atp

우리는 ATP가 무엇인지, 무엇을 위한 것이며 이 분자가 어떻게 생성되는지 설명합니다. 또한 해당 작용, 크렙스 회로 및 산화적 인산화.

ATP 분자는 1929년 독일의 생화학자 Karl Lohmann에 의해 발견되었습니다.

ATP 란 무엇입니까?

에서생화학, ATP는 아데노신 삼인산(Adenosine Triphosphate) 또는 아데노신 삼인산(Adenosine Triphosphate)을 지정하며, 이는 뉴클레오타이드 그룹에 속하는 유기 분자로, 세포의 에너지 대사에 기본입니다. . ATP는 인체와 다른 사람의 신체 모두에서 대부분의 세포 과정과 기능에 사용되는 주요 에너지원입니다.살아있는 생물.

ATP의 이름은 이 분자의 분자 구성에서 유래하며, 이 분자는 질소 염기(아데닌)에 연결되어 형성됩니다.원자 탄소 하나분자 오탄당(리보오스라고도 함)과 차례로 3가지이온 다른 탄소 원자에 붙은 인산염. 이 모든 것은 ATP의 분자식 C10H16N5O13P3에 요약되어 있습니다.

ATP 분자는 1929년 미국의 Cyrus H. Fiske와 Yellapragada SubbaRow에 의해 인간의 근육에서 처음 발견되었으며 독일에서는 독립적으로 생화학자 Karl Lohmann에 의해 발견되었습니다.

ATP 분자는 1929년에 발견되었지만 다른 지역에서 그 기능과 중요성에 대한 기록은 없었습니다.프로세스 독일계 미국인 생화학자 Fritz Albert Lipmann(Krebs와 함께 1953년 노벨상 수상자)의 연구 덕분에 1941년까지 세포의 에너지 전달에 대해 연구했습니다.

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ATP는 무엇을 위한 것입니까?

ATP의 주요 기능은 세포 내부에서 일어나는 생화학적 반응에서 에너지 공급 역할을 하는 것이므로 이 분자는 유기체의 "에너지 통화"로도 알려져 있습니다.

ATP는 일시적으로 화학 에너지 분해의 대사 과정에서 방출음식, 세포 수송과 같은 신체의 다양한 생물학적 과정을 촉진하고 소비하는 반응을 촉진하는 데 필요할 때 다시 방출합니다.에너지 또는 걷기와 같은 신체의 기계적 동작을 수행하기 위해서도 있습니다.

ATP는 어떻게 만들어지나요?

ATP를 합성하려면 포도당에 저장된 화학 에너지를 방출해야 합니다.

세포에서 ATP는 세포에서 일어나는 세포 호흡을 통해 합성됩니다.미토콘드리아 세포의. 이 현상 동안 포도당에 저장된 화학 에너지는 다음과 같은 과정을 통해 방출됩니다.산화 릴리스CO2, H2O 및 ATP 형태의 에너지. 포도당이 이 반응의 탁월한 기질이지만 다음을 명확히 해야 합니다.단백질 그리고 지방 그들은 또한 ATP로 산화될 수 있습니다. 이러한 각각의 영양소는 급송 개인의 대사 경로는 다르지만 공통 대사 산물인 아세틸-CoA로 수렴합니다. 이는 모든 세포가 ATP 형태로 에너지를 소비하기 때문에 Krebs 주기를 시작하고 화학 에너지를 얻는 과정이 수렴되도록 합니다.

세포 호흡 과정은 해당 과정(세포가 포도당을 연료로 사용할 때만 필요한 이전 경로), 크렙스 회로 및 전자 전달 사슬의 세 단계 또는 단계로 나눌 수 있습니다. 처음 두 단계에서는 아세틸-CoA, CO2 및 소량의 ATP만 생성되지만 호흡의 세 번째 단계에서는 생성됩니다. H2O 그리고 대부분의 ATP는 "복합 ATP 합성효소"라는 단백질 세트를 통해 전달됩니다.

해당과정

언급한 바와 같이 해당과정은 세포 호흡 이전의 경로로, 이 과정에서 각 포도당(탄소수 6개)에 대해 두 개의 피루브산이 형성됩니다(a 화합물 3개의 탄소로 구성됨).

세포 호흡의 다른 두 단계와 달리 해당 과정은 세포질 세포의. 이 첫 번째 경로에서 생성된 피루브산은 아세틸-CoA로의 변형을 계속하기 위해 미토콘드리아로 들어가야 하며 따라서 크렙스 회로에서 사용될 수 있습니다.

크렙스 주기

Krebs 주기는 탄수화물, 지질 및 단백질의 산화 과정의 일부입니다.

