ATP - što je to, opis i oblik oslobađanja lijeka, upute za uporabu, indikacije, nuspojave

Tumor

Adenozin trifosfatna kiselina (ATP molekula u biologiji) je tvar koju proizvodi tijelo. To je izvor energije za svaku stanicu u tijelu. Ako se ATP ne proizvodi dovoljno, tada dolazi do kvara kardiovaskularnih i drugih sustava i organa. U tom slučaju, liječnici propisuju lijek koji sadrži adenozin trifosfat, koji je dostupan u tabletama i ampulama.

Što je ATP

Adenozin trifosfat, adenozin trifosfat ili ATP je nukleozid trifosfat, koji je univerzalni izvor energije za sve žive stanice. Molekula osigurava vezu između tkiva, organa i tjelesnih sustava. Budući da je nositelj visokoenergetskih veza, adenozin trifosfat sintetizira složene tvari: prijenos molekula kroz biološke membrane, kontrakcije mišića i druge. Struktura ATP-a je riboza (pet-ugljični šećer), adenin (dušična baza) i tri ostatka fosforne kiseline.

Osim energetske funkcije ATP-a, molekula je potrebna u tijelu za:

  • opuštanje i kontrakcija srčanog mišića;
  • normalno funkcioniranje međustaničnih kanala (sinapsi);
  • ekscitacija receptora za normalno širenje impulsa duž živčanih vlakana;
  • prijenos pobude iz vagusnog živca;
  • dobra opskrba krvi glavom, srcem;
  • povećava izdržljivost tijela s aktivnim mišićnim opterećenjem.

Priprema ATP

Razumljivo je kako znači ATP, ali ono što se događa u tijelu kada se njegova koncentracija smanji nije svima jasno. Kroz molekule adenozin trifosfata pod utjecajem negativnih faktora u stanicama ostvaruju se biokemijske promjene. Iz tog razloga, ljudi s nedostatkom ATP-a pate od kardiovaskularnih bolesti, razvijaju mišićnu distrofiju. Kako bi se tijelu osigurao potreban izvor adenozin trifosfata, propisani su lijekovi s njegovim sadržajem.

ATP lijek je lijek koji se propisuje za bolju prehranu stanica tkiva i opskrbu krvi organima. Zahvaljujući njemu, rad srčanog mišića vraća se u tijelo pacijenta, smanjuju se rizici od ishemije i aritmije. Uzimanje ATP-a poboljšava cirkulaciju krvi, smanjuje rizik od infarkta miokarda. Zbog poboljšanja ovih pokazatelja normalizira se opće fizičko zdravlje, povećava se učinkovitost osobe.

Upute za uporabu ATP-a

Farmakološka svojstva ATP lijeka slična su farmakodinamici same molekule. Lijek stimulira energetski metabolizam, normalizira razinu zasićenja kalijevim i magnezijevim ionima, smanjuje sadržaj mokraćne kiseline, aktivira sustave prijenosa staničnih iona i razvija antioksidacijsku funkciju miokarda. Kod pacijenata s tahikardijom i atrijskom fibrilacijom, uzimanje lijekova pomaže vratiti prirodni sinusni ritam i smanjiti intenzitet ektopičnih žarišta.

Kod ishemije i hipoksije, lijek stvara membranski stabilizirajuću i antiaritmičku aktivnost, zbog sposobnosti uspostavljanja metabolizma u miokardiju. Lijek ATP blagotvorno djeluje na središnju i perifernu hemodinamiku, koronarnu cirkulaciju, povećava sposobnost smanjivanja srčanog mišića, poboljšava funkcionalnost lijeve klijetke i srčani volumen. Sve to područje djelovanja dovodi do smanjenja broja napada angine i kratkog daha.

struktura

Aktivni sastojak lijeka je natrijeva sol adenozin trifosfata. Lijek ATP u ampulama sadrži 1 ml 20 mg aktivnog sastojka, au tabletama 10 ili 20 g po komadu. Pomoćne tvari u injekcijskoj otopini su limunska kiselina i voda. Tablete dodatno sadrže:

  • bezvodni koloidni silicijev dioksid;
  • natrijev benzoat (E211);
  • kukuruzni škrob;
  • kalcijev stearat;
  • laktoza monohidrat;
  • saharoza.

Obrazac za izdavanje

Kao što je već spomenuto, lijek je dostupan u tabletama i ampulama. Prvi pakiran u blisteru od 10 komada, prodan u 10 ili 20 mg. Svaka kutija sadrži 40 tableta (4 blister pakiranja). Svaka ampula od 1 ml sadrži 1% otopinu za injekcije. U kartonskoj kutiji nalazi se 10 komada i upute za uporabu. Oblik tableta adenozin trifosfatne kiseline je dva tipa:

  • ATP-Long - lijek s duljim učinkom, dostupan u bijelim tabletama od 20 i 40 mg svaka s usjekom za podjelu s jedne strane i aspektom - s druge strane;
  • Forte - ATP lijek za srce u tabletama za 15 i 30 mg, što pokazuje izraženiji učinak na srčani mišić.

Indikacije za uporabu

ATP tablete ili injekcije češće se propisuju za razne bolesti kardiovaskularnog sustava. Budući da je spektar djelovanja lijeka širok, lijek se pokazuje u sljedećim uvjetima:

  • vegetativna vaskularna distonija;
  • angina odmor i napetost;
  • nestabilna angina;
  • supraventrikularna paroksizmalna tahikardija;
  • supraventrikularna tahikardija;
  • ishemijske bolesti srca;
  • postinfarktna i miokardijalna kardioskleroza;
  • zatajenje srca;
  • poremećaji srčanog ritma;
  • alergijski ili infektivni miokarditis;
  • sindrom kroničnog umora;
  • distrofija miokarda;
  • koronarni sindrom;
  • hiperurikemija različite geneze.

doza

ATP-Long se preporuča staviti pod jezik (sublingvalno) do potpune resorpcije. Tretman se provodi nezavisno od hrane 3-4 puta dnevno u dozi od 10-40 mg. Terapijski tečaj propisan od strane liječnika pojedinačno. Prosječno trajanje liječenja je 20-30 dana. Dulje imenovanje liječnika po vlastitom nahođenju. Tečaj se može ponoviti u 2 tjedna. Ne preporuča se prekoračenje dnevne doze iznad 160 mg lijeka.

