การสังเคราะห์ ATP: คุณสมบัติของกระบวนการนี้

การสังเคราะห์ ATP: คุณสมบัติของกระบวนการนี้
การสังเคราะห์ ATP: คุณสมบัติของกระบวนการนี้
Anonim

เมแทบอลิซึมของพลังงานที่เกิดขึ้นในทุกเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเรียกว่า dissimilation มันคือชุดของปฏิกิริยาการสลายตัวของสารประกอบอินทรีย์ซึ่งมีการปล่อยพลังงานออกมาจำนวนหนึ่ง

การสังเคราะห์เอทีพี
การสังเคราะห์เอทีพี

การแตกตัวเกิดขึ้นในสองหรือสามขั้นตอน ขึ้นอยู่กับชนิดของสิ่งมีชีวิต ดังนั้น ในแอโรบิก เมแทบอลิซึมของพลังงานประกอบด้วยขั้นตอนการเตรียมการ ปราศจากออกซิเจน และออกซิเจน ในสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช้ออกซิเจน (สิ่งมีชีวิตที่สามารถทำงานได้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นพิษ) การกระจายตัวไม่ต้องการขั้นตอนสุดท้าย

ขั้นตอนสุดท้ายของการเผาผลาญพลังงานในแอโรบิกจบลงด้วยการเกิดออกซิเดชันอย่างสมบูรณ์ ในกรณีนี้ การแตกตัวของโมเลกุลกลูโคสเกิดขึ้นพร้อมกับการก่อตัวของพลังงาน ซึ่งบางส่วนจะไปที่การก่อตัวของ ATP

น่าสังเกตว่าการสังเคราะห์ ATP เกิดขึ้นในกระบวนการของฟอสโฟรีเลชั่น เมื่อเติมฟอสเฟตอนินทรีย์ลงใน ADP ในเวลาเดียวกัน กรดอะดีโนซีนไตรฟอสฟอริกถูกสังเคราะห์ในไมโทคอนเดรียโดยมีส่วนร่วมของเอทีพีสังเคราะห์

จะเกิดปฏิกิริยาอย่างไรเมื่อเกิดสารประกอบพลังงานนี้

อะดีโนซีนไดฟอสเฟตและฟอสเฟตรวมกันเป็น ATP และพันธะมหภาค ซึ่งใช้เวลาประมาณ 30.6 kJ /โมล อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟตช่วยให้เซลล์มีพลังงาน เนื่องจากมีการปล่อยพลังงานออกมาเป็นจำนวนมากในระหว่างการไฮโดรไลซิสของพันธะมหภาคของ ATP

การสังเคราะห์เอทีพีเกิดขึ้น
การสังเคราะห์เอทีพีเกิดขึ้น

เครื่องโมเลกุลที่รับผิดชอบในการสังเคราะห์ ATP เป็นการสังเคราะห์เฉพาะ ประกอบด้วยสองส่วน หนึ่งในนั้นตั้งอยู่ในเมมเบรนและเป็นช่องทางที่โปรตอนเข้าสู่ไมโตคอนเดรีย สิ่งนี้จะปล่อยพลังงานซึ่งจับโดยส่วนโครงสร้างอื่นของ ATP ที่เรียกว่า F1 ประกอบด้วยสเตเตอร์และโรเตอร์ สเตเตอร์ในเมมเบรนได้รับการแก้ไขและประกอบด้วยบริเวณเดลต้า เช่นเดียวกับหน่วยย่อยอัลฟาและเบตา ซึ่งมีหน้าที่ในการสังเคราะห์ทางเคมีของเอทีพี โรเตอร์ประกอบด้วยแกมมาและหน่วยย่อยเอปซิลอน ส่วนนี้หมุนโดยใช้พลังงานของโปรตอน การสังเคราะห์นี้ช่วยรับรองการสังเคราะห์ ATP หากโปรตอนจากเยื่อหุ้มชั้นนอกมุ่งตรงไปยังตรงกลางของไมโตคอนเดรีย

กรดอะดีโนซีนไตรฟอสฟอริก
กรดอะดีโนซีนไตรฟอสฟอริก

ควรสังเกตว่าปฏิกิริยาเคมีในเซลล์มีลักษณะเป็นลำดับเชิงพื้นที่ ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาเคมีของสารมีการกระจายแบบอสมมาตร (ไอออนที่มีประจุบวกไปในทิศทางเดียว และอนุภาคที่มีประจุลบจะไปในอีกทิศทางหนึ่ง) ทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้าเคมีบนเมมเบรน ประกอบด้วยสารเคมีและส่วนประกอบทางไฟฟ้า ควรจะกล่าวว่ามีศักยภาพบนพื้นผิวของไมโตคอนเดรียที่กลายเป็นรูปแบบสากลของการจัดเก็บพลังงาน

รูปแบบนี้ถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ P. Mitchell เขาแนะนำสารนั้นหลังจากการเกิดออกซิเดชันนั้นดูไม่เหมือนโมเลกุล แต่เป็นไอออนที่มีประจุบวกและลบซึ่งตั้งอยู่ที่ด้านตรงข้ามของเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย สมมติฐานนี้ทำให้สามารถอธิบายธรรมชาติของการก่อตัวของพันธะมหภาคระหว่างฟอสเฟตในระหว่างการสังเคราะห์ของอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟตได้ เช่นเดียวกับการกำหนดสมมติฐานทางเคมีของปฏิกิริยานี้

แนะนำ: