Fáze syntézy ATP: Fakta o jednotlivých stupních

ATP se běžněji nazývá adenosintrifosfát a je označován jako zdroj energie na buněčné úrovni.

Syntéza ATP probíhá ve fázích. Hlavním zdrojem je glukóza a fáze syntézy ATP jsou

Struktura ATP nemá žádnou vazbu na stupně syntézy ATP a má trifosfát nukleosidu a má dusíkovou bázi, kterou je adenin a ribózový cukr, a také trojvazebnou skupinu fosfátu, která je umístěna sériově. Proces fotosyntézy v rostlinách se provádí přeměnou ATP z ADP na energii ze slunce.

Může být také vyroben tak, že má fáze syntézy ATP a může být vyroben procesem buněčné dýchání v buněčných mitochondriích. To může být prostřednictvím aerobního dýchání, které potřebuje kyslík, nebo anaerobního dýchání, které nepotřebuje plyn. Říká se, že ATP je vyrobené z adeninu což je jedna ze čtyř dusíkatých bází a má také cukr ribózu, což je fosfát s pěti uhlíky a třemi připojenými fosfáty, které jsou alfa, gama a beta.

Stupně syntézy ATP
Kredit obrázku -ATP-Wikipedia

Beta a gama fosfát sdílejí vazbu a tato vazba je viděna jako velmi vysoká ve své energii, a tedy kdy zlomí se to vydávají mnoho energie, aby buňka reagovala a metoda se spustila. Jedním z příkladů může být udržování srdečního tepu který potřebuje ATP. Pomáhá také syntetizovat tuk a kontrolovat nervový impuls tím, že zvedá některé molekuly při jeho pohybu ven nebo v buňce.

Některé organismy jako světluška a medúzy používají jako zdroj adenosintrifosfát udělat světlo. Říká se, že ho tělo spotřebovává prostřednictvím jednoho ze tří stupňů syntézy ATP, který zahrnuje transport iontů, šíření nervových impulsů, chemickou syntézu, kontrakci svalů a fosforylaci substrátu. Všechny tyto metody vyvolat potřebu a nutkání po ATP a vytvořit jeho vysokou poptávku.

Existuje mnoho aspektů buněčných metod, které kolují kolem tvorby ATP a jeho použití. Je důležité, aby se dostal do mozku a jak se fáze syntézy ATP spotřebují kyslíku a glukózy v životě aerobním a anaerobním a následně jej propojit s bioenergií, která napomáhá skvělým reakcím v buňce. Říká se, že ATP je a univerzální faktor pro výměnu energie a propojení katabolismu a anabolismu, ale také pohání způsob, jak být mobilní, aktivní transport a kontrakce.

obrázek 56
Kredit obrázku-NADPH-Wikipedia

Beta a gama fosfáty sdílejí vazbu a tato vazba je považována za hodně energeticky vyšší, takže když se rozbije, uvolní spoustu energie, což způsobí reakci buňky a spuštění metody. Toho lze dosáhnout aerobním dýcháním, které vyžaduje kyslíknebo anaerobní dýchání, které nevyžaduje plyn. Pomáhá také ve stresových situacích vysíláním vápníkového signálu. Je to tedy také signální molekula.

Kroky zahrnuté ve fázích syntézy ATP, kde životně důležitým prvkem je glukóza a trvá tři fáze, než se katabolizuje. V první metodě, když se glukóza změnila na pyruvát, je její množství menší. Tak se pyruvát pak změní na acetyl koenzym A, který vstupuje do Krebsova cyklu tvořícího NADH. Tento NADH používá dýchání, které tvoří proton v mitochondriích. Fáze syntézy ATP jsou

Glykolýza

Toto je úplně první fáze ve fázích syntézy ATP. Tím se využívá glukóza a začíná syntéza.

Dochází k přeměně glukózy na pyrohroznovou. Tato volná energie, která se uvolňuje při této metodě, se používá k výrobě ATP a také NADH. O glykolýze se říká, že je to sekvence deseti reakcí, která je držena enzymy.