Injekcije ATP-a se intramuskularno injiciraju 1-2 puta dnevno, 1-2 ml brzinom od 0,2-0,5 mg / kg težine pacijenta. Intravenska primjena lijeka provodi se polako (u obliku infuzija). Doziranje je 1-5 ml brzinom od 0,05-0,1 mg / kg / min. Infuzije se provode isključivo u bolnici pod pažljivim praćenjem pokazatelja krvnog tlaka. Trajanje injekcijske terapije je oko 10-14 dana.

kontraindikacije

Lijek ATP propisan je s oprezom u kombiniranoj terapiji s drugim lijekovima koji sadrže magnezij i kalij, kao i s lijekovima koji stimuliraju srčanu aktivnost. Apsolutne kontraindikacije za uporabu:

  • dojenje (dojenje);
  • trudnoća;
  • hiperkalijemija;
  • gipermagniemiya;
  • kardiogene ili druge vrste šoka;
  • akutno razdoblje infarkta miokarda;
  • opstruktivna patologija pluća i bronha;
  • sinoatrijska blokada i AV blokada od 2-3 stupnja;
  • hemoragijski moždani udar;
  • teška bronhijalna astma;
  • dječja dob;
  • preosjetljivost na sastojke koji čine lijek.

Nuspojave

Kod nepravilne uporabe lijeka može doći do predoziranja, u kojem su: arterijska hipotenzija, bradikardija, AV-blokada, gubitak svijesti. S takvim znakovima morate prestati uzimati lijek i obratiti se liječniku koji će vam propisati simptomatsko liječenje. Nuspojave se javljaju s duljom primjenom lijeka. Među njima su:

  • mučnina;
  • svrbež;
  • epigastrična nelagoda i prsa;
  • osip na koži;
  • ispiranje lica;
  • bronhospazam;
  • tahikardija;
  • povećana diureza;
  • glavobolje;
  • vrtoglavica;
  • osjećaj topline;
  • povećana pokretljivost gastrointestinalnog trakta;
  • hiperkalijemija;
  • gipermagniemiya;
  • Quincke oticanje.

Cijena lijeka ATP

Kupi ATP tablete ili ampule lijeka mogu biti u mreži ljekarni nakon predstavljanja recept od liječnika. Rok trajanja pripravka tableta je 24 mjeseca, otopina za injekciju je 12 mjeseci. Cijene lijekova variraju, ovisno o obliku oslobađanja, broju tableta / ampula po pakiranju, marketinškoj politici ispusta. Prosječna cijena lijeka u Moskvi:

Puno ime atf


Adenozin trifosfat (skraćeno ATP, engleski ATP) - nukleotid, ima iznimno važnu ulogu u razmjeni energije i tvari u organizmima; prije svega, spoj je poznat kao univerzalni izvor energije za sve biokemijske procese koji se odvijaju u živim sustavima. ATP je 1929. otkrio Karl Lohmann [1], a 1941. Fritz Lipman je pokazao da je ATP glavni nositelj energije u stanici [2].

Sadržaj

Kemijska svojstva

Sustavni naziv ATP-a:

9-p-D-ribofuranosiladenin-5'-trifosfat, ili 9-p-D-ribofuranozil-6-amino-purin-5'-trifosfat.

Kemijski, ATP je adenozin trifosforni ester, koji je izveden iz adenina i riboze.

Dušična baza purina - adenin - povezana je β-N-glikozidnom vezom s 1'-ugljikom riboze. Tri molekule fosforne kiseline sukcesivno su vezane za 5'-ugljik riboze, označene slovima: α, β i γ.

ATP se odnosi na takozvane makroergijske spojeve, to jest na kemijske spojeve koji sadrže veze, čija hidroliza oslobađa značajnu količinu energije. Hidroliza makroergijskih veza molekule ATP, praćena uklanjanjem 1 ili 2 ostataka fosforne kiseline, dovodi do oslobađanja, prema različitim izvorima, od 40 do 60 kJ / mol.

Oslobođena energija koristi se u različitim procesima koji se odvijaju uz potrošnju energije.

Uloga u tijelu

Glavna uloga ATP-a u tijelu povezana je s osiguravanjem energije brojnih biokemijskih reakcija. Kao nositelj dviju visokoenergetskih veza, ATP služi kao izravan izvor energije za različite energetski intenzivne biokemijske i fiziološke procese. Sve su to reakcije sinteze složenih tvari u tijelu: provedba aktivnog prijenosa molekula preko bioloških membrana, uključujući stvaranje transmembranskog električnog potencijala; kontrakcija mišića.

Osim energetskog ATP-a, on također obavlja niz drugih jednako važnih funkcija u tijelu:

  • Zajedno s drugim nukleozidnim trifosfatima, ATP je početni produkt u sintezi nukleinskih kiselina.
  • Osim toga, ATP ima važno mjesto u regulaciji mnogih biokemijskih procesa. Budući da je alosterični učinak niza enzima, ATP, koji se pridružuje svojim regulatornim centrima, pojačava ili suzbija njihovu aktivnost.
  • ATP je također izravan prekursor sinteze cikličkog adenozin monofosfata, sekundarnog posrednika prijenosa hormonskog signala u stanicu.
  • Također je poznata uloga ATP-a kao medijatora u sinapsi.

Načini sinteze

U tijelu se ATP sintetizira iz ADP-a koristeći energiju oksidirajućih tvari:

Fosforilacija ADP-a je moguća na dva načina: fosforilacija supstrata i oksidativna fosforilacija. Glavnina ATP-a nastaje na mitohondrijskim membranama tijekom oksidativne fosforilacije H-ovisne ATP sintaze. Supstratna fosforilacija ATP-a ne zahtijeva sudjelovanje membranskih enzima, javlja se u procesu glikolize ili prijenosom fosfatne skupine iz drugih visokoenergetskih spojeva.

Reakcije fosforilacije ADP-a i naknadna uporaba ATP-a kao izvora energije tvore ciklički proces, koji je bit energetskog metabolizma.

