آدنوزین تری‌فسفات

آدنوز RNA است و از آن به عنوان کوآنزیم استفاده می‌شود. نوکلئوزید تری فسفات متشکل از آدنین، که پایه نیتروژنی است، ریبوز، که یک پنتوز است، و گروهی از 3 فسفات (آلفا، بتا و گاما) که در واکنش‌های متابولیک انرژی خواه (اندورگونیک ) متعددی شرکت می‌کنند، یعنی واکنش هایی که نیاز به انرژی دارند.

Adenosine triphosphate
Skeletal formula oکوچهتی
Space-filling model with hydrogen atoms omitted
شناساگرها
شماره ثبت سی‌ای‌اس ۵۶-۶۵-۵ ✔Y
پاب‌کم ۵۹۵۷
کم‌اسپایدر ۵۷۴۲ ✔Y
UNII 8L70Q75FXE ✔Y
دراگ‌بانک DB00171
KEGG C00002 ✔Y
ChEBI CHEBI:15422 ✔Y
ChEMBL CHEMBL۱۴۲۴۹ ✔Y
IUPHAR ligand 1713
جی‌مول-تصاویر سه بعدی Image 1
Image 2
  • O=P(O)(O)OP(=O)(O)OP(=O)(O)OC[C@H]3O[C@@H](n2cnc1c(ncnc12)N)[C@H](O)[C@@H]3O


    c1nc(c2c(n1)n(cn2)[C@H]3[C@@H]([C@@H]([C@H](O3)CO[P@@](=O)(O)O[P@@](=O)(O)OP(=O)(O)O)O)O)N

  • InChI=1S/C10H16N5O13P3/c11-8-5-9(13-2-12-8)15(3-14-5)10-7(17)6(16)4(26-10)1-25-30(21,22)28-31(23,24)27-29(18,19)20/h2-4,6-7,10,16-17H,1H2,(H,21,22)(H,23,24)(H2,11,12,13)(H2,18,19,20)/t4-,6-,7-,10-/m1/s1 ✔Y
    Key: ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-N ✔Y


    InChI=1/C10H16N5O13P3/c11-8-5-9(13-2-12-8)15(3-14-5)10-7(17)6(16)4(26-10)1-25-30(21,22)28-31(23,24)27-29(18,19)20/h2-4,6-7,10,16-17H,1H2,(H,21,22)(H,23,24)(H2,11,12,13)(H2,18,19,20)/t4-,6-,7-,10-/m1/s1
    Key: ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUBG

خصوصیات
فرمول مولکولی C10H16N5O13P۳
جرم مولی ۵۰۷٫۱۸ g mol−1
چگالی 1.04 g/cm3 (disodium salt)
دمای ذوب 187 °C (disodium salt)
decomposes
اسیدی (pKa) 6.5
به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)
 ✔Y (بررسی) (چیست: ✔Y/N؟)
Infobox references

ATP structure revised.png

در واقع ATP یک مولکول حامل انرژی برای تامین نیاز انرژی داخل سلولی است کا با شکستن یک پیوند هیدروژنی این انرژی ازاد میشود و یک مولکول فسفات ازاد و مولکول به شکل ADP یا ادنوزین دی فسفات تبدیل میشود . تمامی سلول ها به این نوع انرژی برای انجام واکنش های سلولی نیازمند هستند که این مولکول را از شکستن یک مولکول گلوکز بدست می اورند به عبارتی دیگر حامل انرژی یاحامل انرژی سلول نیز تعریف می شود زیرا نتیجه فرآیندهایی است که انرژی آزاد می کند و همانطور که در بالا ذکر شد ابزاری است که از طریق آن واکنش هایی در سلول انجام می شود که برای برآورده شدن نیاز به انرژی دارند.

ATP در کجا قرار دارد؟ تولید ATP در میتوکندری اتفاق می افتد.

فرمول آن C10H16N5O13P3 است.

