ውህደት ውጤት ነው።
• ብዙ ባዮኬሚካላዊ ሂደቶችን መቆጣጠር.
• ምልክት ሰጪ ንጥረ ነገር በሌሎች የሕዋስ ግንኙነቶች ውስጥ።

የ ATP ውህደት

የ ATP ምርት በክሎሮፕላስትስ እና በማይቶኮንድሪያ ውስጥ ይካሄዳል. በ ATP ሞለኪውሎች ውህደት ውስጥ በጣም አስፈላጊው ሂደት መበታተን ነው. መለያየት ውስብስቡን ወደ ቀላል መጥፋት ነው።

የ ATP ውህደት በአንድ ደረጃ ሳይሆን በሶስት ደረጃዎች ይከሰታል.

1. የመጀመሪያው ደረጃ ዝግጅት ነው. በምግብ መፍጨት ውስጥ ኢንዛይሞች በሚያደርጉት ተግባር ፣ የወሰድነው ነገር መበላሸቱ ይከሰታል። በዚህ ሁኔታ, ቅባቶች ወደ ግሊሰሮል እና ወደ ብስባሽነት ይጣላሉ ቅባት አሲዶችፕሮቲኖች ወደ አሚኖ አሲዶች እና ስታርች ወደ ግሉኮስ። ያም ማለት, ሁሉም ነገር ለተጨማሪ ጥቅም ተዘጋጅቷል. የሙቀት ኃይል ተለቀቀ
2. ሁለተኛው ደረጃ glycolysis (ኦክስጅን-ነጻ) ነው. መበስበስ እንደገና ይከሰታል ፣ ግን እዚህ ግሉኮስ እንዲሁ መበስበስ አለበት። ኢንዛይሞችም ይሳተፋሉ. ነገር ግን 40% የሚሆነው ጉልበት በ ATP ውስጥ ይቀራል, የተቀረው ደግሞ እንደ ሙቀት ነው.
3. ሦስተኛው ደረጃ ሃይድሮሊሲስ (ኦክስጅን) ነው. ቀድሞውኑ በ mitochondria ውስጥ እራሱ ይከሰታል. የምንተነፍሰው ኦክስጅንም ሆነ ኢንዛይሞች እዚህ ይሳተፋሉ። ሙሉ ለሙሉ ከተበታተነ በኋላ, ለ ATP ምስረታ ኃይል ይለቀቃል.