Adf молекулын бүтэц. ATP ба түүний бодисын солилцоонд гүйцэтгэх үүрэг. Био энергийн гол асуудлын нэг бол амьд байгальд ADP-ийн фосфоржилтоор явагддаг ATP-ийн биосинтез юм.

Уураг, өөх тос, нүүрс уснаас гадна бусад олон тооны органик нэгдлүүд эсэд нийлэгждэг бөгөөд тэдгээрийг дараахь байдлаар хувааж болно. завсрынТэгээд эцсийн. Ихэнх тохиолдолд тодорхой бодис үйлдвэрлэх нь катализаторын конвейер (олон тооны фермент) -ийн үйл ажиллагаатай холбоотой бөгөөд дараагийн ферментээр үйлчилдэг завсрын урвалын бүтээгдэхүүн үүсэхтэй холбоотой байдаг. Эцсийн органик нэгдлүүд нь эсэд бие даасан функцийг гүйцэтгэдэг эсвэл полимерүүдийн нийлэгжилтэнд мономер болдог. Эцсийн бодисууд орно амин хүчлүүд, глюкоз, нуклеотидууд, ATP, гормонууд, витаминууд.

Аденозин трифосфорын хүчил (ATP) нь амьд эсийн бүх нийтийн эх үүсвэр бөгөөд энергийн гол хуримтлуулагч юм. ATP нь бүх ургамал, амьтны эсэд байдаг. ATP-ийн хэмжээ харилцан адилгүй бөгөөд дунджаар 0.04% (эсийн нойтон жинд) байна. Хамгийн их хэмжээний ATP (0.2-0.5%) нь араг ясны булчинд агуулагддаг.

ATP нь азотын суурь (аденин), моносахарид (рибоз) ба фосфорын хүчлийн гурван үлдэгдэлээс бүрддэг нуклеотид юм. ATP нь нэг биш, гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг тул рибонуклеозидын трифосфатуудад хамаарна.

Эсэд тохиолддог ихэнх ажил нь ATP гидролизийн энергийг ашигладаг. Энэ тохиолдолд эцсийн фосфорын хүчлийн үлдэгдлийг задлахад ATP нь ADP болж хувирдаг. аденозин дифосфорхүчил), хоёр дахь фосфорын хүчлийн үлдэгдлийг арилгахад - AMP ( аденозин монофосфорхүчил). Фосфорын хүчлийн төгсгөлийн болон хоёр дахь үлдэгдлийг арилгахад гарах чөлөөт энерги нь 30.6 кЖ байна. Гурав дахь фосфатын бүлгийг арилгахад зөвхөн 13.8 кЖ ялгардаг. Фосфорын хүчлийн терминал ба хоёр, хоёр, эхний үлдэгдэл хоорондын холбоог өндөр энерги (өндөр энерги) гэж нэрлэдэг.

ATP-ийн нөөцийг байнга нөхөж байдаг. Бүх организмын эсүүдэд ATP нийлэгжилт нь фосфоржих процесст явагддаг, өөрөөр хэлбэл. ADP-д фосфорын хүчлийг нэмэх. Фосфоржилт нь митохондри, цитоплазм дахь гликолиз, хлоропласт дахь фотосинтезийн явцад янз бүрийн эрчимтэй явагддаг. ATP молекулыг 1-2 минутын дотор эсэд хэрэглэдэг бөгөөд хүний биед өдөрт түүний биеийн жинтэй тэнцэх хэмжээний ATP үүсч, устдаг.

Эцсийн органик молекулууд нь мөн витаминуудТэгээд гормонууд. Олон эст организмын амьдралд томоохон үүрэг гүйцэтгэдэг витаминууд. Витамин нь тухайн организм нийлэгждэггүй (эсвэл хангалтгүй хэмжээгээр нийлэгждэг) органик нэгдлүүд гэж тооцогддог бөгөөд тэдгээрийг хоол хүнсээр авах ёстой. Витамин нь уурагтай нийлж нарийн төвөгтэй фермент үүсгэдэг. Хэрэв хоол хүнсэнд ямар нэгэн витамин дутагдвал фермент үүсэх боломжгүй бөгөөд нэг юмуу өөр витамины дутагдал үүсдэг. Жишээлбэл, витамин С-ийн дутагдал нь scurvy, В 12 витамины дутагдал нь цус багадалт, цусны улаан эсийн хэвийн үйл ажиллагааг тасалдуулахад хүргэдэг.