V těchto fázích syntézy ATP je několik savčích buněk a tkání schopno zůstat naživu pouze díky energii, která je vyrobena z glykolýzy. Jde o rozklad glukózy, která má šest uhlíků, na molekulu pyruvátu, která má tři uhlíky, a lze ji rozdělit na dva procesy, a to na přípravnou fázi a fázi výplaty. Je to jediná metoda, která nepotřebuje kyslík.

Mezi všemi stádii syntézy ATP je glykolýza ta, která je pozorována téměř u všech druhů, a proto se říká, že nejstarší nebo starověká cesta. Existují reakce, které přebírají tuto metodu a jsou paralelní v dráze. Pentosová dráha probíhá v stav bez kyslíku Archean oceánu a v nepřítomnosti enzymů je řekl, aby byl katalyzován kovem. Většinou je vidět v cytosolu buňky.

obrázek 57
Kredit obrázku -Glykolýza-Wikipedia

Tato cesta má dvě z tzv. fází fáze investic kde je spotřeba ATP a druhá je výnosová fáze kde se vyrábí a původně spotřebovává více ATP. Tato cesta je známá již 100 let a je kombinace výsledků pro mnoho drobných experimentů, které byly potřeba k pochopení cesty. Vypadalo to v 19th století ve vinařské továrně. Je to úplně první krok pro buněčné dýchání. Toto celkově je vidět v cytoplazmě.

Krebsův cyklus

Toto se také nazývá cyklus TCA nebo citrónový cyklus a je to řetězec reakcí, který je vidět v mitochondriích.

Zdá se, že způsobuje oxidaci v důsledku acetyl CoA a uvolňuje oxid uhličitý a atomy vodíku, které budou později použity k výrobě vody. Je to druhá fáze ve stupních syntézy ATP.

Nazývá se to citrónový cyklus, protože prvním metabolitem, který se při této metodě vytvoří, je kyselina citrónová. Říká se mu také TCA a znamená trikarboxylovou kyselinu, protože není jisté, že prvním vyrobeným produktem je kyselina isocitrónová nebo kyselina citrónová. Ale nyní je zřejmé, že první vyrobený je kyselina citrónová, ale název nebyl deaktivován. Probíhá v aerobním stavu.

obrázek 58
Kredit obrázku -Krebsův cyklus-Wikipedia

Molekuly mají vysokou energii jako FAD a NAD a mohou být přijaty zpět pouze ve své redukované formě poté, co se dostanou převést elektron na molekuly kyslíku. To je konečná cesta který je společný pro oxidaci všech bílkovin, sacharidů, mastné kyseliny a biomolekuly. Molekuly ze zbytku cyklu a cesty vstupují do této metody přes Acetyl CoA. Enzymy, které zde vidíme, jsou buď v mitochondriích, nebo mimo ně. Krebsův cyklus přichází po reakci vazby a poskytuje vodík a elektrony potřebné pro elektronový transportní řetězec.

Je zprostředkována 8 z enzymů a jde tedy o chemickou řadu. Je životně důležitý v konkrétním případě, protože dává vysoká energie a elektrony nebo molekuly do elektronového transportního řetězce pro tvorbu vody a ATP. Pyruvát, který vzniká na konci glykolýzy a je první, který se oxiduje a vstupuje do Krebsův cyklus. U eukaryot je vidět v mitochondriích, zatímco u prokaryot je v cytoplazmě. Odehrává se uvnitř mitochondrií.

Tento typ dýchání je stále se opakující cyklus, který produkuje ATP a uvolňuje CO2. ATP je molekula, která nese energii v chemické formě, která se používá v jiných buněčných procesech. Je to jednoduchými slovy -

  • Uvolňují se dvě molekuly oxidu uhličitého
  • Vznikne jedna molekula GTP
  • Tři molekuly NAD+ jsou spojeny s vodíkem
  • Jedna molekula FAD se slučuje s vodíkem

Oxidační fosforylace

Je to metoda, kde je ATP syntetizován a je spojen, aby se elektrony pohybovaly přes řetězec a spojovaly se s kyslíkem.

