Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Processer, der bruger ATP som energikilde

ATP, stenografi til adenosintrifosfat, er standardmolekylet for cellulær energi i den menneskelige krop. Alle bevægelses- og metabolske processer i kroppen begynder med energi, der frigøres fra ATP, da dets fosfatbindinger brydes i celler gennem en proces, der kaldes hydrolyse.

Når ATP er brugt, genanvendes den gennem cellulær respiration, hvor den vinder de nødvendige fosfationer til at lagre energi igen.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Cellulære processer brændes ved hydrolyse af ATP og opretholder levende organismer.
Hvordan fungerer ATP?

Hver celle indeholder adenosintrifosfat i cytoplasma og nukleoplasma. ATP produceres gennem glykolyse i anaerob og aerob respiration. Mitokondrierne spiller en vigtig rolle i ATP-produktion i processen med aerob respiration.

ATP er det molekyle, der gør det muligt for organismer at opretholde liv og reproducere.
Kropsprocesser, der kræver ATP

ATP-makromolekyler omtales som den centrale "energivaluta" og overfører potentiel energi på celleniveau gennem kemiske bindinger. Alle metaboliske processer, der forekommer på celleniveau, drives af ATP.

Når ATP frigiver en eller to fosfationer, frigives energi, da de kemiske bindinger mellem fosfationerne brydes. De fleste ATP i kroppen er lavet i den indre membran af mitokondrierne, en organel, der driver cellen.

Ifølge TrueOrigin
bruges næsten 400 pund ATP dagligt af det almindelige menneske med en diæt på 2.500 kalorier. Som energikilde er ATP ansvarlig for transport af stoffer over cellemembraner og udfører det mekaniske arbejde i muskler, der sammentrækker og ekspanderer, inklusive hjertemuskelen. Uden ATP ville kropsprocesser, der kræver ATP, lukke ned, og organismen ville dø.
Forståelse af ATP og ADP

En af de mange anvendelser af ATP er den fysiske bevægelse af muskler. Under muskelsammentrækning fastgør myosinhoveder sig til bindingssteder på actin-myofilamenterne ved hjælp af en ADP (adenosindiphosphat) krydsbro, hvor den ekstra fosfation fra ATP frigøres. ADP og ATP adskiller sig i det, at ADP mangler den tredje fosfation, der giver ATP sine energifrigivende evner. bevæger sig således med aktinet. ATP-bindinger med myosinhovedet efter muskelsammentrækning er afsluttet og omdannes til ADP (adenosindiphosphat) med en ekstra fosfation. Anstrengende træning kan udtømme ATP i hjerte- og knoglemuskler, hvilket resulterer i ømhed og træthed, indtil normale ATP-niveauer er gendannet.
DNA og RNA-syntese.

Når celler deler sig og gennemgår processen med cytokinesis, bruges ATP til at vokse størrelsen og energiindholdet i den nye dattercelle. ATP bruges til at udløse DNA-syntese, hvor dattercellen modtager en komplet kopi af DNA fra forældercellen.

ATP er en nøglekomponent i DNA- og RNA-synteseprocessen som en af de vigtigste byggesten anvendt af RNA-polymerase til dannelse af RNA-molekylerne. En anden form for ATP omdannes til et deoxyribonukleotid, kendt som dATP, så det kan inkorporeres i DNA-molekyler til DNA-syntese.
On-Off switch

Ved binding til visse dele af proteinmolekyler, ATP kan 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 dens arrangement og dermed gøre molekylet inaktivt.

Når ATP frigiver sin binding fra molekylet, aktiveres det igen proteinmolekylet. Denne proces med tilsætning eller fjernelse af en fosfor fra et proteinmolekyle omtales som phosphorylering. Et eksempel på ATP, der bruges til intracellulær signalering, er frigivelsen af calcium til cellulære processer i hjernen.