Гормонуудбайна зохицуулагчид, бие даасан эрхтнүүд болон бүхэл бүтэн организмын үйл ажиллагаанд нөлөөлдөг. Эдгээр нь уургийн шинж чанартай байж болно (гипофиз булчирхай, нойр булчирхайн даавар), липид (бэлгийн даавар), амин хүчлийн дериватив (тироксин) байж болно. Гормоныг амьтан, ургамлын аль алинд нь үйлдвэрлэдэг.

Эрчим хүчний солилцоо буюу диссимиляци буюу катаболизм гэдэг нь органик нэгдлүүдийн (уураг, өөх тос, нүүрс ус) ферментийн задрал, эрчим хүчээр баялаг нэгдлүүд (аденозин трифосфат гэх мэт) үүсэх урвалын цогц юм. .

ATP ба үүнтэй төстэй нэгдлүүд (тэдгээрийг макроэргик гэж нэрлэдэг) нь янз бүрийн амин чухал үйл явцыг хангадаг: биологийн синтез, бодисын концентрацийн (градиент) ялгааг хадгалах, мембранаар бодисыг тээвэрлэх, цахилгаан импульс дамжуулах, булчингийн ажил, янз бүрийн шүүрлийн шүүрэл гэх мэт. .

Бие махбодид орж буй шим тэжээлийн химийн энерги нь органик нэгдлүүдийн молекул дахь атомуудын хоорондын ковалент холбоонд агуулагддаг. Жишээлбэл, пептидийн холбоо гэх мэт химийн холбоо тасрахад 1 моль тутамд 12 кЖ ялгардаг. Глюкозын хувьд C, H, O атомуудын хоорондын холбоонд агуулагдах боломжит энергийн хэмжээ нь 1 моль тутамд 2800 кЖ (жишээ нь 180 г глюкоз тутамд) байдаг. Глюкоз задрахад нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус үүсч, эцсийн тэгшитгэлийн дагуу энерги ялгардаг.

SbN 1 gOb + 6O2-IZN2O + 6C02 + 2800 кЖ.

Шим тэжээлээс ялгарч буй энергийн зарим хэсэг нь дулаан хэлбэрээр ялгарч, зарим нь хуримтлагддаг, өөрөөр хэлбэл АТФ-ийн эрчим хүчээр баялаг фосфатын холбоонд хадгалагддаг. ATP молекулууд нь H20 болон CO2 болж исэлдэхэд органик молекулуудаас гаргаж авах энергийн талаас илүү хувийг хадгалдаг. ATP үүсэх замаар энерги нь илүү тохиромжтой, төвлөрсөн хэлбэрт хувирдаг бөгөөд үүнээс амархан ялгардаг. Дунджаар нэг эсэд 1 тэрбум орчим ATP молекул агуулагддаг бөгөөд тэдгээрийн задрал (гидролиз) нь ADP ба фосфат болж энерги шингээх явцад тохиолддог олон биологийн болон химийн процессуудад эрчим хүч өгдөг.

ATP молекул нь азотын суурь аденин, сахарын рибоз, фосфорын хүчлийн гурван үлдэгдэлээс бүрдэнэ (14). Аденин, рибоз ба анхны фосфат нь аденозин монофосфат (AMP) үүсгэдэг. Эхний фосфат дээр хоёр дахь фосфат нэмэхэд аденозин дифосфат (ADP) үүсдэг. Фосфорын хүчлийн гурван үлдэгдэл (ATP) бүхий молекул нь хамгийн их энерги зарцуулдаг. ATP молекулаас төгсгөлийн фосфатын хуваагдал нь ердийн химийн холбоо тасрах үед ялгардаг 12 кЖ биш харин 40 кЖ энерги ялгардаг. ATP молекул дахь энерги ихтэй бондын ачаар эс нь жижиг орон зайд их хэмжээний энерги хуримтлуулж, шаардлагатай үед зарцуулж чаддаг. ATP синтез нь тусгай эсийн органеллууд - митохондрид явагддаг.