بخشی از انرژی آزاد شده در طول تنفس در ATP ذخیره می شود. به طور دقیق تر، فسفوکراتین یک گروه فسفات را به ADP منتقل می کند و طبق واکنش، آن را به ATP، فسفوریلاسیون ADP تبدیل می کند:

ADP + Pi + E → ATP، که در آن Pi فسفات معدنی است.

در زمینه فرآیندهای تولید انرژی، میتوکندری نقش بسیار مهمی دارد.

ساختار ATP مولکول ATP، آدنوزین تری فسفات، از موارد زیر تشکیل شده است:

یک مولکول آدنین یک مولکول ریبوز که قندی با 5 اتم کربن است سه گروه فسفریک ریبوز در مرکز مولکول ATP یافت می شود، از یک طرف آدنین و از طرف دیگر سه گروه فسفات را متصل می کند. گروه های فسفریک توسط دو پیوند پرانرژی به هم متصل می شوند.

ATP برای چیست؟ ATP در داخل سلول چه نقشی دارد؟

ATP تقریباً در تمام واکنش هایی که در سلول اتفاق می افتد و نیاز به انرژی دارند، شرکت می کند.

از جمله این واکنش ها و فرآیندها عبارتند از:

انتقال فعال بین غشاهای پلاسما انتقال تکانه های عصبی انقباض عضلانی تقسیم سلولی سنتز RNA علاوه بر این، انرژی تولید شده در طول تنفس سلولی در پیوندهای پرانرژی ATP ذخیره می شود، حدود 38 مولکول ATP در هر مولکول گلوکز.

وقتی در مورد هیدرولیز ATP صحبت می کنیم به این معنی است که ATP از طریق یک واکنش هیدرولیز که در آن آنزیم ATPase شرکت می کند انرژی آزاد می کند. این انرژی بلافاصله برای انجام سایر فرآیندهای درون سلول استفاده می شود و برابر با حدود 34 کیلوژول در هر مول است.

در واقع، پیوندهای شیمیایی بین گروه های فسفات دارای انرژی بالایی هستند و هنگامی که شکسته می شوند، با هیدرولیز، انرژی اساسی را برای فرآیندهای متعددی که در سلول انجام می شود آزاد می کنند.

از طریق هیدرولیز گونی ATP، نه تنها انرژی آزاد می شود، بلکه یک مولکول آدنوزین دی فسفات، ADP و یک گروه فسفات نیز تشکیل می شود. در حالی که هیدرولیز کل یک مولکول آدنوزین مونوفسفات و دو گروه فسفات تولید می کند.

تولید ATP در اثر تخمیرویرایش

عمل تخمیر بر اثر شکستن مولکول‌های آلی (ترکیبات حاوی کربن) انرژی لازم را در اختیار یاخته قرار می‌دهد، فسفات‌های پر انرژی از قبیل آدنوزین تری فسفات را رها می‌کند. برخی از اشکال تخمیر، مانند تخمیرهای مواد الکل، به عنوان فراورده فرعی، دی اکسید کربن تولید می‌کنند. رها شدن این گاز در جو به وسیله اشکال بی هوازی حیات، که به اکسیژن نیاز دارند، در تکامل فرایندهای سوخت و ساز بعدی، از جمله عمل تنفس سهیم‌اند. در فرایند تخمیر الکلی نیز آ.ت.پ به میزان فراوان تولید می‌گردد.

آدنوزین تری فسفات در مرحله دوم سوخت و سازویرایش

بعد از عمل تخمیر، پیشرفت بعدی سوخت و ساز عبارت بود از چرخه مونوفسفات ششگانه (HMP). این عمل اساساً فرایندی بی هوازی است که به کمک انرژی حاصل از آدنوزین تری فسفات، هیدروژن را از قند آزاد می‌کند. دی اکسید کربن نیز به عنوان فراورده فرعی به دست می‌آید. نیمی هیدروژن مربوط به چرخه HMP از آب به دست می‌آید. این چرخه معرف مرحله‌ای نسبتاً پیشرفته (طی میلیون‌ها سال) است، زیرا، از دشوارترین راه به هیدروژن می‌رسد، نمایشگر دو روای است که عملاً تمامی هیدروژن آزاد از سیارهها فرار کرده‌است.

