ATP - nedir, ilacın salımının tanımı ve şekli, kullanım talimatları, endikasyonlar, yan etkiler. ATP molekülü - nedir ve vücut ATP analizindeki rolü nedir

Biyolojide ATP bir enerji kaynağı ve yaşamın temelidir. ATP - adenosin trifosfat - metabolik süreçlere katılır ve vücuttaki biyokimyasal reaksiyonları düzenler.

Nedir?

Kimya, ATP'nin ne olduğunu anlamanıza yardımcı olacaktır. Kimyasal formül ATP molekülleri - C10H16N5O13P3. Bileşen parçalarına ayırırsanız tam adı hatırlamak kolaydır. Adenozin trifosfat veya adenosin trifosfat, üç bölümden oluşan bir nükleotittir:

adenin - pürin azotlu baz;
riboz - pentozlarla ilgili monosakarit;
üç fosforik asit kalıntısı.

Pirinç. 1. ATP molekülünün yapısı.

ATP'nin daha ayrıntılı bir açıklaması tabloda sunulmaktadır.

ATP ilk olarak 1929'da Harvard biyokimyacıları Subbarao, Loman, Fiske tarafından keşfedildi. 1941'de Alman biyokimyacı Fritz Lipmann, ATP'nin canlı bir organizma için bir enerji kaynağı olduğunu belirledi.

Enerji üretimi

Fosfat grupları, kolayca yok edilen yüksek enerjili bağlarla birbirine bağlanır. Hidroliz sırasında (su ile etkileşim), fosfat grubunun bağları parçalanır ve serbest bırakılır. çok sayıda enerji ve ATP, ADP'ye (adenosin difosforik asit) dönüştürülür.

Geleneksel olarak, kimyasal reaksiyon şöyle görünür:

TOP-4 makalelerbununla birlikte okuyanlar

ATP + H2O → ADP + H3PO4 + enerji

Pirinç. 2. ATP'nin hidrolizi.

Serbest bırakılan enerjinin bir kısmı (yaklaşık 40 kJ / mol) anabolizmada (asimilasyon, plastik metabolizma) yer alır, bir kısmı vücut sıcaklığını korumak için ısı şeklinde dağılır. ADP'nin daha fazla hidrolizi ile, başka bir fosfat grubu, enerji salınımı ve AMP (adenosin monofosfat) oluşumu ile parçalanır. AMP hidrolize uğramaz.

ATP sentezi

ATP sitoplazma, çekirdek, kloroplast ve mitokondride bulunur. Bir hayvan hücresinde ATP sentezi mitokondride ve bir bitki hücresinde mitokondri ve kloroplastlarda gerçekleşir.

ADP ve fosfattan enerji harcanarak ATP oluşur. Bu işleme fosforilasyon denir:

ADP + Н3РО4 + enerji → ATP + Н2О

Pirinç. 3. ADP'den ATP oluşumu.

V bitki hücreleri fosforilasyon fotosentez sırasında meydana gelir ve fotofosforilasyon olarak adlandırılır. Hayvanlarda, süreç solunum sırasında meydana gelir ve oksidatif fosforilasyon olarak adlandırılır.

Hayvan hücrelerinde ATP sentezi, proteinlerin, yağların ve karbonhidratların parçalanması sırasında katabolizma (disimilasyon, enerji metabolizması) sürecinde meydana gelir.

Fonksiyonlar

ATP'nin tanımından bu molekülün enerji sağlayabildiği açıktır. Enerjik adenozin trifosforik aside ek olarak, diğer fonksiyonlar:

nükleik asitlerin sentezi için bir malzemedir;
enzimlerin bir parçasıdır ve kimyasal süreçleri düzenler, onların seyrini hızlandırır veya yavaşlatır;
bir aracıdır - sinapslara bir sinyal iletir (iki hücre zarının temas noktaları).

Vücudumuzun herhangi bir hücresinde milyonlarca biyokimyasal reaksiyon gerçekleşir. Genellikle enerji gerektiren çeşitli enzimler tarafından katalize edilirler. Kafes onu nereye götürüyor? Ana enerji kaynaklarından biri olan ATP molekülünün yapısını düşünürsek bu soru cevaplanabilir.

