Khi chúng ta nói về phân tử, sinh học và năng lượng, một khái niệm luôn đến với chúng ta được gọi là ATP. Nó là phân tử luôn xuất hiện trong hầu hết các phản ứng sinh hóa của các sinh vật. Không phải ai cũng biết ATP là gì và chức năng chính của nó là gì.
Vì vậy, chúng tôi sẽ dành bài viết này để cho bạn biết về tất cả các đặc điểm, chức năng và tầm quan trọng của ATP.
Các tính năng chính
Chúng ta đang nói về một phân tử có trong hầu hết các phản ứng sinh hóa mà chúng sinh có. Các phản ứng hóa học như đường phân, chu trình Krebs. Người bạn đồng hành không thể tách rời của anh ấy là ADP và nó cũng đóng một vai trò quan trọng trong tất cả các phản ứng sinh hóa này.
Trước hết là phải biết ATP là gì. Nó là nucleotide adenosine triphosphate và là chất trung gian phổ biến và giàu năng lượng nhất. Như tên của nó đã chỉ ra, nó được tạo thành từ một nhóm adenosine, lần lượt được tạo thành từ adenine và ribose, và một nhóm triphosphate. Đặc điểm chính là các nhóm photphat mà nó chứa ATP có ba đơn vị photphat đẩy nhau tĩnh điện. Điều này là do các nguyên tử phốt pho mang điện tích dương, trong khi nguyên tử ôxy mang điện tích âm.
Khi chúng ta nói về lực đẩy tĩnh điện, chúng ta có nghĩa là chúng hoạt động giống như khi chúng ta muốn nối hai nam châm bằng cả hai cực dương hoặc bằng cả hai cực âm. Chúng ta biết rằng các cực đối diện hút nhau, nhưng giống như đẩy nhau.
Chức năng và lưu trữ ATP
Chúng ta sẽ xem chức năng chính của ATP trong cơ thể chúng ta là gì và tại sao nó lại quan trọng như vậy trên hành tinh. Chức năng chính của nó là đóng vai trò là nguồn cung cấp năng lượng trong hầu hết các phản ứng sinh hóa. Thông thường, tất cả các phản ứng sinh hóa này đều cần thiết cho sự sống và xảy ra bên trong tế bào. Nhờ các phản ứng sinh hóa này, các chức năng hoạt động của tế bào có thể được duy trì, chẳng hạn như tổng hợp DNA và RNA, protein và vận chuyển các phân tử nhất định qua màng tế bào.
Khi chúng ta đến phòng tập thể dục trong những giây đầu tiên chúng ta nâng đập, chính ATP cung cấp cho chúng ta năng lượng cần thiết cho nó. Khi bài tập kéo dài hơn 10 giây, glycogen trong cơ sẽ phụ trách việc khắc phục sức đề kháng mà chúng ta đang đặt lên nó.
Một trong những khía cạnh cơ bản để biết hoạt động của ATP là biết nó dự trữ năng lượng như thế nào. Để giữ các liên kết giữa các photphat với nhau trong một nhóm triphosphat cần rất nhiều năng lượng. Cụ thể, 7.7 calo năng lượng tự do cần thiết cho mỗi mol ATP. Đây là năng lượng tương tự được giải phóng khi ATP được thủy phân thành ADP. Điều này có nghĩa là nó mất một nhóm photphat do tác dụng của nước và một lượng lớn năng lượng được giải phóng.
Chúng ta sẽ quay trở lại sự tương tự được sử dụng của nam châm để có thể giải thích tốt hoạt động của ATP. Hãy nghĩ rằng chúng ta có hai nam châm đối diện với cực dương của chúng và được nối với nhau bằng sáp hoặc keo. Trong khi sáp hoàn toàn rắn chắc, các nam châm vẫn được gắn vào mặc dù ở tình trạng ban đầu, chúng sẽ đẩy nhau. Tuy nhiên, nếu chúng ta bắt đầu làm nóng sáp, hai nam châm sẽ phá vỡ liên kết giữ chúng với nhau và phân tách năng lượng giải phóng. Do đó, chúng ta có thể nói rằng năng lượng được lưu trữ trên vỉa hè là liên kết của cả hai nam châm.
Trong trường hợp của phân tử này, năng lượng được lưu trữ trong các liên kết giữ các phân tử photphat lại với nhau. Các liên kết này được biết đến với tên gọi pyrophosphat. Một cách gọi khác của các liên kết này là liên kết khan hoặc liên kết năng lượng cao.
Cách ATP cung cấp năng lượng
Chúng ta đã đề cập rằng phân tử này là phân tử chính chịu trách nhiệm cung cấp năng lượng cho các sinh vật. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết năng lượng này nhường nào để có thể sử dụng vào các hoạt động khác nhau. Để làm được điều này, ATP cung cấp một nhóm photphat đầu cuối có hàm lượng năng lượng cao cho một nhóm các phân tử chất nhận như đường, axit amin và nucleotit. Khi đầu cuối photphat được giải phóng, nó được chuyển đổi thành adenosine diphosphat, tức là ADP. Đây là khi một nhóm phốt phát liên kết được giải phóng trên phân tử chất nhận. Trong quá trình này có sự chuyển nhóm photphat hoặc quá trình phosphoryl hóa mà không nên nhầm lẫn với quá trình phosphoryl hóa oxy hóa, là nguyên nhân hình thành phân tử.
Sự phosphoryl hóa làm tăng mức năng lượng tự do của phân tử chất nhận và là lý do tại sao nó có thể phản ứng mạnh trong các phản ứng sinh hóa được xúc tác bởi các enzym. Enzyme có nhiệm vụ đảm bảo hoạt động nhanh nhất của các phản ứng sinh hóa. Một phản ứng là cực đại khi biến thiên năng lượng tự do Gibbs là âm. Cụ thể, sự thay đổi năng lượng từ quá trình thủy phân hoặc chuyển nhóm photphat là -7.7 kcal. Phân tử adenosine triphosphate có thể giải phóng năng lượng thông qua quá trình thủy phân. Trong trường hợp này, chúng ta thấy cách phân tử nước chịu trách nhiệm tấn công một trong những liên kết giữa các nhóm photphat để tạo ra một nhóm photphat và ADP.
Nó được tạo ra như thế nào
Chúng ta sẽ xem các bước chính mà ATP được tạo ra là gì, hô hấp tế bào điểm thông qua chuỗi vận chuyển điện tử là nguồn chính của quá trình tạo ra. Nó cũng xảy ra trong quá trình quang hợp diễn ra ở thực vật. Một trong những dạng hoặc con đường tạo ra khác là trong quá trình đường phân và trong chu trình axit xitric, còn được gọi là chu trình Krebs.
Quá trình hình thành ATP diễn ra bằng cách phosphoryl hóa ADP nhờ hoạt động của arginine phosphate và creatine phosphate. Cả hai đều hoạt động như một nguồn năng lượng hóa học dự trữ đặc biệt để quá trình phosphoryl hóa xảy ra nhanh hơn. Đây là quá trình mà chúng tôi đã đề cập trước đó và được gọi là quá trình phosphoryl hóa oxy hóa. Cả creatine và arginine đều được gọi là phosphagens.
Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể hiểu thêm về phân tử ATP và các chức năng của nó.