U tijelu, ATP je jedna od najčešće obnavljanih tvari, pa je kod ljudi životni vijek jedne ATP molekule manja od 1 minute. Tijekom dana jedna ATP molekula prolazi kroz prosječno 2000-3000 ciklusa resinteze (ljudsko tijelo sintetizira oko 40 kg ATP-a dnevno), odnosno u tijelu gotovo nema zaliha ATP-a, a za normalan život potrebno je stalno sintetizirati nove ATP molekule.

biologija

Sastav molekule adenozin trifosfata (ATP) uključuje:

adenin (odnosi se na purinske baze),

riboza (šećer od pet ugljika, odnosi se na pentoze),

tri fosfatne skupine (ostaci fosforne kiseline).

ATP je osjetljiv na hidrolizu, u kojoj dolazi do uklanjanja terminalnih fosfatnih skupina i oslobađanje energije. Obično se cijepa samo konačni fosfat, rjeđe drugi. U oba slučaja, količina energije je prilično velika (oko 40 kJ / mol). Ako se pojavi razdvajanje treće skupine, oslobađa se samo oko 13 kJ. Stoga se kaže da su u ATP molekuli posljednja dva fosfata povezana visokonaponskom (visokoenergetskom) vezom, koja je označena znakom "

”. Tako se struktura ATP-a može izraziti formulom:

Adenin - Riboza - F

Pri odvajanju od ATP (adenozin trifosfat) jednog ostatka fosforne kiseline nastaje ADP (adenozin difosfat). U cijepanju dva ostatka - AMP (adenozin monofosfat).

Glavna funkcija adenozin trifosfata u stanici je u tome što je ona univerzalni oblik za rezervnu energiju koja se oslobađa tijekom disanja, kada se ADP fosforilacijom pretvara u ATP. Takva univerzalnost omogućuje da svi procesi koji se odvijaju u ćeliji s apsorpcijom energije imaju isti “kemijski mehanizam” za primanje energije iz ATP-a. ATP pokretljivost omogućuje vam isporuku energije u bilo koji dio stanice.

ATP nastaje ne samo u procesu staničnog disanja. Također se sintetizira u biljnim kloroplastima, u mišićnim stanicama koristeći kreatin fosfat.

Osim energetske uloge adenozin trifosfata obavlja i niz drugih funkcija. Koristi se zajedno s drugim nukleozidnim trifosfatima (guanosid trifosfat) kao sirovina u sintezi nukleinskih kiselina, dio je niza enzima, itd.

Sinteza i razgradnja ATP-a u stanici odvija se kontinuirano iu velikim količinama.

Lekcija biologije: ATP molekula - što je to

Osnova svih živih procesa je atomsko-molekularni pokret. I dišni proces i razvoj stanica, podjela nije moguća bez energije. Izvor opskrbe energijom je ATP, što je to i kako se formira, razmislite o sljedećem.

Suština koncepta

Prije proučavanja koncepta ATP, potrebno je dekodiranje. Ovaj termin se odnosi na nukleozidni trifosfat, koji je značajno značajan za metabolizam energije i materijala u tijelu.

To je jedinstveni izvor energije koji je temelj biokemijskih procesa. Ovaj spoj je temelj za enzimsko obrazovanje.

ATP je otvoren na Harvardu 1929. Osnivači su bili znanstvenici s Harvardske medicinske škole. To su bili Karl Lohman, Cyrus Fiske i Yellapragada Subbarao. Identificirali su spoj koji je sličio adenilnom nukleotidu ripenukleinske kiseline u strukturi.

Ovo je zanimljivo! Što je nukleotid i što je to

Posebnost spoja je sadržaj tri ostatka fosforne kiseline umjesto jednog. Godine 1941. znanstvenik Fritz Lipman dokazao je da ATP ima energetski potencijal unutar stanice. Nakon toga, otkriven je ključni enzim koji se naziva ATP sintaza. Njegov zadatak je stvaranje molekula kiseline u mitohondrijima.

ATP je akumulator energije u staničnoj biologiji, bitan je za uspješnu provedbu biokemijskih reakcija.

Biologija adenozin trifosfata zahtijeva njegovo stvaranje kao rezultat energetskog metabolizma. Proces se sastoji od stvaranja 2 molekule u drugoj fazi. Preostalih 36 molekula pojavljuje se u trećoj fazi.

Akumulacija energije u strukturi kiseline dolazi u spojnom dijelu između ostataka fosfora. U slučaju odvajanja 1 fosfornog ostatka, dolazi do oslobađanja energije od 40 kJ.

Kao rezultat, kiselina se pretvara u adenozin difosfat (ADP). Naknadno odvajanje fosfata potiče pojavu adenozin monofosfata (AMP).

Valja napomenuti da biljni ciklus omogućuje ponovnu uporabu AMP i ADP, zbog čega se ti spojevi reduciraju u kiselo stanje. To je osigurano procesom fotosinteze.

struktura

Otkrivanje suštine spoja je moguće nakon proučavanja koji su spojevi dio ATP molekule.

Koji sastojci su dio kiseline:

  • 3 ostatka fosforne kiseline. Kiseli ostaci se međusobno kombiniraju putem nestabilnih energetskih veza. Također se naziva ortofosforna kiselina;
  • adenin: je dušična baza;
  • Riboza: To je ugljikohidrat pentoze.

Ulazak u ATP tih elemenata mu daje nukleotidnu strukturu. To omogućuje da se molekula kategorizira kao nukleinske kiseline.

Važno je! Kao rezultat odvajanja molekula kiseline, oslobađa se energija. ATP molekula sadrži 40 kJ energije.

formacija

Nastajanje molekule javlja se u mitohondrijima i kloroplastima. Temeljna točka u molekularnoj sintezi kiseline je disimilacijski proces. Disimilacija je proces prijelaza složenog spoja u relativno jednostavan zbog uništenja.

