एटीपी संरचना और जैविक भूमिका। एटीपी कार्यों

हमारे शरीर की हर कोशिका जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की जगह लाखों ले। वे एंजाइमों की एक किस्म है, जो अक्सर ऊर्जा की आवश्यकता द्वारा उत्प्रेरित कर रहे हैं। कहाँ सेल लेता है? ऊर्जा का एक प्रमुख स्रोत - यह सवाल एटीपी के अणुओं की संरचना पर विचार करके उत्तर दिया जा सकता है।

एटीपी - ऊर्जा के सार्वभौमिक स्रोत

एटीपी एडेनोसाइन, या एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट के लिए खड़ा है। पदार्थ हर कोशिका में ऊर्जा के दो सबसे महत्वपूर्ण स्रोतों में से एक है। संरचना और एटीपी के जैविक भूमिका बारीकी से संबंधित हैं। अधिकांश जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं केवल पदार्थ के अणुओं की भागीदारी के साथ जगह ले सकता है, खासकर में प्लास्टिक चयापचय। हालांकि, एटीपी शायद ही कभी सीधे किसी भी प्रक्रिया की घटना के लिए प्रतिक्रिया में शामिल है, ऊर्जा की आवश्यकता है यह में encased है की रासायनिक बंधन एटीपी।

पदार्थ के अणुओं ऐसी है कि फॉस्फेट समूहों के बीच जिसके परिणामस्वरूप कनेक्शन ऊर्जा की एक बड़ी राशि वहन की संरचना। इस प्रकार, इस तरह के संचार भी उच्च ऊर्जा या makroenergeticheskimi (मैक्रो = कई बड़ी संख्या में) कहा जाता है। पहली बार के लिए टर्म ऊर्जा बांड एक वैज्ञानिक एफ लिपमैन शुरू की, और यह उन्हें ̴ आइकन नामित करने के लिए उपयोग करने के लिए प्रस्ताव है।

सेल एटीपी की एक निरंतर स्तर को बनाए रखने के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है। यह मांसपेशियों की कोशिकाओं और तंत्रिका तंतुओं के विशेष रूप से विशेषता है, क्योंकि वे सबसे अधिक अस्थिर कर रहे हैं और पूरा करने के लिए अपने कार्यों एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट के एक उच्च सामग्री की आवश्यकता है।

एटीपी के अणुओं की संरचना

एटीपी तीन तत्वों से युक्त: राइबोज़ और एडीनाइन अवशेषों फॉस्फोरिक एसिड की।

राइबोज़ - कार्बोहाइड्रेट, जो एक पेन्टोज़ समूह को दर्शाता है। यह है कि राइबोज़ 5 कार्बन परमाणुओं की संरचना जो चक्र में शामिल कर रहे हैं मतलब है। राइबोज़ पहले कार्बन परमाणु के एडीनाइन β-एन-glycosidic बंधन के साथ जुड़ा हुआ है। इसके अलावा 5 वीं कार्बन परमाणु पर फॉस्फोरिक एसिड की पेन्टोज़ अवशेषों को शामिल हो गए।

एडीनाइन - एक नाइट्रोजन आधार। के आधार पर बुनियादी राइबोज़ से जुड़ी नाइट्रोजन की किस तरह, पृथक जीटीपी (ग्वानोसिन ट्राईफॉस्फेट) के रूप में टीटीपी (thymidine), सीटीपी (cytidine ट्राईफॉस्फेट) और UTP (uridine ट्राईफॉस्फेट)। इन सभी पदार्थों एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट संरचना में समान हैं और लगभग एक ही समारोह में प्रदर्शन, पर वे सेल में पाए जाते हैं है बहुत कम आम।

फॉस्फोरिक एसिड की अवशेष। अधिकतम करने के लिए राइबोज़ फॉस्फोरिक एसिड के तीन अवशेष शामिल हो सकते हैं। उनमें से दो या केवल एक हैं, क्रमशः, एक पदार्थ ADP (diphosphate) और एएमपी (मोनोफास्फेट) कहा जाता है। यह फास्फोरस अवशेषों makroenergeticheskie कनेक्शन है, जो ऊर्जा का 60 जूल से 40 के फटने पर जारी किया गया है के बीच संपन्न हुआ है। ऊर्जा के 120 जूल - दो बांड टूटा कर रहे हैं, कम से कम 80 खड़ा है,। राइबोज़ आधा भाग और फास्फोरस के बीच ब्रेक संचार पर केवल 13.8 केजे जारी किया गया है, इसलिए केवल दो ट्राईफॉस्फेट अणु macroergic कनेक्शन (पी ̴ ̴ एफ पी), और ADP के अणु में - एक (पी ̴ पी)।

यहाँ एटीपी संरचना की विशेषताओं कर रहे हैं। तथ्य यह है कि के बीच फॉस्फोरिक एसिड के अवशेष का गठन makroenergeticheskaya बंधन संरचना और एटीपी कार्यों से जुड़ा हुआ होने के कारण।

संरचना और एटीपी अणुओं की जैविक भूमिका। एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट की अतिरिक्त सुविधाओं में

ऊर्जा इसके अलावा, एटीपी सेल में कई अन्य कार्य कर सकते हैं। अन्य न्यूक्लियोटाइड ट्राईफॉस्फेट न्यूक्लिक एसिड के निर्माण में लगा ट्राईफॉस्फेट के साथ। इस मामले में, एटीपी, जीटीपी, टीटीपी, CTP और UTP नाइट्रोजन ठिकानों के प्रदाताओं रहे हैं। यह गुण की प्रक्रिया में प्रयोग किया जाता है डीएनए प्रतिकृति और प्रतिलेखन।

एटीपी भी आयन चैनल के लिए आवश्यक है। उदाहरण के लिए, ना-कश्मीर चैनल कोशिकाओं से पंप सोडियम 3 अणुओं और एक सेल में पंप करने के लिए पोटेशियम 2 अणु। यह आयन वर्तमान झिल्ली की बाहरी सतह पर सकारात्मक चार्ज बनाए रखने के लिए आवश्यक है, और केवल एटीपी चैनल का उपयोग ठीक ढंग से काम कर सकते हैं। एक ही प्रोटॉन और कैल्शियम चैनल पर लागू होता है।

एटीपी माध्यमिक दूत शिविर (चक्रीय adenosine monophosphate) के एक अग्रदूत है - शिविर न केवल एक संकेत प्राप्त कोशिका झिल्ली रिसेप्टर्स पहुंचाता, लेकिन यह भी एक ऐलोस्टीयरिक प्रेरक है। ऐलोस्टीयरिक प्रभावोत्पादक - पदार्थों में तेजी लाने या एंजाइमों की अभिक्रियाएं को धीमा कर रहे हैं। इस प्रकार, चक्रीय adenosine एंजाइम है कि एक जीवाणु की कोशिकाओं में लैक्टोज की दरार को उत्प्रेरित को रोकता है।

एटीपी अणु ने स्वयं भी एक ऐलोस्टीयरिक प्रेरक हो सकता है। इसके अलावा, ऐसी प्रक्रियाओं में प्रतिपक्षी एटीपी ADP में कार्य करता है के रूप में यदि ट्राईफॉस्फेट प्रतिक्रिया को तेज करता है, तो diphosphate को रोकता है, और इसके विपरीत। इन कार्यों और एटीपी की संरचना कर रहे हैं।

एटीपी सेल में गठन के रूप में

समारोह और एटीपी की संरचना ऐसी है कि पदार्थ के अणुओं जल्दी से उपयोग किया जाता है और नष्ट कर रहे हैं कर रहे हैं। इसलिए ट्राईफॉस्फेट संश्लेषण - सेल में ऊर्जा गठन का एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है।

वहाँ तीन एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट के संश्लेषण के लिए सबसे महत्वपूर्ण तरीका है:

1. सब्सट्रेट फास्फारिलीकरण।

2. आक्सीकारक फास्फारिलीकरण।

3. फास्फारिलीकरण।

सब्सट्रेट फास्फारिलीकरण सेल कोशिका द्रव्य में होने वाली कई प्रतिक्रियाओं पर आधारित है। की अवायवीय चरण - इन प्रतिक्रियाओं ग्लाइकोलाइसिस कहा जाता है वायुजीवी श्वसन। नतीजतन, 1 ग्लूकोज अणु से ग्लाइकोलाइसिस के एक चक्र के दो अणुओं द्वारा संश्लेषित पाइरुविक अम्ल के आगे ऊर्जा का उत्पादन किया जाता है, और यह भी दो संश्लेषित एटीपी।

• सी ₆ एच ₁₂ हे ₆ + + 2ADF 2Fn -> 2C ₃ एच ₄ हे ₃ + 4H + 2ATF।

आक्सीकारक फास्फारिलीकरण। सेल श्वसन

आक्सीकारक फास्फारिलीकरण - झिल्ली के इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण से एटीपी के गठन है। के रूप में प्रोटॉन ढाल के इस तरह के हस्तांतरण का एक परिणाम झिल्ली के एक तरफ का गठन और प्रोटीन अभिन्न एटीपी सिंथेज़ का एक सेट का उपयोग कर रहा अणुओं का निर्माण होता है। प्रक्रिया mitochondrial झिल्ली में जगह लेता है।

ग्लाइकोलाइसिस और माइटोकॉन्ड्रिया में आक्सीकारक फास्फारिलीकरण के कदम के अनुक्रम सामान्य प्रक्रिया साँस लेने में कहा जाता है। सेल 36 में ग्लूकोज का 1 अणु से पूर्ण चक्र के बाद एटीपी अणुओं का ही बना है।

photophosphorylation

Phosphorylation प्रक्रिया - यह केवल एक ही अंतर के साथ एक ही आक्सीकारक फास्फारिलीकरण है: फास्फोरिलीकरण प्रतिक्रियाओं प्रकाश के प्रभाव में क्लोरोप्लास्ट कोशिकाओं में पाए जाते हैं। हरे पौधों, शैवाल और कुछ बैक्टीरिया से ऊर्जा प्राप्त करने की बुनियादी प्रक्रिया - एटीपी संश्लेषण प्रकाश चरण के दौरान उत्पादन किया।

एक ही इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला पास इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन ढाल में जिसके परिणामस्वरूप के लिए प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में। झिल्ली के एक पक्ष पर प्रोटॉन की एकाग्रता एटीपी संश्लेषण का एक स्रोत है। एंजाइम एटीपी सिंथेज़ द्वारा किए गए अणुओं कोडांतरण।

एटीपी के बारे में रोचक तथ्य

- औसत सेल एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट के कुल द्रव्यमान का 0.04% शामिल हैं। हालांकि, सबसे महत्वपूर्ण मांसपेशियों की कोशिकाओं में मनाया जाता है: 0.2-0.5%।

- सेल में, एटीपी के बारे में 1 अरब अणुओं।

- प्रत्येक अणु 1 मिनट से ज्यादा नहीं रहता।

- एक एटीपी अणु दैनिक 2000-3000 बार अद्यतन किया जाता है।

- संक्षेप में, प्रति मानव शरीर के दिन 40 किलो एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट संश्लेषण करती है, और हर समय में एटीपी के शेयर 250 ग्राम है

निष्कर्ष

एटीपी संरचना और उसके अणु की जैविक भूमिका बारीकी से जुड़े हुए हैं। पदार्थ, जीवन की प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है क्योंकि फॉस्फेट अवशेषों के बीच ऊर्जा बंधन में ऊर्जा की एक बड़ी राशि में होते हैं। एटीपी सेल में कई कार्य करता है, और इसलिए यह पदार्थ की एक निरंतर एकाग्रता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है। टूटने और संश्लेषण एक उच्च गति, यानी पर जा रहे हैं। करने के लिए। ऊर्जा संबंधों लगातार जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में किया जाता है। यह शरीर में किसी भी कोशिका का एक अनिवार्य घटक है। यहाँ, शायद, वह सब क्या संरचना एटीपी है के बारे में कहा जा सकता है।