Съдържание
- ATP молекулна структура
- Превръщане на ATP в енергия
- Как действа респирацията
- ATP По време на гликолиза
- ATP По време на цикъла на Кребс
- ATP по време на цитохромната система
Малката молекула АТФ, която означава аденозин трифосфат, е основният носител на енергия за всички живи същества. При хората АТФ е биохимичен начин за съхранение и използване на енергия за всяка отделна клетка в тялото. АТФ енергията е и основният източник на енергия за други животни и растения.
ATP молекулна структура
АТФ се състои от азотната основа аденин, пет-въглеродна захарна рибоза и три фосфатни групи: алфа, бета и гама. Връзките между бета и гама фосфатите са особено високо енергийни. Когато тези връзки се разрушат, те отделят достатъчно енергия, за да задействат редица клетъчни отговори и механизми.
Превръщане на ATP в енергия
Всеки път, когато една клетка се нуждае от енергия, тя разрушава бета-гама фосфатната връзка, за да създаде аденозин дифосфат (ADP) и свободна фосфатна молекула. Клетката съхранява излишната енергия, като комбинира ADP и фосфат, за да направи ATP. Клетките получават енергия под формата на АТФ чрез процес, наречен дишане, серия от химични реакции, окисляващи шест въглеродна глюкоза до образуване на въглероден диоксид.
Как действа респирацията
Има два типа дишане: аеробно дишане и анаеробно дишане. Аеробното дишане се осъществява с кислород и произвежда големи количества енергия, докато анаеробното дишане не използва кислород и произвежда малки количества енергия.
Окисляването на глюкозата по време на аеробно дишане освобождава енергия, която след това се използва за синтезиране на АТФ от ADP и неорганичен фосфат (Pi). Мазнините и протеините също могат да се използват вместо шест въглеродна глюкоза по време на дишане.
Аеробното дишане се провежда в митохондриите на клетката и протича на три етапа: гликолиза, цикъл на Кребс и цитохромна система.
ATP По време на гликолиза
По време на гликолизата, която се случва в цитоплазмата, шест въглеродна глюкоза се разгражда на две три въглеродни пирувинова киселина. Отстранените водородни съединения се съединяват с водородния носител NAD, за да се получи NADH2, Това води до нетна печалба от 2 ATP. Пирувиновата киселина навлиза в матрицата на митохондриона и преминава през окисляване, губейки въглероден диоксид и създавайки дву-въглеродна молекула, наречена ацетил CoA. Отнетите водородни съединения се присъединяват към NAD, за да направят NADH2.
ATP По време на цикъла на Кребс
Цикълът на Кребс, известен още като цикъл на лимонена киселина, произвежда високоенергийни молекули на NADH и флавин-аденинов динуклеотид (FADH2), плюс някои ATP. Когато ацетил КоА навлезе в цикъла на Кребс, той се комбинира с четири въглеродна киселина, наречена оксалооцетна киселина, за да се получи шест-въглеродната киселина, наречена лимонена киселина. Ензимите предизвикват серия от химични реакции, превръщайки лимонената киселина и освобождавайки високоенергийни електрони в НАД. При една от реакциите се отделя достатъчно енергия, за да се синтезира молекула ATP. За всяка глюкозна молекула има две молекули пировинова киселина, влизащи в системата, което означава, че се образуват две молекули АТФ.
ATP по време на цитохромната система
Цитохромната система, известна още като водородна носеща система или верига за пренос на електрон, е част от процеса на аеробно дишане, който произвежда най-много АТФ. Електронната транспортна верига е изградена от протеини върху вътрешната мембрана на митохондриите. NADH са водородни йони и електрони във веригата. Електроните дават енергия на протеините в мембраната, която след това се използва за изпомпване на водородни йони през мембраната. Този поток от йони синтезира ATP.
Общо 38 молекули ATP са създадени от една молекула глюкоза.