U okviru sinteze kiseline uobičajeno je razlikovati nekoliko faza:

  1. Pripremna. Temelj cijepanja - probavni proces, osigurava djelovanje enzima. Hrana koja se proguta podliježe propadanju. Razgradnja masti događa se masnim kiselinama i glicerolu. Proteini se razgrađuju na aminokiseline, škrob - na stvaranje glukoze. Faza je popraćena oslobađanjem toplinske energije.
  2. Bez kisika ili glikolize. Osnova je proces propadanja. Cijepanje glukoze odvija se uz sudjelovanje enzima, dok se 60% oslobođene energije pretvara u toplinu, ostatak ostaje u sastavu molekule.
  3. Kisik ili hidroliza; Izvodi se unutar mitohondrija. Pojavljuje se s kisikom i enzimima. Sudjeluje tijelo izdiše kisik. Završava se potpunim disimilacijom. Podrazumijeva oslobađanje energije za stvaranje molekule.

Postoje sljedeći načini molekularne formacije:

  1. Fosforilacija supstrata. Temelji se na energiji tvari kao rezultat oksidacije. Dominantni dio molekule nastaje u mitohondrijima na membranama. Izvodi se bez sudjelovanja membranskih enzima. Ona se odvija u citoplazmatskom dijelu pomoću glikolize. Varijanta formacije dopuštena je zbog transporta fosfatne skupine iz drugih visokoenergetskih spojeva.
  2. Oksidativna fosforilacija. Nastaje zbog oksidativne reakcije.
  3. Fotofosforilacija u biljkama tijekom fotosinteze.

Ovo je zanimljivo! Biologija: koje su organske tvari i spojevi dio stanice

vrijednost

Temeljna važnost molekule za tijelo otkriva se kroz djelovanje ATP-a.

ATP funkcionalnost uključuje sljedeće kategorije:

  1. Energetska. Osigurava tijelo energijom, je energetska osnova fizioloških biokemijskih procesa i reakcija. Pojavljuje se kroz 2 visokoenergetske veze. Podrazumijeva kontrakciju mišića, stvaranje transmembranskog potencijala, osiguravajući molekularni prijenos kroz membranu.
  2. Osnova sinteze. Smatra se polaznim spojem za naknadno stvaranje nukleinskih kiselina.
  3. Regulatorna. U osnovi regulacije većine biokemijskih procesa. Osigurana je pripadnost alosteričnom efektoru enzimatske serije. Utječe na aktivnost regulatornih centara tako što ih pojačava ili suzbija.
  4. Medijacija. Smatra se sekundarnom vezom u prijenosu hormonskog signala u stanicu. On je prethodnik nastanka cikličkog ADP-a.
  5. Posrednik. To je signalna supstanca u sinapsi i drugim staničnim interakcijama. Pružena je purinergijska signalizacija.

Ovo je zanimljivo! Što je značenje homeostaze i što je to

Među navedenim točkama dominantno mjesto zauzima energetska funkcija ATP-a.

Važno je razumjeti, bez obzira na funkciju ATP-a, njezina vrijednost je univerzalna.

Korisni videozapis

Ukratko

Osnova fizioloških i biokemijskih procesa je postojanje ATP molekule. Glavni zadatak spojeva je opskrba energijom. Bez veze, vitalna aktivnost i biljaka i životinja je nemoguća.

Puno ime atf

Kemija će vam pomoći razumjeti što je ATP. Kemijska formula molekule ATP je C10H16N5O13P3. Zapamtite puno ime je lako ako ga razbiti na njegove sastavne dijelove. Adenozin trifosfat ili adenozin trifosfatna kiselina je nukleotid koji se sastoji od tri dijela:

  • adenin - purin dušična baza;
  • pentozni monosaharid riboza;
  • tri ostatka fosforne kiseline.

Sl. 1. Struktura molekule ATP.

Detaljnije dekodiranje ATP prikazano je u tablici.

Sastavni dijelovi

formula

opis

Derivat purina, dio vitalnih nukleotida. Netopljiv u vodi

Šećer od pet ugljika, koji je dio nukleotida, uključujući RNA

Anorganska kiselina, brzo topljiva u vodi

ATP su najprije otkrili Harvardski biokemičari Subbarao, Lohman, Fiske 1929. godine. Godine 1941. njemački biokemičar Fritz Lipman otkrio je da je ATP izvor energije živog organizma.

Formiranje energije

Fosfatne skupine međusobno su povezane visokoenergetskim vezama koje se lako uništavaju. Tijekom hidrolize (interakcija s vodom) veze fosfatne skupine se raspadaju, oslobađajući veliku količinu energije, a ATP se pretvara u ADP (adenozin difosforna kiselina).

Uobičajeno, kemijska reakcija je sljedeća:

ATP + H2O → ADP + H3PO4 + energija

Sl. 2. ATL hidroliza.

Dio oslobođene energije (oko 40 kJ / mol) sudjeluje u anabolizmu (asimilacija, plastični metabolizam), dio se rasipa kao toplina za održavanje tjelesne temperature. Nakon daljnje hidrolize ADP, druga fosfatna skupina se odvaja s oslobađanjem energije i nastajanjem AMP (adenozin monofosfat). AMP se ne hidrolizira.

ATP sinteza

ATP se nalazi u citoplazmi, jezgri, kloroplastima, u mitohondrijima. Sinteza ATP-a u životinjskoj stanici javlja se u mitohondrijima, te u biljnoj stanici, u mitohondrijima i kloroplastima.

ATP nastaje iz ADP-a i fosfata uz potrošnju energije. Ovaj proces naziva se fosforilacija:

ADP + H3PO4 + energija → ATP + H2O

Sl. 3. Formiranje ATP-a iz ADP-a.

U biljnim stanicama, fosforilacija se događa tijekom fotosinteze i zove se fotofosforilacija. U životinja se proces odvija tijekom respiracije i naziva se oksidacijska fosforilacija.

U životinjskim stanicama, sinteza ATP-a odvija se tijekom katabolizma (disimilacija, energetski metabolizam) tijekom raspada proteina, masti i ugljikohidrata.

funkcije

Iz definicije ATP-a jasno je da je ova molekula sposobna proizvoditi energiju. Osim energije adenozin trifosfatne kiseline obavlja ostale funkcije:

  • je materijal za sintezu nukleinskih kiselina;
  • je dio enzima i regulira kemijske procese, ubrzava ili usporava njihov protok;
  • je posrednik - prenosi signal sinapsi (kontaktne točke dviju staničnih membrana).

