ATP - kaj je, opis in oblika sproščanja zdravila, navodila za uporabo, indikacije, neželeni učinki

Tumor

Adenozin trifosfatna kislina (ATP molekula v biologiji) je snov, ki jo proizvaja telo. Je vir energije za vsako celico v telesu. Če se ATP ne proizvaja dovolj, se pojavi napaka v delovanju kardiovaskularnih in drugih sistemov in organov. V tem primeru zdravniki predpišejo zdravilo, ki vsebuje adenozin trifosfat, ki je na voljo v tabletah in ampulah.

Kaj je ATP

Adenozin trifosfat, adenozin trifosfat ali ATP je nukleozidni trifosfat, ki je univerzalni vir energije za vse žive celice. Molekula zagotavlja povezavo med tkivi, organi in telesnimi sistemi. Ker je adenozin trifosfat nosilec visokoenergetskih vezi, sintetizira kompleksne snovi: prenos molekul skozi biološke membrane, krčenje mišic in druge. Struktura ATP je riboza (pet-ogljikov sladkor), adenin (dušikova baza) in tri ostanki fosforne kisline.

Poleg energijske funkcije ATP je v telesu potrebna tudi molekula za:

  • sprostitev in krčenje srčne mišice;
  • normalno delovanje medceličnih kanalov (sinapse);
  • vzbujanje receptorjev za normalno širjenje impulzov vzdolž živčnih vlaken;
  • prenos vzbujanja iz vagusnega živca;
  • dobra preskrba s krvjo v glavo, srce;
  • poveča vzdržljivost telesa z aktivno mišično obremenitvijo.

Pripravek ATP

Kako je ATP, je razumljivo, toda kaj se zgodi v telesu, ko se njegova koncentracija zmanjša, ni vsakomur jasno. Skozi molekule adenozin trifosfata pod vplivom negativnih dejavnikov v celicah se izvajajo biokemične spremembe. Zato ljudje s pomanjkanjem ATP trpijo za srčno-žilnimi boleznimi, razvijajo mišično distrofijo. Da bi telesu zagotovili potrebno zalogo adenozin trifosfata, so predpisana zdravila z njegovo vsebino.

Zdravilo ATP je zdravilo, ki je predpisano za boljšo prehrano tkivnih celic in prekrvavitev organov. Zahvaljujoč njemu se v telesu bolnika obnovi delo srčne mišice, zmanjšajo se tveganja za ishemijo in aritmijo. Jemanje ATP izboljša krvni obtok, zmanjša tveganje za miokardni infarkt. Zaradi izboljšanja teh kazalnikov se splošno fizično zdravje normalizira, učinkovitost osebe se poveča.

Navodila za uporabo ATP

Farmakološke lastnosti zdravila ATP so podobne farmakodinamiki same molekule. Zdravilo spodbuja energetski metabolizem, normalizira stopnjo nasičenja s kalijevim in magnezijevim ionom, znižuje vsebnost sečne kisline, aktivira transportne celične ionske sisteme in razvija antioksidacijsko funkcijo miokarda. Pri bolnikih s tahikardijo in atrijsko fibrilacijo uporaba zdravila pomaga obnoviti naravni sinusni ritem in zmanjšati intenziteto ektopičnih žarišč.

Pri ishemiji in hipoksiji zdravilo ustvarja membransko stabilizirajočo in antiaritmično aktivnost zaradi sposobnosti vzpostavitve presnove v miokardu. Zdravilo ATP ugodno vpliva na centralno in periferno hemodinamiko, koronarno cirkulacijo, povečuje sposobnost zmanjševanja srčne mišice, izboljšuje funkcionalnost levega prekata in srčni volumen. Vse to vrsto dejanj vodi do zmanjšanja števila napadov angine in kratka sapa.

Sestava

Zdravilna učinkovina zdravila je natrijeva sol adenozin trifosfata. Zdravilo ATP v ampulah vsebuje v 1 ml 20 mg aktivne sestavine in v tabletah - 10 ali 20 g na kos. Pomožne snovi v raztopini za injiciranje so citronska kislina in voda. Tablete vsebujejo tudi:

  • brezvodni koloidni silicijev dioksid;
  • natrijev benzoat (E211);
  • koruzni škrob;
  • kalcijev stearat;
  • laktoza monohidrat;
  • saharoze.

Obrazec za sprostitev

Kot smo že omenili, je zdravilo na voljo v tabletah in ampulah. Prvi pakiran v pretisnem omotu po 10 kosov, prodan po 10 ali 20 mg. Vsaka škatla vsebuje 40 tablet (4 pretisne omote). Ena ampula po 1 ml vsebuje 1% raztopino za injekcije. V kartonski škatli je 10 kosov in navodila za uporabo. Oblika tablete adenozin trifosfatne kisline je dveh vrst:

  • ATP-Long - zdravilo z daljšim učinkom, ki je na voljo v belih tabletah po 20 in 40 mg, vsaka z zarezo za delitev na eni strani in faseto - na drugi;
  • Forte - ATP zdravilo za srce v tabletah za 15 in 30 mg, ki kaže bolj izrazit učinek na srčno mišico.

Indikacije za uporabo

ATP tablete ali injekcije se pogosteje predpisujejo za različne bolezni srca in ožilja. Ker je spekter delovanja zdravila širok, je zdravilo prikazano v naslednjih pogojih:

  • vegetativna vaskularna distonija;
  • angina počitek in napetost;
  • nestabilna angina;
  • supraventrikularna paroksizmalna tahikardija;
  • supraventrikularna tahikardija;
  • ishemična bolezen srca;
  • postinfarktna in miokardna kardioskleroza;
  • srčno popuščanje;
  • motnje srčnega ritma;
  • alergijski ali infekcijski miokarditis;
  • sindrom kronične utrujenosti;
  • miokardna distrofija;
  • koronarni sindrom;
  • hiperurikemijo različne geneze.