크렙스 회로(구연산 회로 또는 트리카르복실산 회로라고도 함)는 세포 미토콘드리아의 기질에서 발생하는 기본 과정이며 화학 반응 좋아하는 것객관적인 다른 성질의 생화학 반응에 필요한 다른 아미노산의 전구체를 얻는 것뿐만 아니라 생물의 다양한 식품 영양소를 처리하여 얻은 Acetyl-CoA에 포함된 화학 에너지의 방출.

이 주기는 탄수화물, 지질 및 단백질의 산화인 훨씬 더 큰 과정의 일부이며, 중간 단계는 상기 유기 화합물의 탄소로 Acetyl-CoA가 형성된 후 산화적 인산화 이전입니다. 여기서 ATP는 " 에 의해 촉진된 반응에서 조립"효소 ATP 합성효소 또는 ATP 합성효소라고 합니다.

Krebs 주기는 Acetyl-CoA를 완전히 산화시키고 각 산화된 분자에서 CO2(이산화탄소) 및 H2O(물)의 두 가지 다른 효소를 방출하는 여러 가지 효소 덕분에 작동합니다. 또한, 크렙스 주기 동안 최소한의 GTP(ATP와 유사)가 생성되고 세포 호흡의 다음 단계에서 ATP 합성에 사용될 NADH 및 FADH2 형태의 환원력이 발생합니다.

주기는 아세틸-CoA 분자와 옥살로아세테이트 분자의 융합으로 시작됩니다. 이 결합은 6개의 탄소 분자인 구연산염을 생성합니다. 따라서 코엔자임 A가 방출되며 실제로 여러 번 재사용됩니다. 세포에 ATP가 너무 많으면 이 단계가 억제됩니다.

그 후, 시트르산 또는 시트르산은 이소시트레이트, 케토글루타레이트, 숙시닐-CoA, 숙시네이트, 푸마레이트, 말레이트 및 옥살로아세테이트를 연속적으로 생성하는 일련의 연속적 변환을 거칩니다. 이러한 제품과 함께 완전한 크렙스 주기마다 최소량의 GTP가 생성되어 NADH 및 FADH2 및 CO2 형태로 전력을 줄입니다.

전자 수송 사슬과 산화적 인산화

NADH 및 FADH2 분자는 Krebs 주기에서 전자를 제공할 수 있습니다.

영양소 수확 회로의 마지막 단계는 산화적 인산화라고 하는 과정에서 ATP를 생성하기 위해 크렙스 주기 동안 생성된 산소와 화합물을 사용합니다. 미토콘드리아 내막에서 일어나는 이 과정에서 NADH와 FADH2가 전자 그들을 정력적으로 낮은 수준으로 몰아갑니다. 이 전자는 마침내 산소에 의해 받아들여집니다(양자와 결합하면 물 분자가 형성됨).

전자 사슬과 산화적 인산화 사이의 커플링은 두 가지 반대 반응을 기반으로 작동합니다. 하나는 에너지를 방출하고 다른 하나는 방출된 에너지를 사용하여 ATP 합성효소의 개입 덕분에 ATP 분자를 생성하는 것입니다. 전자가 일련의 사슬 아래로 "이동"함에 따라 산화 환원 반응, 방출된 에너지는 막을 통해 양성자를 펌핑하는 데 사용됩니다. 이 양성자가 ATP 합성효소를 통해 다시 확산될 때, 그 에너지는 추가 인산염 그룹을 ADP(아데노신 이인산) 분자에 결합하는 데 사용되어 ATP를 형성합니다.

ATP의 중요성

ATP는 세포에서 일어나는 다양한 반응(예: 거대분자 와 같은 복잡하고 근본적인DNARNA 또는 세포 내에서 일어나는 단백질 합성을 위해. 따라서 ATP는 신체에서 일어나는 대부분의 반응을 허용하는 데 필요한 에너지를 제공합니다.

"에너지 공여체" 분자로서의 ATP의 유용성은 에너지가 풍부한 인산염 결합의 존재로 설명됩니다. 이 동일한 결합은 ATP가 ADP로 가수분해될 때, 즉 물의 작용으로 인산기를 잃을 때 "파괴"하여 많은 양의 에너지를 방출할 수 있습니다. 의 반응 가수 분해 ATP는 다음과 같습니다.

ATP는 예를 들어 근육 수축에 필수적입니다.

ATP는 다음을 통한 거대 분자 수송의 핵심입니다.원형질막 (exocytosis 및 cellular endocytosis) 및 또한 간의 시냅스 통신을 위해뉴런, 그래서 음식에서 얻은 포도당으로부터의 지속적인 합성이 필수적입니다. 에 대한 중요성은 이러하다. , 비소 또는 시안화물과 같은 ATP 과정을 억제하는 일부 독성 요소의 섭취는 치명적이며 엄청난 방식으로 유기체의 죽음을 초래합니다.

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