Sadržaj
- ATP struktura molekula
- Pretvaranje ATP-a u energiju
- Kako djeluje disanje
- ATP Tijekom glikolize
- ATP tijekom Krebsova ciklusa
- ATP tijekom citokromskog sustava
Mala molekula ATP, koja stoji za adenosin trifosfat, glavni je nosilac energije za sva živa bića. ATP je kod čovjeka biokemijski način skladištenja i upotrebe energije za svaku pojedinu stanicu u tijelu. ATP energija je također primarni izvor energije za ostale životinje i biljke.
ATP struktura molekula
ATP se sastoji od dušične baze adenina, peto-ugljične šećerne riboze i tri fosfatne skupine: alfa, beta i gama. Veze između beta i gama fosfata su posebno velike u energiji. Kad se te veze prekinu, oni oslobađaju dovoljno energije da pokrenu niz staničnih odgovora i mehanizama.
Pretvaranje ATP-a u energiju
Kad god je stanici potrebna energija, ona prekida vezu beta-gama fosfata kako bi stvorila adenozin-difosfat (ADP) i molekulu slobodnog fosfata. Stanica skladišti višak energije kombiniranjem ADP-a i fosfata za stvaranje ATP-a. Stanice dobivaju energiju u obliku ATP-a procesom zvanim disanje, nizom kemijskih reakcija oksidirajući glukozom sa šest ugljika do stvaranja ugljičnog dioksida.
Kako djeluje disanje
Postoje dvije vrste disanja: aerobno disanje i anaerobno disanje. Aerobno disanje odvija se s kisikom i stvara velike količine energije, dok anaerobno disanje ne koristi kisik i proizvodi male količine energije.
Oksidacija glukoze tijekom aerobnog disanja oslobađa energiju, koja se zatim koristi za sintezu ATP-a iz ADP-a i anorganskog fosfata (Pi). Masti i bjelančevine mogu se koristiti i umjesto glukoze sa šest ugljika tijekom disanja.
Aerobno disanje odvija se u mitohondrijama stanice i odvija se u tri stadija: glikoliza, Krebsov ciklus i citokromski sustav.
ATP Tijekom glikolize
Tijekom glikolize, koja se događa u citoplazmi, glukoza sa šest ugljika razgrađuje se na dvije jedinice od tri ugljika piruične kiseline. Uklonjeni vodikovi spajaju se s nosačem vodika NAD kako bi dobili NADH2, To rezultira neto dobitkom od 2 ATP. Pirovična kiselina ulazi u matricu mitohondrije i prolazi kroz oksidaciju, gubeći ugljični dioksid i stvarajući molekulu s dva ugljika koja se zove acetil CoA. Oduzeti vodikovi spajaju se s NAD-om kako bi napravili NADH2.
ATP tijekom Krebsova ciklusa
Krebsov ciklus, poznat i kao ciklus limunske kiseline, proizvodi visokoenergetske molekule NADH i flavin adenin dinukleotida (FADH2), plus malo ATP-a. Kad acetil CoA uđe u Krebsov ciklus, on se kombinira s četvero-ugljičnom kiselinom koja se naziva oksalooctena kiselina, čime se stvara šesto-ugljična kiselina koja se naziva limunska kiselina. Enzimi uzrokuju niz kemijskih reakcija, pretvaranje limunske kiseline i oslobađanje visokoenergetskih elektrona u NAD. U jednoj od reakcija oslobađa se dovoljno energije za sintezu ATP molekule. Za svaku molekulu glukoze postoje dvije molekule piruične kiseline koje ulaze u sustav, što znači da se formiraju dvije molekule ATP-a.
ATP tijekom citokromskog sustava
Citohromski sustav, također poznat kao sustav nosača vodika ili lanac za prijenos elektrona, dio je aerobnog procesa disanja koji proizvodi najviše ATP-a. Lanac transporta elektrona sastoji se od proteina na unutarnjoj membrani mitohondrija. NADH s vodikovim ionima i elektronima ulaze u lanac. Elektroni daju energiju proteinima u membrani, koji se potom koriste za pumpanje vodikovih iona kroz membranu. Taj protok iona sintetizira ATP.
Ukupno, iz jedne molekule glukoze stvara se 38 ATP molekula.