Doziranje

ATP-Long je priporočljivo dati pod jezik (sublingvalno) do popolne resorpcije. Zdravljenje se izvaja neodvisno od hrane 3-4 krat / dan v odmerku 10-40 mg. Terapevtski tečaj, ki ga predpiše zdravnik posebej. Povprečno trajanje zdravljenja je 20-30 dni. Daljše imenovanje zdravnika po lastni presoji. Tečaj se lahko ponovi v 2 tednih. Priporočljivo je, da dnevni odmerek ne preseže 160 mg zdravila.

Injekcije ATP se intramuskularno injicirajo 1-2 krat / dan, 1-2 ml s hitrostjo 0,2-0,5 mg / kg teže bolnika. Intravensko dajanje zdravila poteka počasi (v obliki infuzij). Odmerek je 1-5 ml s hitrostjo 0,05-0,1 mg / kg / min. Infuzije se izvajajo izključno v bolnišnici pod skrbnim nadzorom kazalcev krvnega tlaka. Trajanje zdravljenja z injiciranjem je približno 10-14 dni.

Kontraindikacije

Zdravilo ATP je predpisano previdno v kombinirani terapiji z drugimi zdravili, ki vsebujejo magnezij in kalij, kot tudi z zdravili, ki spodbujajo srčno delovanje. Absolutne kontraindikacije za uporabo:

  • dojenje (dojenje);
  • nosečnost;
  • hiperkalemija;
  • hipermagnezij;
  • kardiogene ali druge vrste šoka;
  • akutno obdobje miokardnega infarkta;
  • obstruktivna patologija pljuč in bronhijev;
  • sinoatrijska blokada in AV blokada 2-3 stopinj;
  • hemoragična kap;
  • huda bronhialna astma;
  • starost otrok;
  • preobčutljivost na sestavine, ki sestavljajo zdravilo.

Neželeni učinki

Pri nepravilni uporabi zdravila se lahko pojavi prevelik odmerek, pri katerem so: arterijska hipotenzija, bradikardija, AV-blokada, izguba zavesti. S takimi znaki morate prenehati jemati zdravilo in se posvetovati z zdravnikom, ki vam bo predpisal simptomatsko zdravljenje. Pri dolgotrajni uporabi zdravila se pojavijo neželeni učinki. Med njimi so:

  • slabost;
  • pruritus;
  • epigastrični nelagodje in prsni koš;
  • kožni izpuščaji;
  • spiranje obraza;
  • bronhospazem;
  • tahikardija;
  • povečana diureza;
  • glavoboli;
  • omotica;
  • občutek toplote;
  • povečana gibljivost prebavnega trakta;
  • hiperkalemija;
  • hipermagnezij;
  • Quincke otekanje.

Cena zdravila ATP

Nakup tablete ATP drog ali ampule lahko v omrežju lekarne po predložitvi recept od zdravnika. Rok uporabnosti pripravka je 24 mesecev, raztopina za injiciranje pa je 12 mesecev. Cene zdravil se razlikujejo glede na obliko sproščanja, število tablet / ampul na pakiranje, tržno politiko vtičnice. Povprečna cena zdravila v regiji Moskvi:

Polno ime atf


Adenozin trifosfat (abbr. ATP, angleški ATP) - nukleotid, igra izredno pomembno vlogo pri izmenjavi energije in snovi v organizmih; Prvič, spojina je znana kot univerzalni vir energije za vse biokemične procese, ki se pojavljajo v živih sistemih. ATP je leta 1929 odkril Karl Lohmann [1], leta 1941 pa je Fritz Lipman pokazal, da je ATP glavni nosilec energije v celici [2].

Vsebina

Kemijske lastnosti

Sistematično ime ATP:

9-β-D-ribofuranoziladenin-5'-trifosfat ali 9-β-D-ribofuranozil-6-amino-purin-5'-trifosfat.

Kemično je ATP adenozin trifosforni ester, ki izhaja iz adenina in riboze.

Purinska dušikova baza - adenin - je povezana z β-N-glikozidno vezjo z 1'-ogljikom riboze. Tri molekule fosforne kisline se zaporedno vežejo na 5'-ogljik riboze, ki ga označujeta črke: α, β in γ.

ATP se nanaša na tako imenovane makroergične spojine, to je na kemične spojine, ki vsebujejo vezi, katerih hidroliza sprosti znatno količino energije. Hidroliza makroergičnih vezi molekule ATP, ki jo spremlja odstranitev 1 ali 2 ostankov fosforne kisline, vodi do sproščanja, po različnih virih, od 40 do 60 kJ / mol.

Izpuščena energija se uporablja v različnih procesih, ki se pojavljajo pri porabi energije.

Vloga v telesu

Glavna vloga ATP v telesu je povezana z zagotavljanjem energije številnih biokemičnih reakcij. Kot nosilec dveh visokoenergetskih vezi ATP služi kot neposreden vir energije za različne energetsko intenzivne biokemične in fiziološke procese. Vse to so reakcije sinteze kompleksnih snovi v telesu: izvajanje aktivnega prenosa molekul preko bioloških membran, vključno z ustvarjanjem transmembranskega električnega potenciala; krčenje mišic.

Poleg energijskega ATP-ja opravlja tudi številne druge enako pomembne funkcije v telesu:

  • Skupaj z drugimi nukleozidnimi trifosfati je ATP začetni produkt v sintezi nukleinskih kislin.
  • Poleg tega ima ATP pomembno mesto v regulaciji mnogih biokemičnih procesov. Kot alosterični efektor številnih encimov, ATP, ki združuje svoje regulativne centre, poveča ali zavira njihovo aktivnost.
  • ATP je tudi neposreden predhodnik sinteze cikličnega adenozin monofosfata, sekundarnega posrednika prenosa hormonskega signala v celico.
  • Znana je tudi vloga ATP kot posrednika v sinapsah.

Načini sinteze

V telesu se ATP sintetizira iz ADP z uporabo energije oksidacijskih snovi:

Fosforilacija ADP je mogoča na dva načina: fosforilacijo substrata in oksidativno fosforilacijo. Večina ATP nastane na mitohondrijskih membranah med oksidativno fosforilacijo H-odvisne ATP sintaze. Substratna fosforilacija ATP ne zahteva udeležbe membranskih encimov, pojavlja se v procesu glikolize ali s prenosom fosfatne skupine iz drugih visokoenergijskih spojin.

