Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Processer, der bruger ATP som energikilde

ATP, stenografi for adenosintrifosfat, er standardmolekylet til cellulær svinder i menneskekroppen. Alle bevægelses- og metaboliske processer i kroppen begynder med energi, der frigives fra ATP, da dets fosfatbindinger brydes i celler gennem en proces kaldet hydrolyse. Når ATP er brugt, genbruges den gennem cellulær respiration, hvor den får de nødvendige fosfationer til at gemme energi igen.

ATP-makromolekyler betegnes som de vigtigste celle "og overfører potentiel energi på cellulært niveau gennem kemiske bindinger. Alle metaboliske processer, der forekommer på det cellulære niveau, drives af ATP. Når ATP frigiver et eller to phosphationer, frigives energi, da de kemiske bindinger mellem phosphationerne brydes. Ifølge TrueOrigin bruges næsten 400 pund af ATP dagligt af det almindelige menneske med en 2.500 kalorieindhold. Som energikilde er ATP ansvarlig for at transportere stoffer på tværs af cellemembraner og udfører mekanisk arbejde med muskler, der kontraherer og udvider, herunder hjertemusklen.

Muskelbevægelse

En af de mange anvendelser af ATP er den fysiske bevægelse af musklerne. Under muskulær sammentrækning vedhæftes myosinhoveder til bindingssteder på actin myofiliamenterne ved hjælp af en ADP (adenosindiphosphat) krydsbro, hvor den ekstra fosfation fra ATP frigives. ADP adskiller sig fra ATP ved, at den mangler den tredje fosfation, der giver ATP sine energiudløsende kapaciteter. Energi opbevaret fra frigivelsen af ​​phosphatet tillader myosinet at bevæge sit hoved, som i øjeblikket er bundet til og således bevæger sig med actin. ATP-bindinger med myosinhovedet efter muskelkontraktion er fuldstændig og omdannes til ADP (adenosindiphosphat) med en ekstra fosfation.

DNA og RNA-syntese

Når celler deler og gennemgår processen med cytokinesis, er ATP brugt til at vokse størrelsen og energiindholdet i den nye dattercelle. ATP'en anvendes til at udløse DNA-syntese, hvor dattercellen modtager en komplet kopi af DNA'et fra modercellen. ATP er en nøglekomponent i DNA- og RNA-synteseprocessen som en af ​​nøglebyggestenene anvendt af RNA-polymerase til dannelse af RNA-molekylerne. En anden form for ATP omdannes til et deoxyribonukleotid, kendt som dATP, således at det kan inkorporeres i DNA-molekyler til DNA-syntese.

On-Off Switch

Ved binding med bestemte dele af proteinmolekyler, kan ATP fungere som en On-Off-switch til andre intracellulære kemiske reaktioner og kan styre meddelelser, der sendes mellem forskellige makromolekyler i cellen. Gennem bindingsprocessen får ATP en anden del af proteinmolekylet til at ændre dets arrangement, hvilket gør molekylet inaktivt. Når ATP frigiver sin binding fra molekylet, genaktiverer det proteinmolekylet. Denne fremgangsmåde til tilsætning eller fjernelse af et fosfor fra et proteinmolekyle henvises til phosphorylering. Et eksempel på ATP, der anvendes i intracellulær signalering, er frigivelsen af ​​calcium til cellulære processer i hjernen