ATP evrensel bir enerji kaynağıdır

ATP, adenosin trifosfat veya adenosin trifosfat anlamına gelir. Madde, herhangi bir hücredeki en önemli iki enerji kaynağından biridir. ATP yapısı ve biyolojik rolü yakından ilişkilidir. Çoğu biyokimyasal reaksiyon, yalnızca bir maddenin moleküllerinin katılımıyla meydana gelebilir, bu özellikle doğrudur. Bununla birlikte, ATP nadiren reaksiyona doğrudan katılır: herhangi bir işlemin devam etmesi için adenosin trifosfatta bulunan enerjiye ihtiyaç vardır.

Maddenin moleküllerinin yapısı, fosfat grupları arasında oluşan bağlar büyük miktarda enerji taşıyacak şekildedir. Bu nedenle, bu tür bağlantılara makroerjik veya makroenerjik (makro = çok, çok sayıda) da denir. Terim ilk olarak bilim adamı F. Lipman tarafından tanıtıldı ve ayrıca onları belirtmek için ̴ sembolünün kullanılmasını önerdi.

Hücrenin sabit bir adenozin trifosfat seviyesini koruması çok önemlidir. Bu, özellikle kas dokusu ve sinir liflerinin hücreleri için geçerlidir, çünkü bunlar en fazla enerjiye bağımlıdırlar ve işlevlerini yerine getirmek için yüksek bir adenosin trifosfat içeriğine ihtiyaç duyarlar.

ATP molekül yapısı

Adenozin trifosfat üç elementten oluşur: riboz, adenin ve kalıntılar

riboz- pentoz grubuna ait karbonhidrat. Bu, ribozun bir döngü içine alınmış 5 karbon atomu içerdiği anlamına gelir. Riboz, 1. karbon atomunda adenin β-N-glikosidik bağı ile birleşir. Ayrıca 5. karbon atomundaki fosforik asit kalıntıları pentoza bağlanır.

Adenin azotlu bir bazdır. Riboza hangi azotlu bazın bağlı olduğuna bağlı olarak GTP (guanozin trifosfat), TTF (timidin trifosfat), CTP (sitidin trifosfat) ve UTP (üridin trifosfat) da salgılanır. Tüm bu maddeler yapı olarak adenosin trifosfata benzer ve yaklaşık olarak aynı işlevleri yerine getirir, ancak hücrede çok daha az yaygındır.

Fosforik asit kalıntıları... Riboza en fazla üç fosforik asit kalıntısı eklenebilir. Bunlardan ikisi veya yalnızca biri varsa, madde sırasıyla ADP (difosfat) veya AMP (monofosfat) olarak adlandırılır. Kırıldıktan sonra 40 ila 60 kJ enerji salınan makroenerjik bağların sonuçlandığı fosfor kalıntıları arasındadır. İki bağ kırılırsa, 80, daha az sıklıkla - 120 kJ enerji açığa çıkar. Riboz ve fosfor kalıntısı arasındaki bağ kırıldığında, sadece 13.8 kJ salınır, bu nedenle trifosfat molekülünde sadece iki yüksek enerjili bağ (P ̴ P ̴ P) ve ADP molekülünde - bir (P ̴) vardır. P).

Bunlar ATP'nin yapısal özellikleridir. Fosforik asit kalıntıları arasında makroenerjik bir bağ oluşması nedeniyle, ATP'nin yapısı ve işlevleri birbirine bağlıdır.

ATP'nin yapısı ve molekülün biyolojik rolü. Adenozin trifosfatın ek işlevleri

Enerjiye ek olarak, ATP hücrede birçok başka işlevi de yerine getirebilir. Diğer nükleotid trifosfatlarla birlikte, nükleik asitlerin yapımında trifosfat yer alır. Bu durumda ATP, GTP, TTF, CTP ve UTP azotlu bazların tedarikçileridir. Bu özellik işlemlerde ve transkripsiyonda kullanılır.

Ayrıca iyon kanallarının çalışması için ATP gereklidir. Örneğin Na-K kanalı hücreden 3 sodyum molekülünü hücreye, 2 potasyum molekülünü ise hücreye pompalar. Bu iyon akımı, zarın dış yüzeyinde pozitif bir yükü korumak için gereklidir ve yalnızca adenosin trifosfat yardımıyla kanal işlev görebilir. Aynı şey proton ve kalsiyum kanalları için de geçerlidir.

ATP, ikincil haberci cAMP'nin (siklik adenosin monofosfat) bir öncüsüdür - cAMP, yalnızca hücre zarı reseptörleri tarafından alınan bir sinyali iletmekle kalmaz, aynı zamanda bir allosterik efektördür. Allosterik efektörler, enzimatik reaksiyonları hızlandıran veya yavaşlatan maddelerdir. Böylece, siklik adenosin trifosfat, bakteri hücrelerinde laktozun parçalanmasını katalize eden bir enzimin sentezini engeller.

Adenozin trifosfat molekülünün kendisi de bir allosterik efektör olabilir. Ayrıca, bu tür işlemlerde ADP, bir ATP antagonisti olarak hareket eder: eğer trifosfat reaksiyonu hızlandırırsa, o zaman difosfat inhibe eder ve bunun tersi de geçerlidir. Bunlar ATP'nin işlevleri ve yapısıdır.

Hücrede ATP nasıl oluşur

ATP'nin işlevleri ve yapısı, maddenin moleküllerinin hızla kullanılmasını ve yok edilmesini sağlayacak şekildedir. Bu nedenle trifosfat sentezi, hücrede enerji üretimi için önemli bir süreçtir.

Adenozin trifosfatın sentezi için en önemli üç yöntem vardır:

1. Substrat fosforilasyonu.

2. Oksidatif fosforilasyon.

3. Fotofosforilasyon.

Substrat fosforilasyonu, hücrenin sitoplazmasındaki çoklu reaksiyonlara dayanır. Bu reaksiyonlara glikoliz - anaerobik aşama denir.1 molekül glikozdan 1 döngü glikoliz sonucunda, daha sonra enerji elde etmek için kullanılan iki molekül sentezlenir ve iki ATP de sentezlenir.

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Fn -> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H.

solunum hücreleri

Oksidatif fosforilasyon, zarın elektron taşıma zinciri boyunca elektron transferi ile adenozin trifosfat oluşumudur. Bu aktarım sonucunda zarın bir tarafında bir proton gradyanı oluşur ve ATP sentazın protein integral seti yardımıyla moleküller oluşturulur. İşlem mitokondriyal zar üzerinde gerçekleşir.

Mitokondride glikoliz ve oksidatif fosforilasyon aşamalarının sırası, solunum adı verilen ortak bir süreci oluşturur. Tam bir döngüden sonra hücrede 1 glikoz molekülünden 36 ATP molekülü oluşur.

fotofosforilasyon

Fotofosforilasyon süreci, sadece bir farkla aynı oksidatif fosforilasyondur: hücrenin kloroplastlarında ışığın etkisi altında fotofosforilasyon reaksiyonları meydana gelir. ATP, yeşil bitkilerde, alglerde ve bazı bakterilerde ana enerji üretim süreci olan fotosentezin ışık aşamasında oluşur.

Fotosentez sürecinde, elektronlar aynı elektron taşıma zincirinden geçer ve bunun sonucunda bir proton gradyanı oluşur. ATP sentezinin kaynağı, zarın bir tarafındaki proton konsantrasyonudur. Moleküllerin montajı ATP sentaz enzimi tarafından gerçekleştirilir.

Ortalama hücre, toplam kütlenin %0.04'ünü adenozin trifosfat içerir. Ancak en büyük değer kas hücrelerinde gözlenir: %0.2-0.5.

Bir hücrede yaklaşık 1 milyar ATP molekülü vardır.

Her molekül 1 dakikadan fazla yaşamaz.

Bir molekül adenozin trifosfat günde 2000-3000 kez yenilenir.

Toplamda, insan vücudu günde 40 kg adenosin trifosfat sentezler ve her an ATP arzı 250 g'dır.

Çözüm

ATP'nin yapısı ve moleküllerinin biyolojik rolü yakından ilişkilidir. Bu madde hayati süreçlerde önemli bir rol oynar, çünkü fosfat kalıntıları arasındaki yüksek enerjili bağlarda büyük miktarda enerji bulunur. Adenozin trifosfatın hücrede birçok işlevi vardır ve bu nedenle maddenin sabit bir konsantrasyonunu korumak önemlidir. Bozunma ve sentez yüksek bir hızla ilerler, çünkü bağların enerjisi sürekli olarak biyolojik olarak kullanılır. kimyasal reaksiyonlar... Vücuttaki herhangi bir hücre için yeri doldurulamaz bir maddedir. Belki de ATP'nin yapısı hakkında söylenebilecek her şey budur.