Reakcije fosforilacije ADP in kasnejša uporaba ATP kot vira energije tvorijo ciklični proces, ki je bistvo energetske presnove.

V telesu je ATP ena najpogosteje posodobljenih snovi, zato je pri ljudeh življenjska doba ene molekule ATP manj kot 1 minuto. Čez dan je ena molekula ATP podvržena v povprečju 2000–3000 ciklov resinteze (človeško telo sintetizira približno 40 kg ATP na dan), kar pomeni, da v telesu skoraj ni zaloge ATP, za normalno življenje pa je treba nenehno sintetizirati nove molekule ATP.

Biologija

Sestava molekule adenozin trifosfata (ATP) vključuje:

adenin (nanaša se na purinske baze), t

riboza (sladkor s petimi ogljiki, se nanaša na pentoze), t

tri fosfatne skupine (ostanki fosforne kisline).

ATP je dovzeten za hidrolizo, pri kateri pride do odstranitve končnih fosfatnih skupin in se sprosti energija. Običajno se razreže samo končni fosfat, manj pogosto drugi. V obeh primerih je količina energije precej velika (približno 40 kJ / mol). Če pride do ločitve tretje skupine, se sprosti le približno 13 kJ. Zato je rečeno, da sta v molekuli ATP zadnja dva fosfata povezana z visokoenergetsko (visokoenergetsko) vezjo, ki je označena z znakom »

". Tako lahko strukturo ATP izrazimo s formulo:

Adenin - Riboza - F

Pri odcepitvi od ATP (adenozin trifosfat) enega ostanka fosforne kisline nastane ADP (adenozin difosfat). Pri cepitvi dveh ostankov - AMP (adenozin monofosfat).

Glavna funkcija adenozin trifosfata v celici je, da je za to univerzalna oblika za rezervno energijo, sproščeno med dihanjem, ko se ADP s fosforilacijo pretvori v ATP. Takšna univerzalnost omogoča, da imajo vsi procesi, ki potekajo v celici z absorpcijo energije, enak »kemični mehanizem« za sprejemanje energije iz ATP. Mobilnost ATP vam omogoča, da dostavite energijo v kateri koli del celice.

ATP nastane ne le v procesu celičnega dihanja. Sintetizira se tudi v rastlinskih kloroplastih, v mišičnih celicah z uporabo kreatin fosfata.

Poleg energetske vloge adenozin trifosfata opravlja številne druge funkcije. Uporablja se skupaj z drugimi nukleozidnimi trifosfati (guanozid trifosfat) kot surovina pri sintezi nukleinskih kislin, je del številnih encimov itd.

Sinteza in razgradnja ATP v celici poteka neprekinjeno in v velikih količinah.

Biološka lekcija: ATP molekula - kaj je to

Osnova vseh življenjskih procesov je atomsko-molekularno gibanje. Tako dihalni proces kot razvoj celic, delitev je nemogoča brez energije. Vir oskrbe z energijo je ATP, kaj je in kako se oblikuje, razmislite o naslednjem.

Bistvo koncepta

Preden preučimo koncept ATP, je potrebno njegovo dekodiranje. Ta izraz se nanaša na nukleozidni trifosfat, ki je pomemben za metabolizem energije in snovi v telesu.

To je edinstven vir energije, ki temelji na biokemičnih procesih. Ta spojina je bistvena za encimsko izobraževanje.

ATP je bil odprt na Harvardu leta 1929. Ustanovitelji so bili znanstveniki na Harvard Medical School. Med njimi sta Karl Lohman, Cyrus Fiske in Yellapragada Subbarao. Identificirali so spojino, ki je v strukturi spominjala na adenil nukleotid ripenukleinske kisline.

To je zanimivo! Kaj je nukleotid in kaj je to

Posebnost spojine je bila vsebnost treh ostankov fosforne kisline namesto enega. Leta 1941 je znanstvenik Fritz Lipman dokazal, da ima ATP energetski potencial v celici. Kasneje so odkrili ključni encim, ki se imenuje ATP sintaza. Njegova naloga je tvorba molekul kisline v mitohondrijih.

ATP je akumulator energije v biologiji celic, je bistvenega pomena za uspešno izvajanje biokemičnih reakcij.

Biologija adenozin trifosfata zahteva njegovo tvorbo zaradi energetske presnove. Postopek je sestavljen iz ustvarjanja 2 molekul v drugi fazi. Preostalih 36 molekul se pojavi v tretji fazi.

Kopičenje energije v strukturi kisline se pojavi v povezovalnem delu med fosforjevimi ostanki. V primeru ločitve 1 ostanka fosforja pride do sproščanja energije 40 kJ.

Posledično se kislina pretvori v adenozin difosfat (ADP). Naslednja fosfatna odstranitev spodbuja pojav adenozin monofosfata (AMP).

Omeniti je treba, da rastlinski cikel zagotavlja ponovljeno uporabo AMP in ADP, zaradi česar se te spojine reducirajo v kislinsko stanje. To zagotavlja proces fotosinteze.

Struktura

Razkritje bistva spojine je možno po proučevanju, katere spojine so del molekule ATP.

Katere spojine so del kisline:

  • 3 ostanki fosforne kisline. Kisli ostanki se medsebojno kombinirajo z nestabilnimi energetskimi vezmi. Imenuje se tudi ortofosforna kislina;
  • adenin: je dušikova baza;
  • Riboza: To je pentozni ogljikov hidrat.

Vstop v ATP teh elementov mu daje strukturo nukleotidov. To omogoča, da se molekula kategorizira kot nukleinske kisline.

Pomembno je! Zaradi odcepitve molekul kisline se sprosti energija. ATP molekula vsebuje 40 kJ energije.

Izobraževanje

Nastajanje molekule poteka v mitohondrijih in kloroplastih. Temeljna točka molekularne sinteze kisline je disimilacijski proces. Disimilacija je proces prehoda kompleksne spojine na sorazmerno preprosto zaradi uničenja.