Toto je účinná část všech fází syntézy ATP a je životně důležitá. Pomáhá při výrobě 36 molekul ATP na molekulu glukózy a to je ve srovnání se dvěma molekulami ATP vyrobenými v době glykolýzy.

obrázek 11
Kredit obrázku -Oxidační fosforylace-Wikipedia

Existují volné radikály, které se uvolňují v době postupné oxidace mezi FADH2 a NADH a protony, které jsou pumpovány z matrice mitochondrie přes vnitřní membránu z něj a do mezimembránové oblasti. Tato pumpa vytváří dobrou koncentraci protonu, která pomáhá při nerovnováze mezi mezimembránovým prostorem a matricí. Existuje potenciální energie, která je uložena a existuje proteinový gradient se vyrábí a používá se k výrobě syntetizovaného ATP a fosforylovat ADP.

Obsahuje přenos elektronů přes sérii proteinových komplexů a poté sídlí v mitochondrie. Protože elektrony zahajují reakci s velkou energií, její konec je pomalý a nazývá se to také řetězec přenosu elektronů, který iniciuje uvolňování energie, kterou proteinový postroj aby se energie snížila prostřednictvím elektronů. Molekula kyslíku sedí na konci tohoto cyklu jako konečný akceptor elektronu a poté se spojí s volnými proteiny za vzniku vody, což je dobrý exotermický účinek.

Syntéza ATP v chloroplastech

Stádia syntézy ATP pro chloroplast je vidět v membráně thylakoidu a pomáhá při jeho syntéze.

Získává ATP z DP a anorganických materiálů na úkor toho, že má gradient elektrochemického protonu vytvořený tokem elektronů závislým na světle nebo působením na světle.

Převážnou část syntézy ATP v rostlinách provádí ATP syntáza, hlavní bioenergetický motor buněk, působící jak v mitochondriích a v chloroplastech. Mechanismus reakce ATP syntázy byl podrobně studován více než půl století; jeho optimální výkon však závisí také na stálém dodávání substrátů ATP syntázy a odstraňování jejích produktů. ATP syntáza je centrálním bioenergetickým motorem všech organismů a představuje nejmenší molekulární motor, který byl v průběhu evoluce optimalizován.

obrázek 12
Kredit obrázku -chloroplast-Wikipedia

Chloroplast je považován za jedno z hlavních míst pro fáze syntézy ATP. Ne všechny fáze se zde odehrávají. Chloroplasty, které jsou zralé, mají tendenci mít víc ATP. ATP v a buňka je většinou tvořena z mitochondrií a je aktivní od začátku po inhibici. ATP je tvořen tokem elektronů podél transportní cesty cytochromu. Jak jsou elektrony přenášeny do molekuly energie se používá k výrobě ATP. Reakce ATP syntázy vyžaduje dodání protonů, hořčíku, ADP a fosfátu a spotřebu vytvořeného ATP.

Syntéza ATP v mitochondriích

Většina ATP, která je syntetizována ve fázích syntézy ATP v době tvorba glukózy probíhá v mitochondriích.

To se děje v mitochondriích a je třetím krokem ve stádiích syntézy ATP nazývaných oxidativní fosforylace. Je to reakce, která je komplexní a je poháněna proteinovou křivkou přes vnitřní výstelku této organely a je způsobena jejím dýcháním.

Abychom porozuměli mechanismu, kterým je energie uvolněná při dýchání uchovávána jako ATP, je nutné ocenit strukturální vlastnosti mitochondrií. Jsou to organely v živočišných a rostlinných buňkách, ve kterých probíhá oxidativní fosforylace. V živočišných tkáních je mnoho mitochondrií – například v srdečním a kosterním svalu, které vyžadují velké množství energie pro mechanickou práci a ve slinivce břišní, kde probíhá biosyntéza, a v ledvinách, kde začíná proces vylučování.

obrázek 13
Kredit obrázku -mitochondrie-Wikipedia

Tato organela je nazývána elektrárnou buňky a F1Fo-ATP syntáza tohoto vnitřního členu se zde vyrábí v hromadné úrovni buněčného ATP. Zahrnuje konverzi elektronů z vnitřního prostoru přes vnitřní membránu a poté zpět do oblasti matrice. Tato přeměna elektronů z matrice do prostoru vede k podstatné úrovni ph a poté mezi dvěma stranami membrány.

Také čtení: