• Vad är ATP?
• Vad är ATP till för?
• Hur görs ATP?
• Glykolys
• Krebs cykel
• Elektrontransportkedja och oxidativ fosforylering
• Vikten av ATP

Vi förklarar vad ATP är, vad det är till för och hur denna molekyl produceras. Även glykolys, Krebs-cykel och oxidativ fosforylering.

ATP-molekylen upptäcktes av den tyske biokemisten Karl Lohmann 1929.

Vad är ATP?

I denbiokemi, förkortningen ATP betecknar adenosintrifosfat eller adenosintrifosfat, en organisk molekyl som tillhör gruppen nukleotider, grundläggande för energimetabolismen i cell. ATP är den huvudsakliga energikällan som används i de flesta cellulära processer och funktioner, både i människokroppen och i andras kropp.levande varelser.

Namnet på ATP kommer från den molekylära sammansättningen av denna molekyl, bildad av en kvävebas (adenin) kopplad tillatom kol enmolekyl av pentossocker (även kallat ribos), och i sin tur med trejoner fosfater bundna till en annan kolatom. Allt detta sammanfattas i molekylformeln för ATP: C10H16N5O13P3.

ATP-molekylen upptäcktes första gången 1929 i mänsklig muskel i USA av Cyrus H. Fiske och Yellapragada SubbaRow, och oberoende i Tyskland av biokemisten Karl Lohmann.

Även om ATP-molekylen upptäcktes 1929, fanns det inga uppgifter om dess funktion och betydelse i de olikaprocesser av energiöverföring av cellen fram till 1941, tack vare studierna av den tysk-amerikanske biokemisten Fritz Albert Lipmann (vinnare av Nobelpriset 1953, tillsammans med Krebs).

Se även:Ämnesomsättning

Vad är ATP till för?

ATP:s huvudsakliga funktion är att fungera som energiförsörjning i de biokemiska reaktioner som äger rum inuti cellen, varför denna molekyl också är känd som organismens "energivaluta".

ATP är en användbar molekyl för att tillfälligt innehålla kemisk energi frigörs under de metaboliska processerna för nedbrytning avmat, och släpp den igen när det är nödvändigt för att driva kroppens olika biologiska processer, såsom celltransport, främja reaktioner som konsumerarEnergi eller till och med för att utföra mekaniska handlingar av kroppen, såsom att gå.

Hur görs ATP?

För att syntetisera ATP är det nödvändigt att frigöra kemisk energi lagrad i glukos.

I celler syntetiseras ATP genom cellandning, en process som äger rum i celler.mitokondrier av cellen. Under detta fenomen frigörs den kemiska energi som lagras i glukos, genom en process avoxidation som släpperCO2, H2O och energi i form av ATP. Även om glukos är substratet par excellence för denna reaktion, bör det klargöras attprotein och den fetter de kan också oxideras till ATP. Var och en av dessa näringsämnen från matning av individen har olika metaboliska vägar, men de konvergerar till en gemensam metabolit: acetyl-CoA, som startar Krebs-cykeln och tillåter processen att erhålla kemisk energi att konvergera, eftersom alla celler förbrukar sin energi i form av ATP.

Den cellulära andningsprocessen kan delas in i tre faser eller stadier: glykolys (en tidigare väg som endast krävs när cellen använder glukos som bränsle), Krebs-cykeln och elektrontransportkedjan. Under de två första stegen produceras acetyl-CoA, CO2 och endast en liten mängd ATP, medan det under den tredje fasen av andningen produceras. H2O och det mesta av ATP genom en uppsättning proteiner som kallas "komplex ATP-syntas".

Glykolys

Som nämnts är glykolys en väg före cellandning, under vilken för varje glukos (som har 6 kol) bildas två pyruvater (en förening bildas av 3 kol).

Till skillnad från de andra två stadierna av cellandning sker glykolys i cytoplasma av cellen. Pyruvatet som härrör från denna första väg måste komma in i mitokondrierna för att fortsätta sin omvandling till Acetyl-CoA och därmed kunna användas i Krebs-cykeln.

Krebs cykel

Krebs-cykeln är en del av oxidationsprocessen av kolhydrater, lipider och proteiner.