Što smo naučili?

Iz klase biologije klase 10 saznali smo o strukturi i funkcijama ATP - adenozin trifosfata. ATP se sastoji od adenina, riboze i tri ostatka fosforne kiseline. Tijekom hidrolize uništavaju se fosfatne veze koje oslobađaju energiju potrebnu za vitalnu aktivnost organizama.

Puno ime atf

Adenozin trifosfat ili adenozin trifosfatna kiselina (skraćeno ATP, eng. ATP) - nukleozidni trifosfat, koji je od velike važnosti u razmjeni energije i tvari u organizmima. ATP je univerzalni izvor energije za sve biokemijske procese koji se odvijaju u živim sustavima, posebice za stvaranje enzima. Otkriće supstance dogodilo se 1929. godine od strane skupine znanstvenika s Harvardske medicinske škole - Karla Lohmana, Cyrusa Fiskea i Yellapragade Subbarao [2], a 1941. Fritz Lipman je pokazao da je ATP glavni nositelj energije u stanici [3].

Sadržaj

Kemijska svojstva [| ]

Sustavni naziv ATP-a:

9-p-D-ribofuranosiladenin-5'-trifosfat, ili 9-p-D-ribofuranozil-6-amino-purin-5'-trifosfat.

Kemijski, ATP je adenozin trifosforni ester, koji je izveden iz adenina i riboze.

Dušična baza purina - adenin - povezana je β-N-glikozidnom vezom s 1'-ugljikom riboze. Tri molekule fosforne kiseline sukcesivno su vezane za 5'-ugljik riboze, označene slovima: α, β i γ.

ATP se odnosi na takozvane makroergijske spojeve, to jest na kemijske spojeve koji sadrže veze, čija hidroliza oslobađa značajnu količinu energije. Hidroliza makroergijskih veza molekule ATP, praćena uklanjanjem 1 ili 2 ostataka fosforne kiseline, dovodi do oslobađanja, prema različitim izvorima, od 40 do 60 kJ / mol.

Oslobođena energija koristi se u različitim procesima koji se odvijaju uz potrošnju energije.

Uloga u tijelu [| ]

Glavna uloga ATP-a u tijelu povezana je s osiguravanjem energije brojnih biokemijskih reakcija. Kao nositelj dviju visokoenergetskih veza, ATP služi kao izravan izvor energije za različite energetski intenzivne biokemijske i fiziološke procese. Sve su to reakcije sinteze složenih tvari u tijelu: provedba aktivnog prijenosa molekula kroz biološke membrane, uključujući stvaranje transmembranskog električnog potencijala; kontrakcija mišića.

Osim energetskog ATP-a, on također obavlja niz drugih jednako važnih funkcija u tijelu:

  • Zajedno s drugim nukleozidnim trifosfatima, ATP je početni produkt u sintezi nukleinskih kiselina.
  • Osim toga, ATP ima važno mjesto u regulaciji mnogih biokemijskih procesa. Budući da je alosterični učinak niza enzima, ATP, koji se pridružuje svojim regulatornim centrima, pojačava ili suzbija njihovu aktivnost.
  • ATP je također izravan prekursor sinteze cikličkog adenozin monofosfata, sekundarnog posrednika prijenosa hormonskog signala u stanicu.
  • Poznata je i uloga ATP-a kao medijatora u sinapsi i signalne tvari u drugim međustaničnim interakcijama (purinergička transdukcija signala).

Načini sinteze [| ]

U tijelu se ATP sintetizira fosforilacijom ADP:

Fosforilacija ADP-a je moguća na tri načina:

Prve dvije metode koriste energiju oksidirajućih tvari. Glavnina ATP-a nastaje na mitohondrijskim membranama tijekom oksidativne fosforilacije H-ovisne ATP sintaze. Fosforilacija supstrata ADP-a ne zahtijeva sudjelovanje membranskih enzima, javlja se u citoplazmi tijekom glikolize ili prijenosom fosfatne skupine iz drugih visokoenergetskih spojeva.

Reakcije fosforilacije ADP-a i naknadna uporaba ATP-a kao izvora energije tvore ciklički proces, koji je bit energetskog metabolizma.

U tijelu, ATP je jedna od najčešće ažuriranih tvari; tako, kod ljudi, očekivano trajanje života jedne ATP molekule je manje od 1 min. Tijekom dana, jedna ATP molekula prolazi kroz prosječno 2000-3000 ciklusa resinteze (ljudsko tijelo sintetizira oko 40 kg ATP-a dnevno, ali sadrži oko 250 g u svakom određenom trenutku), to jest, tijelo ATP-a gotovo se ne stvara u tijelu, a za normalan život t potrebno je kontinuirano sintetizirati nove ATP molekule.

ATP molekula u biologiji: sastav, funkcija i uloga u tijelu

Najvažnija supstanca u stanicama živih organizama je adenozin trifosfat ili adenozin trifosfat. Ako unesete kraticu ovog imena, dobivamo ATP (engleski ATP). Ova tvar spada u skupinu nukleozidnih trifosfata i igra vodeću ulogu u procesima metabolizma u živim stanicama, budući da je za njih nezamjenjiv izvor energije.

Pioniri ATP-a su biokemičari sa Harvardske škole tropske medicine - Yellapragada Subbarao, Karl Loman i Cyrus Fiske. Otkriće se dogodilo 1929. i postalo je glavna prekretnica u biologiji živih sustava. Kasnije, 1941., njemački biokemičar Fritz Lipmann otkrio je da je ATP u stanicama glavni nositelj energije.

ATP struktura

Ova molekula ima sustavno ime, koje je napisano kao: 9-β-D-ribofuranosiladenin-5'-trifosfat, ili 9-β-D-ribofuranozil-6-amino-purin-5'-trifosfat. Koji su sastojci dio ATP-a? Kemijski je to trifosforni ester adenozina, derivat adenina i riboze. Ova tvar nastaje kombiniranjem adenina, koji je purinska dušična baza, s 1'-ugljikom riboze koristeći β-N-glikozidnu vezu. Na 5'-ugljik riboze se zatim sekvencijalno dodaju α-, β- i y-molekule fosforne kiseline.

To je zanimljivo: ne-membranske stanične organele, njihove osobine.

Tako, molekula ATP sadrži spojeve kao što su adenin, riboza i tri ostatka fosforne kiseline. ATP je poseban spoj koji sadrži veze koje hidroliziraju i oslobađaju velike količine energije. Takve veze i tvari nazivaju se visokom energijom. Tijekom hidrolize ovih veza ATP molekule, oslobađa se količina energije od 40 do 60 kJ / mol, a taj proces prati uklanjanje jednog ili dva ostatka fosforne kiseline.

Evo kako su ove kemijske reakcije zabilježene:

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

Energija koja se oslobađa tijekom tih reakcija koristi se u daljnjim biokemijskim procesima koji zahtijevaju određene energetske unose.

Uloga ATP-a u živom organizmu. Njegove funkcije

Koja je funkcija ATP-a? Prije svega, energija. Kao što je već spomenuto, glavna uloga adenozin trifosfata je opskrba energijom biokemijskih procesa u živom organizmu. Ova uloga je posljedica činjenice da zbog prisutnosti dviju visokoenergetskih veza, ATP djeluje kao izvor energije za mnoge fiziološke i biokemijske procese koji zahtijevaju velike energetske unose. Takvi procesi su sve reakcije sinteze složenih tvari u tijelu. To je prije svega aktivni prijenos molekula kroz stanične membrane, uključujući sudjelovanje u stvaranju intermembranskog električnog potencijala, te provedbu kontrakcije mišića.

Osim toga, navodimo nekoliko, ne manje važnih, funkcija ATP-a, kao što su:

  • posrednik u sinapsi i signalna tvar u drugim interakcijama stanica - stanica (funkcija prijenosa purinergičkog signala);
  • reguliranje različitih biokemijskih procesa, kao što je pojačavanje ili suzbijanje aktivnosti brojnih enzima vezivanjem na njihove regulatorne centre (alosterična efektorska funkcija);
  • sudjelovanje u sintezi cikličkog adenozin monofosfata (AMP), koji je sekundarni posrednik u procesu prijenosa hormonskog signala u stanicu (kao izravni prekursor u lancu sinteze AMP);
  • sudjelovanje zajedno s drugim nukleozidnim trifosfatima u sintezi nukleinskih kiselina (kao početni proizvod).

Kako se ATP proizvodi u tijelu?

Sinteza adenozin trifosfata stalno se odvija, jer tijelo uvijek treba energiju za normalan život. U bilo kojem trenutku, vrlo je malo te tvari sadržano - otprilike 250 grama, što je „rezerva za slučaj nužde“ na „crnom danu“. Tijekom bolesti, ova kiselina se intenzivno sintetizira, jer zahtijeva puno energije za rad imunološkog i izlučnog sustava, kao i sustav termoregulacije tijela, koji je neophodan za učinkovito suzbijanje početka bolesti.

U kojim ATP stanicama najviše? To su stanice mišićnog i živčanog tkiva, budući da su procesi razmjene energije u njima najintenzivniji. I to je očito, jer su mišići uključeni u pokret, koji zahtijeva smanjenje mišićnih vlakana, a neuroni prenose električne impulse, bez kojih je rad svih tjelesnih sustava nemoguć. Stoga je za stanicu toliko važno da održava konstantnu i visoku razinu adenozin trifosfata.

Kako se molekule adenozin trifosfata mogu formirati u tijelu? Nastaju tzv. Fosforilacijom ADP-a (adenozin difosfat). Ova kemijska reakcija je kako slijedi:

ADP + fosforna kiselina + energija → ATP + voda.

Fosforilacija ADP-a odvija se uz sudjelovanje katalizatora kao što su enzimi i svjetlo, a provodi se na jedan od tri načina:

  • fotofosforilacija (fotosinteza biljaka);
  • oksidacijska fosforilacija ADP-a pomoću H-ovisne sintaze ATP-a, zbog čega se većina adenozin-trifosfata formira na staničnim mitohondrijskim membranama (povezanim s disanjem stanica);
  • fosforilacija supstrata u citoplazmi stanice tijekom glikolize ili prijenosom fosfatne skupine iz drugih visokoenergetskih spojeva koji ne zahtijevaju sudjelovanje membranskih enzima.

I oksidativna i supstratna fosforilacija koristi energiju tvari oksidirane tijekom takve sinteze.

zaključak

Adenozin trifosfat je najčešće ažurirana tvar u tijelu. Što je prosječna molekula adenozin trifosfata? U ljudskom tijelu, na primjer, očekivano trajanje života je manje od jedne minute, tako da se jedna molekula takve tvari rađa i raspada do 3000 puta dnevno. Nevjerojatno, ali tijekom dana ljudsko tijelo sintetizira oko 40 kg ove tvari! Za nas su tako velike potrebe za ovom “unutarnjom energijom”!

Čitav ciklus sinteze i daljnje uporabe ATP-a kao energetskog goriva za metaboličke procese u organizmu živog bića je sama bit energetskog metabolizma u ovom organizmu. Dakle, adenozin trifosfat je vrsta "baterije" koja osigurava normalno funkcioniranje svih stanica živog organizma.

Puno ime atf

Slika prikazuje dva načina za prikaz strukture ATP-a. Adenozin monofosfat (AMP), adenozin difosfat (ADP) i adenozin trifosfat (ATP) pripadaju klasi spojeva nazvanih nukleogidi. Nukleotidna molekula sastoji se od petog ugljičnog šećera, dušične baze i fosforne kiseline. U AMP molekuli šećer je predstavljen ribozom, a baza adeninom. U molekuli ADP postoje dvije fosfatne skupine, a tri u molekuli ATP.

ATP vrijednost

Podjela ATP-a na ADP i anorganski fosfat (Fn) oslobađa energiju:

Reakcija se nastavlja apsorpcijom vode, to jest hidroliza (u našem članku susreli smo se s ovim vrlo čestim tipom biokemijskih reakcija mnogo puta). Treća fosfatna skupina koja se odvaja od ATP ostaje u stanici kao anorganski fosfat (Fn). Izlaz slobodne energije u ovoj reakciji je 30,6 kJ po 1 mol ATP.