V okviru sinteze kislin je običajno ločevati več faz:

  1. Pripravljalno. Osnova cepitve - prebavnega procesa je zagotovljena z encimskim delovanjem. Hrana, ki jo zaužijemo, je predmet razpadanja. Do razgradnje maščob pride pri maščobnih kislinah in glicerolu. Beljakovine razgradijo na aminokisline, škrob - na tvorbo glukoze. Stopnjo spremlja sproščanje toplotne energije.
  2. Brez kisika ali glikolize. Osnova je proces propadanja. Razkroj glukoze poteka s sodelovanjem encimov, medtem ko se 60% sproščene energije pretvori v toploto, preostanek ostane v sestavi molekule.
  3. Kisik ali hidroliza; Izvaja se v mitohondrijih. Pojavlja se s kisikom in encimi. Sodeluje telo izdihani kisik. Konča se s popolno disimilacijo. Izpostavlja sproščanje energije za tvorbo molekule.

Obstajajo naslednji načini molekularne tvorbe:

  1. Fosforilacija substrata. Na podlagi energije snovi, ki so posledica oksidacije. Prevladujoči del molekule nastaja v mitohondrijih na membranah. Izvaja se brez sodelovanja membranskih encimov. To se dogaja v citoplazemskem delu z glikolizo. Različica oblikovanja je dovoljena zaradi transporta fosfatne skupine iz drugih visokoenergijskih spojin.
  2. Oksidativna fosforilacija. Pojavi se zaradi oksidativne reakcije.
  3. Fotofosforilacija rastlin med fotosintezo.

To je zanimivo! Biologija: katere organske snovi in ​​spojine so del celice

Pomen

Temeljni pomen molekule za telo se razkrije prek funkcije, ki jo izvaja ATP.

Funkcija ATP vključuje naslednje kategorije:

  1. Energija. Zagotavlja telesu energijo, je energetska osnova fizioloških biokemičnih procesov in reakcij. Pojavi se prek dveh visokoenergetskih vezi. Pomeni krčenje mišic, nastanek transmembranskega potenciala, zagotavljanje molekularnega prenosa skozi membrano.
  2. Osnova sinteze. Šteje se za izhodno spojino za nadaljnje tvorjenje nukleinskih kislin.
  3. Regulativni. Temeljna je ureditev večine biokemičnih procesov. Zagotovljeno s pripadanjem alosteričnemu efektorju encimske serije. Vpliva na delovanje regulativnih centrov s tem, da jih krepi ali odpravlja.
  4. Mediacija. Šteje se za sekundarno povezavo pri prenosu hormonskega signala v celico. Je predhodnik nastanka cikličnega ADP.
  5. Mediator Je signalna snov v sinapsah in drugih celičnih interakcijah. Zagotovljena je purinergična signalizacija.

To je zanimivo! Kakšen je pomen homeostaze in kaj je

Med zgoraj navedenimi točkami prevladuje energetska funkcija ATP.

Pomembno je razumeti, ne glede na to, kakšno funkcijo opravlja ATP, je njegova vrednost univerzalna.

Uporabni video

Povzemimo se

Osnova fizioloških in biokemičnih procesov je obstoj molekule ATP. Glavna naloga spojin je oskrba z energijo. Brez povezave je vitalna dejavnost obeh rastlin in živali nemogoča.

Polno ime atf

Kemija bo pomagala razumeti, kaj je ATP. Kemijska formula molekule ATP je C10H16N5O13P3. Ne pozabite, da je polno ime enostavno, če ga razdelite na njegove sestavne dele. Adenozin trifosfat ali adenozin trifosfatna kislina je nukleotid, sestavljen iz treh delov:

  • dušikova baza adenin-purin;
  • pentozni monosaharid riboza;
  • tri ostanke fosforne kisline.

Sl. 1. Struktura molekule ATP.

Podrobnejše dekodiranje ATP je predstavljeno v tabeli.

Sestavni deli

Formula

Opis

Derivat purina, del vitalnih nukleotidov. Netopen v vodi

Pet-ogljikov sladkor, ki je del nukleotidov, vključno z RNA

Anorganska kislina, hitro topna v vodi

ATP so najprej odkrili Harvardski biokemiki Subbarao, Lohman, Fiske leta 1929. Leta 1941 je nemški biokemik Fritz Lipman ugotovil, da je ATP vir energije živega organizma.

Oblikovanje energije

Fosfatne skupine so med seboj povezane z visokoenergetskimi vezmi, ki jih je mogoče enostavno uničiti. Med hidrolizo (interakcija z vodo) se razcepijo vezi fosfatne skupine, ki sprošča veliko količino energije, ATP pa se pretvori v ADP (adenozin difosforjeva kislina).

Običajno je kemijska reakcija naslednja:

ATP + H2O → ADP + H3PO4 + energija

Sl. 2. Hidroliza ATP.

Del sproščene energije (okoli 40 kJ / mol) sodeluje v anabolizmu (asimilacija, presnova plastike), del pa se razprši kot toplota za vzdrževanje telesne temperature. Po nadaljnji hidrolizi ADP se druga fosfatna skupina odcepi z sproščanjem energije in nastajanjem AMP (adenozin monofosfat). AMP se ne hidrolizira.

Sinteza ATP

ATP se nahaja v citoplazmi, jedru, kloroplastih, v mitohondrijih. Sinteza ATP v živalski celici se pojavi v mitohondrijih in v rastlinski celici, v mitohondrijih in kloroplastih.

ATP nastane iz ADP in fosfata z porabo energije. Ta proces se imenuje fosforilacija:

ADP + H3PO4 + energija → ATP + H2O

Sl. 3. Nastanek ATP iz ADP.

V rastlinskih celicah nastopi fosforilacija med fotosintezo in se imenuje fotofosforilacija. Pri živalih se proces odvija med dihanjem in se imenuje oksidativna fosforilacija.

V živalskih celicah se sinteza ATP dogaja med katabolizmom (disimilacija, energetski metabolizem) med razgradnjo beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov.