Şekil iki yolu gösterir ATP yapısı görüntüleri... Adenozin monofosfat (AMP), adenosin difosfat (ADP) ve adenosin trifosfat (ATP), nükleoguid adı verilen bir bileşik sınıfına aittir. Nükleotid molekülü, beş karbonlu bir şeker, azotlu bir baz ve fosforik asitten oluşur. AMP molekülünde şeker, riboz ile temsil edilir ve baz, adenin ile temsil edilir. ADP molekülünün iki fosfat grubu vardır ve ATP molekülünün üç fosfat grubu vardır.

ATP değeri

ATP, ADP'ye bölündüğünde ve inorganik fosfat (Fn) enerjisi açığa çıkar:

Reaksiyon, suyun emilmesiyle devam eder. yani hidrolizdir (makalemizde bu çok yaygın biyokimyasal reaksiyonlarla birçok kez karşılaştık). ATP'den ayrılan üçüncü fosfat grubu, hücrede inorganik fosfat (Fn) şeklinde kalır. Bu reaksiyondaki serbest enerji verimi, 1 mol ATP başına 30.6 kJ'dir.

ADP'den ve fosfat ATP tarafından yeniden sentezlenebilir, ancak bu, yeni oluşan 1 mol ATP başına 30,6 kJ enerji harcamasını gerektirir.

Bu reaksiyonda yoğuşma reaksiyonu denir, su açığa çıkar. ADP'ye fosfat eklenmesine fosforilasyon reaksiyonu denir. Yukarıdaki denklemlerin ikisi birleştirilebilir:

Bu tersinir reaksiyon, adı verilen bir enzim tarafından katalize edilir. ATPaz.

Daha önce de belirtildiği gibi, tüm hücreler işlerini gerçekleştirmek için enerjiye ihtiyaç duyarlar ve herhangi bir organizmanın tüm hücreleri için bu enerjinin bir kaynağıdır. ATP olarak görev yapar... Bu nedenle ATP, hücrelerin "evrensel enerji taşıyıcısı" veya "enerji para birimi" olarak adlandırılır. Elektrikli piller uygun bir benzetmedir. Onları neden kullanmadığımızı hatırla. Onların yardımı ile bir durumda ışık, başka bir durumda ses, bazen mekanik hareket ve bazen onlardan uygun elektrik enerjisine ihtiyaç duyarız. Pillerin rahatlığı, aynı enerji kaynağını - pili - nereye koyduğumuza bağlı olarak çeşitli amaçlar için kullanabilmemizdir. ATP hücrelerde aynı rolü oynar. Kas kasılması, sinir uyarılarının iletimi, maddelerin aktif taşınması veya protein sentezi gibi çeşitli işlemler ve diğer tüm hücresel aktivite türleri için enerji sağlar. Bunu yapmak için, hücre aparatının ilgili kısmına basitçe "bağlı" olmalıdır.

Analoji devam ettirilebilir. Önce piller üretilmelidir ve bazıları (şarj edilebilir piller) aynı şekilde yeniden şarj edilebilir. Piller bir fabrikada üretildiğinde, içlerinde belirli bir miktarda enerji depolanması (ve dolayısıyla fabrika tarafından tüketilmesi) gerekir. ATP'yi sentezlemek için de enerji gereklidir; kaynağı, solunum sırasında organik maddenin oksidasyonudur. Oksidasyon sırasında ADP'yi fosforile etmek için enerji salındığından, bu fosforilasyona oksidatif fosforilasyon denir. Fotosentez sırasında ışık enerjisi ile ATP üretilir. Bu işleme fotofosforilasyon denir (bkz. bölüm 7.6.2). Hücrede ATP'nin çoğunu üreten "fabrikalar" da vardır. Bunlar mitokondri; aerobik solunum sırasında ATP'nin oluştuğu kimyasal "toplanma hatlarını" barındırırlar. Son olarak, hücre boşaltılan "akümülatörleri" de yeniden şarj eder: ATP, içerdiği enerjiyi serbest bıraktıktan sonra ADP ve Fn'ye dönüştükten sonra, solunum sırasında alınan enerji nedeniyle ADP ve Fn'den hızlı bir şekilde tekrar sentezlenebilir. organik maddenin yeni kısımları.

ATP miktarı bir kafeste herhangi bir anda çok küçüktür. Bu nedenle ATP'de enerji deposunu değil, sadece taşıyıcısını görmelidir. İçin Uzun süreli depolama enerji, yağlar veya glikojen gibi maddelerdir. Hücreler ATP seviyelerine çok duyarlıdır. Kullanım oranı arttıkça bu seviyeyi koruyan solunum sürecinin hızı da artar.

ATP'nin Rolü hücresel solunum ve enerji tüketimini içeren süreçler arasında bir bağlantı olarak, şekilden de görülebilir.Bu diyagram basit görünüyor, ancak çok önemli bir düzenliliği gösteriyor.

Böylece, genel olarak, solunumun işlevinin olduğu söylenebilir. ATP üretmek.

Yukarıdakileri kısaca özetleyelim.
1. ADP ve inorganik fosfattan ATP sentezi için 1 mol ATP için 30,6 kJ enerji gereklidir.
2. ATP tüm canlı hücrelerde bulunur ve bu nedenle evrensel bir enerji taşıyıcısıdır. Diğer enerji taşıyıcıları kullanılmaz. Bu, meseleyi basitleştirir - gerekli hücresel aparat daha basit olabilir ve daha verimli ve ekonomik olarak çalışabilir.
3. ATP, hücrenin herhangi bir bölümüne, enerjiye ihtiyaç duyan herhangi bir işleme kolayca enerji verir.
4. ATP hızla enerjiyi serbest bırakır. Bu sadece bir reaksiyon gerektirir - hidroliz.
5. ADP ve inorganik fosfattan ATP'nin üreme hızı (solunum sürecinin hızı) ihtiyaca göre kolaylıkla ayarlanabilir.
6. ATP, glikoz gibi organik maddelerin oksidasyonu sırasında açığa çıkan kimyasal enerji nedeniyle solunum sırasında ve fotosentez sırasında sentezlenir. Güneş enerjisi... ADP ve inorganik fosfattan ATP oluşumuna fosforilasyon reaksiyonu denir. Oksidasyon fosforilasyon için enerji sağlıyorsa, oksidatif fosforilasyondan bahsediyoruz (bu işlem solunum sırasında gerçekleşir), fosforilasyon için ışık enerjisi kullanılıyorsa, işleme fotofosforilasyon denir (bu fotosentez sırasında gerçekleşir).

ATP, Adenozin Tri-Fosforik Asit'in kısaltmasıdır. Ayrıca Adenozin trifosfat adını da bulabilirsiniz. Vücuttaki enerji alışverişinde büyük rol oynayan bir nükleoiddir. Adenozin Tri-Fosforik asit, vücudun tüm biyokimyasal süreçlerinde yer alan evrensel bir enerji kaynağıdır. Bu molekül 1929'da bilim adamı Karl Lohmann tarafından keşfedildi. Ve önemi 1941'de Fritz Lipmann tarafından doğrulandı.

ATP yapısı ve formülü

ATP hakkında daha ayrıntılı konuşursak, o zaman vücutta meydana gelen tüm süreçlere enerji veren, aynı zamanda hareket için de enerji veren bir moleküldür. ATP molekülü parçalandığında, kas lifi kasılır ve bunun sonucunda enerji açığa çıkar ve kasılmanın gerçekleşmesini sağlar. Adenozin trifosfat, canlı bir organizmada inozinden sentezlenir.

Vücuda enerjiyi Adenozin Trifosfata vermek için birkaç aşamadan geçmek gerekir. İlk olarak, özel bir koenzim yardımıyla fosfatlardan biri ayrılır. Her fosfat on kalori sağlar. İşlem enerji üretir ve ADP (adenosin difosfat) üretir.

Vücudun harekete geçmek için daha fazla enerjiye ihtiyacı varsa, sonra başka bir fosfat ayrılır. Daha sonra AMP (adenozin monofosfat) oluşur. Adenozin trifosfat üretiminin ana kaynağı glikozdur, hücrede piruvat ve sitozole parçalanır. Adenozin trifosfat, miyozin adı verilen bir protein içeren uzun liflere enerji verir. Kas hücrelerini oluşturan odur.

Vücudun dinlendiği anlarda zincir ters yöne gider yani Adenozin Tri-Fosforik asit oluşur. Yine bu amaçla glikoz kullanılır. Oluşturulan Adenozin Trifosfat molekülleri, gerektiğinde yeniden kullanılacaktır. Enerjiye ihtiyaç olmadığında vücutta depolanır ve ihtiyaç duyulduğu anda serbest bırakılır.

