نفسر ما هو ATP ، وما هي بعض الوظائف التي يؤديها وأهمية هذا الجزيء العضوي.
ما هو الـ ATP؟
ATP (Adenosine Triphosphate أو Adenosine Triphosphate) هو جزيء عضوي من نوع النيوكليوتيدات. النيوكليوتيدات هي جزيئات عضوية تتكون من أ الرابطة التساهمية بين مجموعة نيوكليوسيد ومجموعة فوسفات (PO43-). من ناحية أخرى ، فإن النيوكليوسيدات عبارة عن جزيئات عضوية تتكون من سكر من نوع البنتوز وقاعدة نيتروجينية.
قواعد النيتروجين عبارة عن مركبات عضوية دورية تحتوي على ذرتين أو أكثر من ذرات النيتروجين وتشكل الحمض النووي و ال RNA. من ناحية أخرى ، البنتوز عبارة عن سكريات بسيطة تتكون من خمس ذرات كربون وظيفتها هيكلية ، بالإضافة إلى أنها تحتوي على مجموعات هيدروكسيل (OH-) وألدهيد (-CHO) أو مجموعات كيتون (R1 (CO) R2).
لذلك ، يتكون التركيب الجزيئي لـ ATP من جزيء أدينين (قاعدة نيتروجين) مرتبط بذرة كربون لجزيء ريبوز (بنتوز) ، وهو سكر يحتوي بدوره على ثلاثة أيونات فوسفات مرتبطة بذرة كربون أخرى. تستجيب هذه البنية للصيغة الجزيئية C10H16N5O13P3.
يتم إنتاج ATP في كل من التنفس الضوئي للنبات وفي التنفس الخلوي لـ الحيوانات، وهو المصدر الرئيسي لـ طاقة بالنسبة لمعظم العمليات والوظائف الخلوية المعروفة.
إنه مركب قابل للذوبان في ماء ومستقرة في حلول مائي مع نطاقات الرقم الهيدروجيني بين 6.8 و 7.4. إذا كانت قيم الأس الهيدروجيني أكثر تطرفًا ، فإنها تتحلل مائيًا مطلقًا كمية كبيرة من الطاقة.
لكي تؤدي ATP وظائفها البيولوجية ، يجب أن تكون مرتبطة بالمغنيسيوم. بهذا المعنى ، يوجد ATP في الخلايا عن طريق تكوين مركب به Mg2 + أيون. هذا ممكن لأن ATP لديها أربع مجموعات سالبة الشحنة.
تم اكتشاف هذا الجزيء في عام 1929 من قبل عالم الكيمياء الحيوية الألماني كارل لومان في ألمانيا ، ولكن في نفس الوقت تم اكتشافه بواسطة Cyrus H. Fiske و Yellapragada Subbarao في الولايات المتحدة. بعد سنوات ، في عام 1941 ، اكتشف فريتز ألبرت ليبمان أنه وظيفته باعتبارها جزيء نقل الطاقة الرئيسي لـ خلية - زنزانة.
أهمية ATP
ATP هو جزيء أساسي للعديد من العمليات الحيوية ، لأنه المصدر الرئيسي للطاقة لتخليق الجزيئات الكبيرة معقدة ، مثل DNA أو RNA أو بروتين.
يوفر ATP الطاقة اللازمة لتمكين بعض تفاعلات كيميائية داخل الجسم. هذا لأنه يحتوي على روابط فوسفاتية تخزن طاقة عالية. يتم إطلاق هذه الطاقة من خلال عملية التحلل المائي، وتحلل ATP إلى ADP (Adenosine Diphosphate) والفوسفات غير العضوي (P) ، وكذلك إطلاق كمية كبيرة من الطاقة.
من ناحية أخرى ، يعد ATP مفتاحًا في نقل الجزيئات الكبيرة عبر الغشاء الخلوي. عندما يحدث النقل من الخارج إلى الخلية ، تسمى العملية الالتقام الخلوي ، وعندما تحدث من الداخل إلى الخارج من الخلية يطلق عليها اسم خروج الخلايا.
في المقابل ، يسمح ATP بالاتصال التشابكي بين الخلايا العصبية ، مما يتطلب توليفه المستمر من الجلوكوز الذي يتم الحصول عليه من الخلايا العصبية. غذاء، واستهلاكها المستمر من قبل أنظمة الجسم الخلوية المختلفة.
عادة ما يتسبب تناول بعض العناصر السامة (الغازات والسموم) التي تثبط عمليات ATP في حدوث الموت سريع جدا. على سبيل المثال: الزرنيخ أو السيانيد.
أخيرًا ، لا يمكن تخزين ATP في حالته الطبيعية ولكن كجزء من مركبات أكبر ، مثل الجليكوجين ، والذي يمكن تحويله إلى جلوكوز ، والذي ينتج عن أكسدة ATP في الحيوانات. في حالة النباتات ، يكون النشا مسؤولاً عن احتياطي الطاقة الذي يتم الحصول منه على ATP.
وبالمثل ، يمكن تخزين ATP في شكل دهون حيوانية ، من خلال تخليق الأحماض الدهنية.