Funkcije

Iz definicije ATP je jasno, da je ta molekula sposobna proizvajati energijo. Poleg energije adenozin trifosfatne kisline deluje druge funkcije:

  • je material za sintezo nukleinskih kislin;
  • je del encimov in ureja kemijske procese, pospešuje ali upočasnjuje njihov pretok;
  • je posrednik - prenaša signal v sinapse (kontaktne točke dveh celičnih membran).

Kaj smo se naučili?

Iz razreda 10 biologije smo spoznali strukturo in funkcije ATP - adenozin trifosfata. ATP vsebuje adenin, ribozo in tri ostanke fosforne kisline. Med hidrolizo se uničijo fosfatne vezi, ki sproščajo energijo, potrebno za vitalno aktivnost organizmov.

Polno ime atf

Adenozin trifosfat ali adenozin trifosfatna kislina (abbr. ATP, eng. ATP) - nukleozidni trifosfat, ki je zelo pomemben pri izmenjavi energije in snovi v organizmih. ATP je univerzalni vir energije za vse biokemične procese, ki se pojavljajo v živih sistemih, zlasti za tvorbo encimov. Odkritje snovi se je zgodilo leta 1929 s strani znanstvenikov na Harvard Medical School - Karl Lohman, Cyrus Fiske in Yellapragada Subbarao [2], leta 1941 pa je Fritz Lipman pokazal, da je ATP glavni nosilec energije v celici [3].

Vsebina

Kemijske lastnosti [ ]

Sistematično ime ATP:

9-β-D-ribofuranoziladenin-5'-trifosfat ali 9-β-D-ribofuranozil-6-amino-purin-5'-trifosfat.

Kemično je ATP adenozin trifosforni ester, ki izhaja iz adenina in riboze.

Purinska dušikova baza - adenin - je povezana z β-N-glikozidno vezjo z 1'-ogljikom riboze. Tri molekule fosforne kisline se zaporedno vežejo na 5'-ogljik riboze, ki ga označujeta črke: α, β in γ.

ATP se nanaša na tako imenovane makroergične spojine, to je na kemične spojine, ki vsebujejo vezi, katerih hidroliza sprosti znatno količino energije. Hidroliza makroergičnih vezi molekule ATP, ki jo spremlja odstranitev 1 ali 2 ostankov fosforne kisline, vodi do sproščanja, po različnih virih, od 40 do 60 kJ / mol.

Izpuščena energija se uporablja v različnih procesih, ki se pojavljajo pri porabi energije.

Vloga v telesu [| ]

Glavna vloga ATP v telesu je povezana z zagotavljanjem energije številnih biokemičnih reakcij. Kot nosilec dveh visokoenergetskih vezi ATP služi kot neposreden vir energije za različne energetsko intenzivne biokemične in fiziološke procese. Vse to so reakcije sinteze kompleksnih snovi v telesu: izvajanje aktivnega prenosa molekul skozi biološke membrane, vključno z ustvarjanjem transmembranskega električnega potenciala; krčenje mišic.

Poleg energijskega ATP-ja opravlja tudi številne druge enako pomembne funkcije v telesu:

  • Skupaj z drugimi nukleozidnimi trifosfati je ATP začetni produkt v sintezi nukleinskih kislin.
  • Poleg tega ima ATP pomembno mesto v regulaciji mnogih biokemičnih procesov. Kot alosterični efektor številnih encimov, ATP, ki združuje svoje regulativne centre, poveča ali zavira njihovo aktivnost.
  • ATP je tudi neposreden predhodnik sinteze cikličnega adenozin monofosfata, sekundarnega posrednika prenosa hormonskega signala v celico.
  • Znana je tudi vloga ATP kot mediatorja v sinapsah in signalne snovi v drugih medceličnih interakcijah (purinergična transdukcija signala).

Načini sinteze [| ]

V telesu se ATP sintetizira s fosforilacijo ADP:

Fosforilacija ADP je možna na tri načine:

Prvi dve metodi uporabljata energijo oksidacijskih snovi. Večina ATP nastane na mitohondrijskih membranah med oksidativno fosforilacijo H-odvisne ATP sintaze. Fosforilacija substrata ADP ne zahteva udeležbe membranskih encimov, pojavlja se v citoplazmi med glikolizo ali s prenosom fosfatne skupine iz drugih visokoenergijskih spojin.

Reakcije fosforilacije ADP in kasnejša uporaba ATP kot vira energije tvorijo ciklični proces, ki je bistvo energetske presnove.

V telesu je ATP ena najpogosteje posodobljenih snovi; pri ljudeh je življenjska doba ene molekule ATP manjša od 1 min. Čez dan je ena molekula ATP v povprečju 2000-3000 ciklov resinteze (človeško telo sintetizira približno 40 kg ATP na dan, vendar vsebuje približno 250 g v vsakem določenem trenutku), to pomeni, da se telo ATP skoraj ne ustvari v telesu in za normalno življenje. potrebno je nenehno sintetizirati nove molekule ATP.

ATP molekula v biologiji: sestava, funkcija in vloga v telesu

Najpomembnejša snov v celicah živih organizmov je adenozin trifosfat ali adenozin trifosfat. Če vnesete okrajšavo tega imena, dobimo ATP (angleški ATP). Ta snov spada v skupino nukleozidnih trifosfatov in ima vodilno vlogo v procesih presnove v živih celicah, saj je zanje nezamenljiv vir energije.

Pionirji ATP so biokemiki z Harvardske šole tropske medicine - Yellapragada Subbarao, Karl Loman in Cyrus Fiske. Odkritje je potekalo leta 1929 in je postalo pomemben mejnik v biologiji živih sistemov. Kasneje, leta 1941, je nemški biokemik Fritz Lipmann ugotovil, da je ATP v celicah glavni nosilec energije.

Struktura ATP

Ta molekula ima sistematično ime, ki je napisano takole: 9-β-D-ribofuranoziladenin-5′-trifosfat ali 9-β-D-ribofuranozil-6-amino-purin-5′-trifosfat. Katere spojine so del ATP? Kemično je to trifosforni ester adenozina, derivat adenina in riboze. Ta snov se tvori z združevanjem adenina, ki je dušikova baza purina, z 1'-ogljikom riboze z uporabo β-N-glikozidne vezi. 5'-ogljiku riboze se nato zaporedoma dodajo α-, β- in γ-molekule fosforne kisline.