ATP molekülü birkaç veya daha doğrusu üç bileşenden oluşur:

Riboz, DNA'nın temeli olan beş karbonlu bir şekerdir.
Adenin, birleşik nitrojen ve karbon atomlarıdır.
trifosfat.

Adenozin trifosfat molekülünün tam merkezinde bir riboz molekülü vardır ve kenarı adenosin için ana olanıdır. Ribozun diğer tarafında üç fosfattan oluşan bir zincir bulunur.

ATP sistemleri

ATP rezervlerinin sadece fiziksel aktivitenin ilk iki veya üç saniyesi için yeterli olacağı ve ardından seviyesinin düştüğü anlaşılmalıdır. Ancak aynı zamanda kas çalışması sadece ATP yardımı ile gerçekleştirilebilir. Vücuttaki özel sistemler sayesinde sürekli olarak yeni ATP molekülleri sentezlenir. Yeni moleküllerin dahil edilmesi, yükün süresine bağlı olarak gerçekleşir.

ATP molekülleri üç ana biyokimyasal sistem tarafından sentezlenir:

Fosfajenik sistem (kreatin fosfat).
Glikojen ve laktik asit sistemi.
Aerobik solunum.

Her birini ayrı ayrı ele alalım.

fosfatojenik sistem- Kaslar uzun süre çalışmıyor, ancak aşırı yoğun (yaklaşık 10 saniye) çalışıyorsa, fosfajenik sistem kullanılacaktır. Bu durumda ADP, kreatin fosfata bağlanır. Bu sistem sayesinde kas hücrelerinde sürekli olarak az miktarda Adenozin Trifosfat dolaşmaktadır. Kas hücrelerinin kendileri de kreatin fosfat içerdiğinden, yüksek yoğunluklu kısa çalışmalardan sonra ATP seviyelerini eski haline getirmek için kullanılır. Ancak yaklaşık on saniye sonra, kreatin fosfat seviyesi düşmeye başlar - bu enerji, vücut geliştirmede kısa süreli veya yoğun bir güç yükü için yeterlidir.

Glikojen ve laktik asit- vücuda bir öncekinden daha yavaş enerji sağlar. Bir buçuk dakikalık yoğun çalışma için yeterli olabilecek ATP'yi sentezler. Bu süreçte, anaerobik metabolizma nedeniyle kas hücrelerinde glikoz laktik aside dönüştürülür.

Oksijen anaerobik durumda vücut tarafından kullanılmadığından, bu sistem aerobik sistemdeki gibi enerji sağlar, ancak zamandan tasarruf edilir. Anaerobik modda, kaslar son derece güçlü ve hızlı bir şekilde kasılır. Böyle bir sistem, spor salonunda 400 metrelik bir sprint veya daha uzun yoğun bir antrenman yapmanıza izin verebilir. Fakat uzun zaman bu şekilde çalışmak, aşırı laktik asit nedeniyle ortaya çıkan kas ağrısına izin vermeyecektir.

aerobik solunum- Antrenman iki dakikadan fazla sürerse bu sistem açılır. Daha sonra kaslar karbonhidratlardan, yağlardan ve proteinlerden adenozin trifosfat almaya başlar. Bu durumda, ATP yavaş sentezlenir, ancak enerji uzun süre yeterlidir - fiziksel aktivite birkaç saat sürebilir. Bunun nedeni, glikozun engelsiz olarak parçalanmasıdır, laktik asidin anaerobik süreçte yaptığı gibi dışarıdan engelleyici herhangi bir önlemi yoktur.

ATP'nin vücuttaki rolü

Önceki açıklamadan, adenozin trifosfatın vücuttaki ana rolünün, vücuttaki sayısız biyokimyasal süreç ve reaksiyonun tümü için enerji sağlamak olduğu açıktır. Canlılarda enerji tüketen süreçlerin çoğu ATP nedeniyle gerçekleşir.