منبع خورشیدی آدنوزین تری فسفاتویرایش

سومین مرحله در این جریان تکاملی (سوخت و ساز)، احتمالاً تغییر ماده آلی به فسفات آلی به کمک نور (فرایندی که طی آن گیاهان سبز انرژی نورانی را به انرژی شیمیایی تبدیل می‌کنند)، یعنی استفاده مستقیم در تولید آ.ت.پ است. انجام این عمل مستلزم وجود ماده رنگی کلروفیل (پوروفیرین منیزیم) برای جذب نور، حضور مواد رنگین یاخته (پروتئین‌های آهن دار) برای تبدیل انرژی خارجی، یعنی نور خورشید، به انرژی ذخیره‌ای موسوم به آ.ت.پ است.

جذب انرژی خورشیدیویرایش

همهٔ موجودات زنده انرژی خود را از نور خورشید کسب می‌کنند، اما فقط گیاهان سبز می‌توانند نور خورشید را مستقیماً به کار گیرند و با کمک مواد اولیه ساده‌ای، مانند دی اکسید کربن، آب و آمونیاک ترکیبات یاخته‌ای به وجود آورند. این فرایند نورساخت نامیده می‌شود. قسمت اعظم موجودات دیگر باید محصولات حاصل ار نور ساخت را به صورت غذا مورد استفاده قرار دهند، یعنی گیاهان استفاده کنند، یا موجوداتی را بخورند که خود با گیاهان تغذیه می‌شوند.

دلایل واکنشهای شیمیایی ترکیبات غذاییویرایش

واکنش‌های شیمیایی مربوط به ترکیبات غذایی، شامل پروتئینها، قندها، چربیها، به دو منظور صورت می‌گیرد، یعنی اینکه مواد پیچیده را به ترکیبات ساده‌تر تبدیل می‌کند و ضمن این عمل انرژی مورد نیاز برای انجام فعالیت‌های موجودات زنده را فراهم می‌آورند. موجودات زنده نیز با جذب یا ذخیره انرژی، مواد پیچیده تری تولید می‌کنند. فرایند اضمحلال مواد را کاتابولیسم و فرایند ساخت آن‌ها را آنابولیسم می‌گویند. مجموعه این دو فرایند را متابولیسم می‌گویند.

نقش موجودات زنده در فرایند تولید انرژیویرایش

موجودات زنده نه می‌توانند انرژی را مصرف کنند نه می‌توانند آن را به وجود آورند، فقط قادرند انرژی را از حالتی به حالت دیگر تبدیل کنند. انرژی قابل استفاده، به صورت گرما به طبیعت باز گرداننده می‌شود. آزمایش‌های مربوط به گرما نمی‌تواند در سیستم‌های زیستی (هیدروژیکی) کار انرژی را انجام دهد، زیرا همه قسمت‌های یاخته اساساً دما و فشار یکنواختی دارند.

سایر کارکردهای ATP در سلولهاویرایش

تبدیل ATP به ADP و cAMP نقش مهمی در واکنش‌های سلولی به میانجی‌های شیمیایی (هورمونها، ایکوزانوئیدها، انتقال دهنده‌های عصبی و داروها) دارد، به عنوان مثال داروی دی پیریدامول افزایش سطح داخل سلولی cAMP به دنبال مهار آنزیمهایی مانند فسفودی استراز موجب بلوک پاسخ تجمع پلاکتی به ADP شده و نهایتاً اختلال در انعقاد خون ایجاد می‌شود.

جستارهای وابستهویرایش

منابعویرایش

  • آلبرت لنینگر، مایکل کاکس، دیویدلی نلسون (۱۳۸۵اصول بیوشیمی لنینجر، ترجمهٔ رضا محمدی، آییژ، شابک ۹۶۴-۸۳۹۷-۰۵-۸