Conţinut
- Structura moleculei ATP
- Transformarea ATP în energie
- Cum funcționează respirația
- ATP În timpul glicolizei
- ATP în timpul ciclului Krebs
- ATP în timpul sistemului citocrom
Molecula mică ATP, care reprezintă adenozina trifosfat, este principalul purtător de energie pentru toate lucrurile vii. La om, ATP este un mod biochimic de a stoca și utiliza energia pentru fiecare celulă din corp. Energia ATP este, de asemenea, sursa de energie primară pentru alte animale și plante.
Structura moleculei ATP
ATP este alcătuit din adenina bazică azotată, riboza de zahăr cu cinci carbon și trei grupe fosfat: alfa, beta și gamma. Legăturile dintre fosfații beta și gamma sunt deosebit de mari în energie. Când aceste legături se rup, ele eliberează suficientă energie pentru a declanșa o serie de răspunsuri și mecanisme celulare.
Transformarea ATP în energie
Ori de câte ori o celulă are nevoie de energie, rupe legătura de fosfat beta-gamma pentru a crea adenozina difosfat (ADP) și o moleculă de fosfat liber. O celulă stochează excesul de energie prin combinarea ADP și fosfat pentru a produce ATP. Celulele capătă energie sub formă de ATP printr-un proces numit respirație, o serie de reacții chimice oxidând glucoza cu șase carbon pentru a forma dioxid de carbon.
Cum funcționează respirația
Există două tipuri de respirație: respirația aerobă și respirația anaerobă. Respirația aerobă are loc cu oxigen și produce cantități mari de energie, în timp ce respirația anaerobă nu utilizează oxigen și produce cantități mici de energie.
Oxidarea glucozei în timpul respirației aerobe eliberează energie, care este apoi utilizată pentru a sintetiza ATP din ADP și fosfat anorganic (Pi). Grasimile și proteinele pot fi, de asemenea, utilizate în loc de glucoză cu șase carbon în timpul respirației.
Respirația aerobă are loc în mitocondriile unei celule și are loc pe trei etape: glicoliză, ciclul Krebs și sistemul citocromului.
ATP În timpul glicolizei
În timpul glicolizei, care se întâmplă în citoplasmă, glucoza cu șase carbon se descompune în două unități de acid piruvic cu trei carbon. Hidrogenii care sunt eliminați se unesc cu purtătorul de hidrogen NAD pentru a face NADH2. Aceasta duce la un câștig net de 2 ATP. Acidul piruvic intră în matricea mitocondriului și trece prin oxidare, pierzând dioxid de carbon și creând o moleculă cu doi carbon, numită acetil CoA. Hidrogenii care au fost luați se unesc cu NAD pentru a face NADH2.
ATP în timpul ciclului Krebs
Ciclul Krebs, cunoscut și sub denumirea de ciclu de acid citric, produce molecule cu energie mare de NADH și flavin adenină dinucleotidă (FADH2), plus câteva ATP. Când acetil CoA intră în ciclul Krebs, se combină cu un acid de patru carbon numit acid oxaloacetic pentru a face acidul cu șase carbon numit acid citric. Enzimele provoacă o serie de reacții chimice, transformând acidul citric și eliberând electroni cu energie mare în NAD. Într-una dintre reacții, se eliberează suficientă energie pentru a sintetiza o moleculă de ATP. Pentru fiecare moleculă de glucoză există două molecule de acid piruvic care intră în sistem, adică sunt formate două molecule de ATP.
ATP în timpul sistemului citocrom
Sistemul citocromului, cunoscut și sub denumirea de purtător de hidrogen sau lanț de transfer de electroni, este partea procesului de respirație aerobă care produce cel mai mult ATP. Lanțul de transport al electronilor este format din proteine pe membrana internă a mitocondriilor. Ioni de hidrogen și electroni NADH în lanț. Electronii dau energie proteinelor din membrană, care este apoi utilizată pentru a pompa ionii de hidrogen în întreaga membrană. Acest flux de ioni sintetizează ATP.
În total, 38 de molecule de ATP sunt create dintr-o moleculă de glucoză.