Ancak bu ana işleve ek olarak, adenosin trifosfat başkalarını da gerçekleştirir:

ATP'nin insan vücudundaki ve yaşamındaki rolü sadece bilim adamları tarafından değil, aynı zamanda birçok sporcu ve vücut geliştiricisi tarafından iyi bilinir, çünkü anlayışı, antrenmanı daha etkili hale getirmeye ve yükü doğru bir şekilde hesaplamaya yardımcı olur. Spor salonunda, sprint yarışlarında ve diğer sporlarda kuvvet antrenmanı yapan kişiler için, herhangi bir zamanda hangi egzersizlerin yapılması gerektiğini anlamak çok önemlidir. Bu sayede istediğiniz vücut yapısını oluşturabilir, kas yapısını çalıştırabilir, fazla kiloları azaltabilir ve istediğiniz diğer sonuçları elde edebilirsiniz.

Canlı organizmalar termodinamik olarak kararsız sistemlerdir. Oluşumları ve işleyişleri için çok yönlü kullanıma uygun bir biçimde sürekli bir enerji kaynağı gereklidir. Enerji elde etmek için, gezegendeki hemen hemen tüm canlılar, ATP'nin pirofosfat bağlarından birini hidrolize etmeye adapte olmuştur. Bu bağlamda, canlı organizmalarda biyoenerjinin ana görevlerinden biri, kullanılan ATP'nin ADP ve AMP'den yenilenmesidir.

ATP - nükleosit trifosfat, heterosiklik bir baz - adenin, bir karbonhidrat bileşeni - riboz ve birbirine seri olarak bağlanmış üç fosforik asit kalıntısından oluşur. ATP molekülünde üç makroenerjik bağ vardır.

ATP, hayvanların ve bitkilerin her hücresinde - hücre sitoplazmasının çözünür fraksiyonunda - mitokondri ve çekirdeklerde bulunur. Kimyasal enerjinin hücrelere ana taşıyıcısı olarak hizmet eder ve enerjisinde önemli bir rol oynar.

ATP, glikoliz, kas içi solunum ve fotosentez süreçlerinde meydana gelen spesifik fosforilasyon reaksiyonlarında oksidasyon enerjisi nedeniyle ADP (adenosin difosforik) asit ve inorganik fosfattan (Fn) oluşur. Bu reaksiyonlar, floroplastların ve mitokondrilerin zarlarında ve ayrıca fotosentetik bakterilerin zarlarında gerçekleşir.

Hücredeki kimyasal reaksiyonlar sırasında, ATP'nin makroenerjetik bağlarında depolanan potansiyel kimyasal enerji, yeni oluşan fosforile bileşiklere geçebilir: ATP + D-glukoz = ADP + D - glikoz-6-fosfat.

Termal, radyan, elektrik, mekanik vb. enerjiye dönüştürülür, yani vücutta ısı üretimi, ışıldama, elektrik birikimi, mekanik iş yapma, proteinlerin, nükleik asitlerin, kompleks karbonhidratların, lipidlerin biyosentezi için hizmet eder.

Vücutta ATP, ADP'nin fosforilasyonu ile sentezlenir:

ADP + H3PO4 + enerji→ ATP + H 2 O.

ADP'nin fosforilasyonu iki şekilde mümkündür: substrat fosforilasyonu ve oksidatif fosforilasyon (oksitleyici maddelerin enerjisini kullanarak). ATP'nin büyük kısmı, H'ye bağlı ATP sentaz tarafından oksidatif fosforilasyon sırasında mitokondriyal zarlarda oluşturulur. ATP'nin substrat fosforilasyonu, membran enzimlerinin katılımını gerektirmez; glikoliz sırasında veya diğer yüksek enerjili bileşiklerden bir fosfat grubunun transferi ile oluşur.

ADP'nin fosforilasyon reaksiyonları ve daha sonra ATP'nin bir enerji kaynağı olarak kullanılması, enerji metabolizmasının özü olan döngüsel bir süreç oluşturur.

ATP vücutta en sık yenilenen maddelerden biridir, insanlarda olduğu gibi bir ATP molekülünün ömrü 1 dakikadan azdır. Gün boyunca, bir ATP molekülü ortalama 2000-3000 yeniden sentez döngüsünden geçer (insan vücudu günde yaklaşık 40 kg ATP sentezler), yani vücutta neredeyse hiç ATP kaynağı yoktur ve normal yaşam için sürekli olarak yeni ATP moleküllerini sentezlemek için gereklidir.

ATP, hücrenin fonksiyonel aktivitesi için tek bir evrensel enerji kaynağıdır.