To je zanimivo: ne membranske celične organele, njihove značilnosti.

Tako molekula ATP vsebuje spojine, kot so adenin, riboza in tri ostanki fosforne kisline. ATP je posebna spojina, ki vsebuje vezi, ki hidrolizirajo in sproščajo velike količine energije. Takšne vezi in snovi se imenujejo visoka energija. Med hidrolizo teh vezi molekule ATP se sprosti količina energije od 40 do 60 kJ / mol in ta proces spremlja odstranitev enega ali dveh ostankov fosforne kisline.

Takšne kemijske reakcije so zabeležene:

  • 1). ATP + voda → ADP + fosforna kislina + energija;
  • 2). ADP + voda → AMP + fosforna kislina + energija.

Energija, ki se sprošča med temi reakcijami, se uporablja v nadaljnjih biokemičnih procesih, ki zahtevajo določene vnose energije.

Vloga ATP v živem organizmu. Njegove funkcije

Kakšna je funkcija ATP? Najprej, energija. Kot je navedeno zgoraj, je glavna vloga adenozin trifosfata energijska oskrba biokemičnih procesov v živem organizmu. Ta vloga je posledica dejstva, da zaradi prisotnosti dveh visokoenergetskih vezi ATP deluje kot vir energije za številne fiziološke in biokemične procese, ki zahtevajo velike vnose energije. Takšni procesi so vse reakcije sinteze kompleksnih snovi v telesu. To je predvsem aktivni prenos molekul preko celičnih membran, vključno z udeležbo pri ustvarjanju intermembranskega električnega potenciala in izvajanjem mišične kontrakcije.

Poleg tega navedemo še nekaj, nič manj pomembnih funkcij ATP, kot so:

  • mediator v sinapsah in signalna snov v drugih celično-celičnih interakcijah (funkcija prenosa purinergičnega signala);
  • regulacijo različnih biokemičnih procesov, kot so povečanje ali zaviranje aktivnosti številnih encimov z njihovo vezavo na njihove regulacijske centre (alosterična efektorska funkcija);
  • sodelovanje pri sintezi cikličnega adenozin monofosfata (AMP), ki je sekundarni posrednik v procesu prenosa hormonskega signala v celico (kot neposredni prekurzor v verigi sinteze AMP);
  • sodelovanje z drugimi nukleozidnimi trifosfati pri sintezi nukleinskih kislin (kot začetnega produkta).

Kako se ATP proizvaja v telesu?

Sinteza adenozin trifosfata nenehno poteka, saj telo vedno potrebuje energijo za normalno življenje. V vsakem danem trenutku je vsebina te snovi zelo majhna - približno 250 gramov, ki so „rezerva za nujne primere“ na »črnem dnevu«. Med boleznijo se ta kislina intenzivno sintetizira, ker zahteva veliko energije za delovanje imunskega in izločajočega sistema, kot tudi telesni termoregulacijski sistem, ki je potreben za učinkovit boj proti nastopu bolezni.

V katerih ATP celicah najbolj? To so celice mišičnega in živčnega tkiva, saj so procesi izmenjave energije najbolj intenzivni v njih. In to je očitno, ker so mišice vključene v gibanje, ki zahteva zmanjšanje mišičnih vlaken, nevroni pa prenašajo električne impulze, brez katerih je delo vseh telesnih sistemov nemogoče. Zato je tako pomembno, da celica ohranja stalno in visoko raven adenozin trifosfata.

Kako se lahko tvorijo molekule adenozin trifosfata v telesu? Nastanejo s tako imenovano fosforilacijo ADP (adenozin difosfat). Ta kemijska reakcija je naslednja: t

ADP + fosforna kislina + energija → ATP + voda.

Fosforilacija ADP poteka s sodelovanjem katalizatorjev, kot so encimi in svetloba, in se izvaja na enega od treh načinov:

  • fotofosforilacija (rastlinska fotosinteza);
  • oksidativno fosforilacijo ADP s H-odvisno ATP sintazo, zaradi česar se večina adenozin trifosfata tvori na celičnih mitohondrijskih membranah (povezanih z dihanjem celic);
  • fosforilacija substrata v citoplazmi celice med glikolizo ali s prenosom fosfatne skupine iz drugih visokoenergijskih spojin, ki ne zahtevajo sodelovanja membranskih encimov.

Oba oksidativna in substratna fosforilacija uporabljata energijo snovi, oksidiranih med takšno sintezo.

Zaključek

Adenozin trifosfat je najpogosteje posodobljena snov v telesu. Kakšna je povprečna življenjska molekula adenozin trifosfata? V človeškem telesu je na primer pričakovana življenjska doba krajša od ene minute, zato se ena molekula takšne snovi rodi in razpade do 3000-krat na dan. Presenetljivo, čez dan človeško telo sintetizira približno 40 kg te snovi! Tako velike so potrebe za to »notranjo energijo« za nas!

Celoten cikel sinteze in nadaljnje uporabe ATP kot energetskega goriva za metabolične procese v organizmu živega bitja je bistvo energetskega metabolizma v tem organizmu. Tako je adenozin trifosfat nekakšna "baterija", ki zagotavlja normalno delovanje vseh celic živega organizma.

Polno ime atf

Slika prikazuje dva načina za prikaz strukture ATP. Adenozin monofosfat (AMP), adenozin difosfat (ADP) in adenozin trifosfat (ATP) spadajo v razred spojin, imenovanih nukleogidi. Nukleotidna molekula sestoji iz sladkorja s petimi ogljiki, dušikove baze in fosforne kisline. V AMP molekuli sladkor predstavlja riboza, baza pa adenin. V molekuli ADP sta dve fosfatni skupini in tri v molekuli ATP.

Vrednost ATP

Razdelitev ATP na ADP in anorganski fosfat (Fn) sprosti energijo:

Reakcija poteka s absorpcijo vode, to je hidroliza (v našem članku smo se srečali s tem zelo pogostim tipom biokemičnih reakcij večkrat). Tretja fosfatna skupina, ločena od ATP, ostane v celici kot anorganski fosfat (Fn). Izhod proste energije v tej reakciji je 30,6 kJ na 1 mol ATP.

ATP se lahko ponovno sintetizira iz ADP in fosfata, vendar to zahteva 30,6 kJ energije na mol novo nastalega ATP.

V tej reakciji, imenovani reakcija kondenzacije, se sprosti voda. Dodajanje fosfata ADP se imenuje fosforilacijska reakcija. Obe zgornji enačbi lahko združimo:

Katalizira reverzibilno encimsko reakcijo, imenovano ATPaza.

Vse celice, kot smo že omenili, za izvedbo svojega dela zahtevajo energijo in za vse celice katerega koli organizma je vir te energije ATP. Zato se ATP imenuje »univerzalni nosilec energije« ali »energijska valuta« celic. Primerna analogija so električne baterije. Ne pozabite, zakaj jih le ne uporabljamo. Z njihovo pomočjo lahko v enem primeru sprejemamo svetlobo, zvok v drugem, včasih mehanskem gibanju, včasih pa od njih potrebujemo električno energijo. Priročnost baterij je, da lahko uporabimo isti vir energije - baterijo - za različne namene, odvisno od tega, kje ga postavimo. Isto vlogo ima v celicah ATP. Zagotavlja energijo za različne procese, kot so krčenje mišic, prenos živčnih impulzov, aktivni transport snovi ali sinteza beljakovin in za vse druge vrste celične aktivnosti. V ta namen ga je treba preprosto „povezati“ z ustreznim delom celične naprave.

Analogijo lahko nadaljujemo. Baterije je treba najprej izdelati, nekatere od njih (polnilne) in ATP pa je mogoče ponovno napolniti. Pri izdelavi baterij v tovarni je treba vanje vgraditi določeno količino energije (in tako porabiti v tovarni). Sinteza ATP zahteva tudi energijo; njegov vir je oksidacija organskih snovi v procesu dihanja. Ker se fosforilacija energije ADP sprosti med oksidacijskim postopkom, se taka fosforilacija imenuje oksidativna. Med fotosintezo ATP nastane s svetlobno energijo. Ta proces se imenuje fotofosforilacija (glej oddelek 7.6.2). V celici so tudi „tovarne“, ki proizvajajo večino ATP. To so mitohondriji; vsebujejo kemične „montažne linije“, na katerih se med aerobno dihanjem oblikuje ATP. Končno se v celici pojavi polnjenje izpraznjenih "baterij": potem ko se ATP sprošča energija, ki jo vsebuje, se spremeni v ADP in Fn, se lahko spet hitro sintetizira iz ADP in Fn zaradi energije, pridobljene v procesu dihanja od oksidacije novega. organske snovi.

Količina ATP v celici v danem trenutku je zelo majhna. Zato bi morali v ATP videti le nosilno energijo, ne pa njenega skladišča. Za dolgoročno shranjevanje energije so snovi, kot so maščobe ali glikogen. Celice so zelo občutljive na ravni ATP. Takoj, ko se poveča hitrost uporabe, se hitrost dihanja, ki podpira to raven, istočasno poveča.

Vloga ATP kot povezave med celičnim dihanjem in procesi, ki potekajo s porabo energije, je vidna na sliki, ki je preprosta, vendar ponazarja zelo pomemben vzorec.

Tako lahko rečemo, da je splošna funkcija dihanja proizvodnja ATP.

Povzemite zgornje.
1. Sinteza ATP iz ADP in anorganskega fosfata zahteva 30,6 kJ energije na 1 mol ATP.
2. ATP je prisoten v vseh živih celicah in je zato univerzalni nosilec energije. Drugi energetski nosilci se ne uporabljajo. To poenostavlja zadevo - potrebne celične naprave so lahko enostavnejše in učinkovitejše in gospodarnejše.
3. ATP z lahkoto prenaša energijo v kateri koli del celice v kateri koli proces, ki potrebuje energijo.
4. ATP hitro sprosti energijo. Za to je potrebna samo ena reakcija - hidroliza.
5. Stopnja razmnoževanja ATP iz ADP in anorganskega fosfata (hitrost dihanja) se enostavno regulira glede na potrebe.
6. ATP se sintetizira med dihanjem zaradi kemične energije, ki se sprosti med oksidacijo organskih snovi, kot so glukoza, in med fotosintezo - zaradi sončne energije. Nastajanje ATP iz ADP in anorganskega fosfata se imenuje fosforilacijska reakcija. Če energijo za fosforilacijo dobimo z oksidacijo, potem govorimo o oksidativni fosforilaciji (ta proces poteka med dihanjem), če se za fosforilacijo uporablja svetlobna energija, potem se proces imenuje fotofosforilacija (to se dogaja med fotosintezo).

Polno ime atf

ATP (adenozin trifosfat) je snov, ki večino biokemičnih reakcij, ki se pojavljajo v celici, oskrbuje z energijo, saj cepitev te molekule povzroči veliko sproščanje energije. Molekula ATP je sestavljena iz treh ostankov fosforne kisline, ribozne in adeninske dušikove baze. Fosfatne skupine v molekuli so medsebojno povezane z makroergičnimi vezmi.

Pri ljudeh se sinteza ATP pojavlja predvsem v mitohondrijih celice, zato te organele pogosto imenujemo celične elektrarne. Sinteza in razgradnja ATP v celici nenehno poteka, saj ta visokoenergijska molekula živi manj kot eno minuto. Čez dan se vsaka molekula ATP razgradi in ponovno sintetizira dva ali tri tisočkrat.

ATP je leta 1929 odprl skupino znanstvenikov na Harvard Medical School, kjer so sodelovali Karl Loman, Cyrus Fiske in Yellapragada Subbarao. Leta 1941 je Fritz Lipman pokazal, da je ATP glavni nosilec energije v celici.