ATP se može ponovno sintetizirati iz ADP-a i fosfata, ali to zahtijeva 30,6 kJ energije po molu novoformiranog ATP-a.

U ovoj reakciji, nazvanoj reakcija kondenzacije, oslobađa se voda. Dodatak fosfata ADP-u naziva se reakcija fosforilacije. Obje gore navedene jednadžbe mogu se kombinirati:

Katalizira ovu reverzibilnu enzimsku reakciju nazvanu ATPaza.

Sve stanice, kao što je već spomenuto, za izvođenje njihovog rada zahtijeva energiju, a za sve stanice bilo kojeg organizma izvor te energije je ATP. Stoga se ATP naziva “univerzalni nositelj energije” ili “energetska valuta” stanica. Prikladna analogija su električne baterije. Zapamtite zašto ih samo mi ne koristimo. Uz njihovu pomoć možemo primiti svjetlo u jednom slučaju, zvuk u drugom, ponekad mehaničkom pokretu, a ponekad nam treba električna energija. Praktičnost baterija je da možemo koristiti isti izvor energije - bateriju - za razne svrhe, ovisno o tome gdje smo ga stavili. Ista je uloga u ATP stanicama. Opskrbljuje energijom različite procese kao što su kontrakcije mišića, prijenos živčanih impulsa, aktivni transport tvari ili sinteza proteina, te za sve ostale vrste stanične aktivnosti. Da bi se to postiglo, mora se jednostavno "povezati" s odgovarajućim dijelom uređaja ćelije.

Analogija se može nastaviti. Baterije se najprije moraju proizvesti, a neke od njih (punjive) kao i ATP mogu se puniti. Prilikom proizvodnje baterija u tvornici, u njih se mora ugraditi određena količina energije (koja se tako troši u tvornici). Sinteza ATP-a također zahtijeva energiju; njegov izvor je oksidacija organskih tvari u procesu disanja. Budući da se za fosforilaciju ADP energije oslobađa tijekom procesa oksidacije, takva fosforilacija naziva se oksidacijom. Tijekom fotosinteze, ATP nastaje svjetlosnom energijom. Taj se proces naziva fotofosforilacija (vidi odjeljak 7.6.2). U ćeliji postoje i "tvornice" koje proizvode većinu ATP-a. To su mitohondriji; sadrže kemijske "linije za sastavljanje", na kojima se tijekom aerobnog disanja formira ATP. Napokon, u ćeliji dolazi do punjenja ispražnjenih "baterija": nakon što se ATP, oslobađajući energiju sadržanu u njoj, pretvori u ADP i Fn, može se brzo ponovno sintetizirati iz ADP i Fn zbog energije dobivene u procesu disanja od oksidacije nove dijelova organske tvari.

Količina ATP-a u stanici u bilo kojem trenutku je vrlo mala. Stoga, u ATP treba vidjeti samo nositelja energije, a ne njegov depo. Za dugotrajno skladištenje energije koriste se tvari kao što su masti ili glikogen. Stanice su vrlo osjetljive na razine ATP. Čim se poveća stopa upotrebe, brzina procesa disanja koja podržava tu razinu se povećava u isto vrijeme.

Uloga ATP-a kao veze između staničnog disanja i procesa koji se odvijaju s potrošnjom energije vidljiva je na slici, a ovaj dijagram izgleda jednostavno, ali ilustrira vrlo važan obrazac.

Stoga se može reći da je cjelokupna funkcija disanja proizvesti ATP.

Sažmite gore navedeno.
1. Sinteza ATP-a iz ADP-a i anorganskog fosfata zahtijeva 30,6 kJ energije po 1 molu ATP-a.
2. ATP je prisutan u svim živim stanicama i stoga je univerzalni nositelj energije. Ostali nositelji energije se ne koriste. To pojednostavljuje stvar - potreban stanični aparat može biti jednostavniji i učinkovitiji i ekonomičniji.
3. ATP lako isporučuje energiju bilo kojem dijelu stanice bilo kojem procesu koji zahtijeva energiju.
4. ATP brzo oslobađa energiju. Za to je potrebna samo jedna reakcija - hidroliza.
5. Stopa reprodukcije ATP-a iz ADP-a i anorganskog fosfata (brzina disanja) se lako regulira prema potrebama.
6. ATP se sintetizira tijekom disanja zbog kemijske energije koja se oslobađa tijekom oksidacije organskih tvari kao što su glukoza, a tijekom fotosinteze - zbog solarne energije. Formiranje ATP-a iz ADP-a i anorganskog fosfata naziva se reakcija fosforilacije. Ako se energija za fosforilaciju dovodi oksidacijom, onda se govori o oksidativnoj fosforilaciji (taj se proces odvija tijekom disanja), ako se za fosforilaciju koristi svjetlosna energija, tada se taj proces naziva fotofosforilacija (to se događa tijekom fotosinteze).

Puno ime atf

ATP (adenozin trifosfat) je tvar koja opskrbljuje energiju većini biokemijskih reakcija koje se događaju u stanici, jer cijepanje ove molekule dovodi do velikog oslobađanja energije. ATP molekula se sastoji od tri ostatka fosforne kiseline, riboze i adeninske dušične baze. To su fosfatne skupine u molekuli koje su međusobno povezane makroergijskim vezama.

Kod ljudi se sinteza ATP-a odvija uglavnom u mitohondrijima stanice, zbog čega se te organele često nazivaju staničnim elektranama. Sinteza i razgradnja ATP-a u stanici traje konstantno, jer ova visoko-energetska molekula živi manje od jedne minute. Tijekom dana, svaka ATP molekula se raspada i sintetizira se dva ili tri tisuće puta.

ATP je 1929. godine otvorio skupinu znanstvenika na Medicinskoj školi Harvard, u kojoj su bili Karl Loman, Cyrus Fiske i Yellapragada Subbarao. Godine 1941. Fritz Lipman je pokazao da je ATP glavni nositelj energije u ćeliji.

ATP molekula - što je to i što je njezina uloga u tijelu

ATP je skraćeni naziv Adenozin trifosforna kiselina. Također možete pronaći naziv adenozin trifosfat. To je nukleida koja ima veliku ulogu u razmjeni energije u tijelu. Adenozin trifosforna kiselina je univerzalni izvor energije uključen u sve biokemijske procese u tijelu. Ovu molekulu otkrio je 1929. znanstvenik Carl Lomann. A svoju važnost potvrdio je i Fritz Lipman 1941. godine.

ATP struktura i formula


Ako detaljnije govorimo o ATP-u, to je molekula koja daje energiju svim procesima koji se odvijaju u tijelu, uključujući i energiju za kretanje. Cijepanje ATP molekule dovodi do kontrakcije mišićnih vlakana, zbog čega se oslobađa energija, čime se omogućuje kontrakcija. Sintetizira adenozin trifosfat iz inozina - u živom organizmu.

Kako bi tijelo dalo energiju adenozin trifosfat mora proći nekoliko faza. U početku se jedan od fosfata odvaja pomoću posebnog koenzima. Svaki fosfat daje deset kalorija. Proces proizvodi energiju i proizvodi ADP (adenozin difosfat).

Ako tijelu treba više energije da djeluje, tada se oslobađa još jedan fosfat. Tada nastaje AMP (adenozin monofosfat). Glavni izvor za proizvodnju adenozin trifosfata je glukoza, u stanici se dijeli na piruvat i citosol. Adenozin trifosfat energizira duga vlakna koja sadrže protein - miozin. On je taj koji oblikuje mišićne stanice.

U trenucima kada se tijelo odmara, lanac ide u suprotnom smjeru, tj. Formira se adenozin. Opet, glukoza se koristi u tu svrhu. Stvorene adenozinske molekule Trifosfatne molekule će se ponovno upotrijebiti čim postane neophodno. Kada energija nije potrebna, ona se pohranjuje u tijelo i oslobađa čim je potrebno.

ATP molekula se sastoji od nekoliko, odnosno tri komponente:

  1. Riboza je pet-ugljični šećer, ista je osnova DNA.
  2. Adenin je kombinirani atom dušika i ugljika.
  3. Trifosfat.

U samom središtu molekule adenozin trifosfata nalazi se molekula riboze, a njezin rub je neophodan za adenozin. S druge strane riboze nalazi se lanac od tri fosfata.

ATP sustavi


Treba shvatiti da će zalihe ATP-a biti dovoljne samo prve dvije ili tri sekunde motorne aktivnosti, nakon čega se razina smanjuje. Ali u isto vrijeme rad mišića može se obaviti samo uz pomoć ATP-a. Zahvaljujući posebnim sustavima, nove ATP molekule se stalno sintetiziraju u tijelu. Uključivanje novih molekula događa se ovisno o trajanju opterećenja.

ATP molekule sintetiziraju tri glavna biokemijska sustava:

  1. Fosfageni sustav (kreatin fosfat).
  2. Sustav glikogena i mliječne kiseline.
  3. Aerobno disanje.

Razmotrite svaku od njih odvojeno.

Fosfageni sustav - ako mišići rade kratko vrijeme, ali iznimno intenzivno (oko 10 sekundi), koristit će se fosfogeni sustav. U ovom slučaju, ADP se veže na kreatin fosfat. Zahvaljujući tom sustavu postoji stalna cirkulacija male količine adenozin trifosfata u mišićnim stanicama. Budući da u mišićnim stanicama postoji i kreatin-fosfat, koristi se za vraćanje ATP-a nakon kratkog rada. Ali nakon deset sekundi, razina kreatin fosfata počinje opadati - ta je energija dovoljna za kratku utrku ili intenzivno tjelesno opterećenje u bodybuildingu.

Glikogen i mliječna kiselina - energizira tijelo sporije od prethodne. Sintetizira ATP, što može biti dovoljno za jedan i pol minuta intenzivnog rada. U tom procesu, glukoza u mišićnim stanicama se formira u mliječnu kiselinu kroz anaerobni metabolizam.

Budući da organizam ne koristi kisik u anaerobnom stanju, ovaj sustav daje energiju kao u aerobnom sustavu, ali se vrijeme sprema. U anaerobnom načinu, mišići se vrlo snažno i brzo skupljaju. Takav sustav može omogućiti četiri stotine metara sprinta ili duže intenzivne treninge u teretani. No, za dugo vremena za rad na taj način neće dopustiti bol u mišićima, koji se pojavljuje zbog viška mliječne kiseline.

Aerobno disanje - ovaj sustav se aktivira ako vježba traje više od dvije minute. Tada mišići počinju primati adenozin trifosfat iz ugljikohidrata, masti i proteina. U ovom slučaju ATP se sintetizira polako, ali ima dovoljno energije za dugo vremena - fizička aktivnost može trajati nekoliko sati. To je zbog činjenice da se glukoza raspada bez prepreka, nema protumjera koje ometa sa strane - kao što mliječna kiselina sprječava anaerobni proces.

Uloga ATP-a u tijelu


Iz prethodnog opisa jasno je da je glavna uloga adenozin trifosfata u tijelu osigurati energiju za sve brojne biokemijske procese i reakcije u tijelu. Većina energetski intenzivnih procesa u živim bićima je posljedica ATP-a.

Ali osim ove glavne funkcije, adenozin trifosfat također izvodi i druge:

  1. Kao početni proizvod igra važnu ulogu u sintezi nukleinskih kiselina.
  2. Regulira različite biokemijske procese.
  3. Adenozin trifosfat je prekursor sinteze cikličkog adenozin monofosfata (posrednik prijenosa hormonskog signala u stanicu).
  4. To je posrednik u sinapsi.

Uloga ATP-a u tijelu i životu osobe dobro je poznata ne samo znanstvenicima, već i mnogim sportašima i bodybuilderima, jer njegovo razumijevanje pomaže da vježba postane učinkovitija i da se teret pravilno izračuna. Za ljude koji se bave treningom snage u teretani, sprint utrkama i drugim sportovima, vrlo je važno razumjeti što su vježbe potrebne za izvođenje u jednom ili drugom trenutku. Zahvaljujući tome, moguće je formirati željenu strukturu tijela, razraditi mišićnu strukturu, smanjiti prekomjernu težinu i postići željene rezultate.