Krebs-cykeln (även citronsyracykeln eller trikarboxylsyracykeln) är en grundläggande process som sker i matrisen av cellulära mitokondrier, och som består av en följd av kemiska reaktioner vad har sommål frigörandet av den kemiska energin som finns i acetyl-CoA som erhålls från bearbetningen av de olika näringsämnena från den levande varelsen, samt erhållandet av prekursorer till andra aminosyror som är nödvändiga för biokemiska reaktioner av annan karaktär.

Denna cykel är en del av en mycket större process som är oxidation av kolhydrater, lipider och proteiner, dess mellanstadium är: efter bildningen av Acetyl-CoA med kolen från nämnda organiska föreningar, och före oxidativ fosforylering. där ATP är " sammansatt" i en reaktion katalyserad av enenzym kallas ATP-syntetas eller ATP-syntas.

Krebs-cykeln fungerar tack vare flera olika enzymer som fullständigt oxiderar Acetyl-CoA och frigör två olika från varje oxiderad molekyl: CO2 (koldioxid) och H2O (vatten). Dessutom, under Krebs-cykeln, genereras en minsta mängd GTP (liknande ATP) och reducerande kraft i form av NADH och FADH2 som kommer att användas för syntesen av ATP i nästa steg av cellandning.

Cykeln börjar med fusionen av en acetyl-CoA-molekyl med en oxaloacetatmolekyl. Denna förening ger upphov till en sexkolsmolekyl: citrat. Således frigörs koenzym A. Det återanvänds faktiskt många gånger. Om det finns för mycket ATP i cellen, hämmas detta steg.

Därefter genomgår citratet eller citronsyran en serie successiva transformationer som successivt kommer att skapa isocitrat, ketoglutarat, succinyl-CoA, succinat, fumarat, malat och oxaloacetat igen. Tillsammans med dessa produkter produceras en minsta mängd GTP för varje komplett Krebs-cykel, vilket minskar effekten i form av NADH och FADH2 och CO2.

Elektrontransportkedja och oxidativ fosforylering

NADH- och FADH2-molekylerna kan donera elektroner i Krebs-cykeln.

Det sista steget i kretsen för skörd av näringsämnen använder syre och föreningar som produceras under Krebs-cykeln för att producera ATP i en process som kallas oxidativ fosforylering. Under denna process, som äger rum i det inre mitokondriella membranet, donerar NADH och FADH2 elektroner driva dem till en energiskt lägre nivå. Dessa elektroner accepteras slutligen av syre (som när de förenas med protoner ger upphov till bildandet av vattenmolekyler).

Kopplingen mellan den elektroniska kedjan och oxidativ fosforylering fungerar på basis av två motsatta reaktioner: en som frigör energi och den andra som använder den frigjorda energin för att producera ATP-molekyler, tack vare interventionen av ATP-syntetas. När elektronerna "färdas" ner i kedjan i en serie av redoxreaktioner, den frigjorda energin används för att pumpa protoner genom membranet. När dessa protoner diffunderar tillbaka genom ATP-syntetas, används deras energi för att binda ytterligare en fosfatgrupp till en ADP (adenosin difosfat)-molekyl, vilket leder till bildandet av ATP.

Vikten av ATP

ATP är en grundläggande molekyl för levande organismers vitala processer, som en sändare av kemisk energi för olika reaktioner som sker i cellen, till exempel syntesen av makromolekyler komplexa och grundläggande, såsom de avDNA, RNA eller för proteinsyntes som sker inom cellen. Således ger ATP den energi som krävs för att tillåta de flesta av de reaktioner som sker i kroppen.

Användbarheten av ATP som en "energidonator"-molekyl förklaras av närvaron av fosfatbindningar, rika på energi. Samma bindningar kan frigöra en stor mängd energi genom att "bryta" när ATP hydrolyseras till ADP, det vill säga när det förlorar en fosfatgrupp på grund av vattnets verkan. Reaktion av hydrolys ATP är som följer:

ATP är viktigt, till exempel, för muskelkontraktion.

ATP är nyckeln för transport av makromolekyler genomplasmamembran (exocytos och cellulär endocytos) och även för synaptisk kommunikation mellanneuroner, så dess kontinuerliga syntes är väsentlig, från glukos som erhålls från mat. Sådan är dess betydelse för liv, att intag av några giftiga element som hämmar ATP-processer, såsom arsenik eller cyanid, är dödligt och orsakar organismens död på ett fulminant sätt.