ATP molekula - kaj je in kakšna je njena vloga v telesu

ATP je skrajšano ime Adenozin trifosforna kislina. Lahko pa najdete tudi ime adenozin trifosfat. To je nukleoid, ki igra veliko vlogo pri izmenjavi energije v telesu. Adenozin Trifosforna kislina je univerzalni vir energije, ki sodeluje pri vseh biokemičnih procesih v telesu. To molekulo je leta 1929 odkril znanstvenik Carl Lomann. Njegov pomen je potrdil Fritz Lipman leta 1941.

Struktura in formula ATP


Če govorimo o ATP podrobneje, je to molekula, ki daje energijo vsem procesom, ki se pojavljajo v telesu, vključno z energijo za gibanje. Cepitev molekule ATP povzroči krčenje mišičnih vlaken, zaradi česar se sprosti energija, kar omogoča krčenje. Sintetiziran adenozin trifosfat iz inozina - v živem organizmu.

Da bi dali telesu energijo, mora adenozin trifosfat iti skozi več faz. Najprej se loči fosfat s posebnim koencimom. Vsak fosfat daje deset kalorij. Proces proizvaja energijo in proizvaja ADP (adenozin difosfat).

Če telo potrebuje več energije, da deluje, potem se sprosti še en fosfat. Nato nastane AMP (adenozin monofosfat). Glavni vir za proizvodnjo adenozin trifosfata je glukoza, v celici se razcepi v piruvat in citosol. Adenozin trifosfat energizira dolga vlakna, ki vsebujejo beljakovine - miozin. On tvori mišične celice.

V trenutku, ko telo počiva, veriga gre v nasprotno smer, kar pomeni, da se tvori adenozin. Za ta namen se ponovno uporabi glukoza. Ustvarjene molekule adenozina Trifosfatne molekule se bodo ponovno uporabile takoj, ko bo to potrebno. Ko energija ni potrebna, se shranjuje v telesu in sprosti takoj, ko je to potrebno.

ATP molekula je sestavljena iz več ali treh komponent:

  1. Riboza je sladkor s petimi ogljiki, enako je osnova DNK.
  2. Adenin je kombiniran atom dušika in ogljika.
  3. Trifosfat.

V samem središču molekule adenozin trifosfata je molekula riboza in njen rob je bistven za adenozin. Na drugi strani riboza je veriga treh fosfatov.

Sistemi ATP


Razumeti je treba, da bo zaloga ATP zadostovala le za prve dve ali tri sekunde motorične aktivnosti, po kateri se bo njena raven zmanjšala. Toda hkrati se lahko delo mišic izvaja le s pomočjo ATP. Zaradi posebnih sistemov se v telesu stalno sintetizirajo nove ATP molekule. Vključitev novih molekul poteka glede na trajanje obremenitve.

ATP molekule sintetizirajo tri glavne biokemične sisteme:

  1. Fosfageni sistem (kreatin fosfat).
  2. Sistem glikogena in mlečne kisline.
  3. Aerobno dihanje.

Razmislite o vsakem posebej.

Fosfageni sistem - če bodo mišice delovale kratek čas, vendar zelo intenzivno (približno 10 sekund), bo uporabljen fosfogeni sistem. V tem primeru se ADP veže na kreatin fosfat. Zahvaljujoč temu sistemu je v mišičnih celicah stalno prisotna majhna količina adenozin trifosfata. Ker v mišičnih celicah obstajajo tudi kreatin-fosfati, se uporabljajo za obnovitev ravni ATP po zelo intenzivnem kratkem delu. Toda po desetih sekundah se stopnja kreatin fosfata začne zmanjševati - ta energija je dovolj za kratko dirko ali intenzivno telesno obremenitev v bodybuildingu.

Glikogen in mlečna kislina - sproščata telo počasneje kot prejšnje. Sintetizira ATP, kar je dovolj za eno in pol minuto intenzivnega dela. V procesu se glukoza v mišičnih celicah oblikuje v mlečno kislino z anaerobno presnovo.

Ker organizem ne uporablja kisika v anaerobnem stanju, ta sistem zagotavlja energijo tako kot v aerobnem sistemu, vendar se čas shrani. V anaerobnem načinu se mišice močno in hitro skrčijo. Takšen sistem lahko omogoči štiristo metrov sprinta ali daljše intenzivne vadbe v telovadnici. Ampak za dolgo časa za delo na ta način ne bo dopustil bolečine v mišicah, ki se pojavi zaradi presežka mlečne kisline.

Aerobna respiracija - ta sistem se aktivira, če vadba traja več kot dve minuti. Nato mišice začnejo prejemati adenozin trifosfat iz ogljikovih hidratov, maščob in beljakovin. V tem primeru se ATP sintetizira počasi, vendar je dovolj energije za dolgo časa - telesna aktivnost lahko traja več ur. Razlog za to je, da se glukoza brez ovir razgradi, nima protiukrepov, ki bi ovirali s strani, saj mlečna kislina preprečuje anaerobni proces.

Vloga ATP v telesu


Iz prejšnjega opisa je jasno, da je glavna vloga adenozin trifosfata v telesu zagotoviti energijo za vse številne biokemične procese in reakcije v telesu. Večina energetsko intenzivnih procesov v živih bitijih je posledica ATP.

Poleg te glavne funkcije pa adenozin trifosfat opravlja tudi druge:

  1. Kot začetni produkt igra pomembno vlogo pri sintezi nukleinskih kislin.
  2. Ureja različne biokemične procese.
  3. Adenozin trifosfat je predhodnik sinteze cikličnega adenozin monofosfata (posrednika prenosa hormonskega signala v celico).
  4. Je posrednik v sinapsah.

Vloga ATP v telesu in življenju osebe je znana ne le znanstvenikom, ampak tudi številnim športnikom in bodybuilderjem, saj njegovo razumevanje pomaga, da je vadba učinkovitejša in pravilno izračuna obremenitev. Za ljudi, ki se ukvarjajo s treningom moči v telovadnici, sprintnih dirkah in drugih športih, je zelo pomembno razumeti, kakšne vaje so potrebne za opravljanje v tistem trenutku. Zaradi tega je možno oblikovati želeno strukturo telesa, izdelati mišično strukturo, zmanjšati prekomerno telesno težo in doseči želene rezultate.