Эрчим хүчний солилцооны үе шатууд

Эрчим хүчний солилцоог ихэвчлэн гурван үе шатанд хуваадаг. Эхний шат нь хоол боловсруулах гэж нэрлэгддэг бэлтгэл юм. Энэ нь хоол боловсруулах замын хөндийд ялгардаг ферментийн нөлөөн дор голчлон эсийн гадна явагддаг. Энэ үе шатанд том полимер молекулууд нь мономеруудад задардаг: уураг нь амин хүчил, полисахаридууд нь энгийн сахар, өөх тос нь тосны хүчил, глицерин болж хувирдаг. Энэ нь бага хэмжээний энерги ялгаруулж, дулаан хэлбэрээр гадагшилдаг.

Хоёр дахь шатанд хоол боловсруулах явцад үүссэн жижиг молекулууд эсэд нэвтэрч, цаашдын задралд ордог. Эрчим хүчний солилцооны хоёр дахь шатны хамгийн чухал хэсэг нь гликолиз - глюкозын задрал юм. Хүчилтөрөгч байхгүй үед гликолиз үүсч болно.

Дараалсан ферментийн урвалын үр дүнд зургаан нүүрстөрөгчийн атом агуулсан глюкозын нэг молекул тус бүр нь гурван нүүрстөрөгчийн атом агуулсан пирувийн хүчил (C3H403) хоёр молекул болж хувирдаг. Фосфорын хүчил ба ADP нь глюкозыг задлахад оролцдог. Дараа нь пирувийн хүчил нь сүүн хүчил (булчинд) болж буурдаг бөгөөд ерөнхий тэгшитгэл нь дараах байдалтай байна.

SbN120b+2HzP04+2ADP-^ -*2SzH6OZ+2ATP+2H20

Тиймээс нэг глюкозын молекул задрах нь хоёр ATP молекул үүсэхэд дагалддаг.

Глюкозын анаэробик задрал (гликолиз) нь молекулын хүчилтөрөгч хэрэглэдэггүй эсвэл байхгүй үед амьдардаг организмын эс дэх ATP-ийн гол эх үүсвэр, түүнчлэн агааргүй нөхцөлд ажиллах чадвартай олон эст организмын эдэд (жишээлбэл, булчинд) эрчимтэй дасгал хийх үед. Ийм нөхцөлд пирувийн хүчлийн молекулууд нь дээр дурдсанчлан сүүн хүчил, эсвэл бусад нэгдлүүд (мөөгөнцрийн эсэд этанол ба CO2, янз бүрийн бичил биет дэх ацетон, бутирик ба сукцины хүчил гэх мэт) болж хувирдаг.

Гликолитик урвалд ATP үүсэх нь харьцангуй үр ашиггүй, учир нь түүний эцсийн бүтээгдэхүүн нь их хэмжээний химийн энерги агуулсан харьцангуй том молекулууд юм. Тиймээс эрчим хүчний солилцооны хоёр дахь үе шатыг бүрэн бус гэж нэрлэдэг. Энэ үе шатыг исгэх гэж бас нэрлэдэг. Хүчилтөрөгч байхгүй үед органик нэгдлүүдээс энерги гаргаж авах - исгэх нь байгальд өргөн тархсан байдаг. Нүүрстөрөгч, устөрөгч, хүчилтөрөгч ба/эсвэл азотоос бүрдэх байгалийн ихэнх нэгдлүүд нь агааргүй нөхцөлд исгэх чадвартай байдаг. Ийм нэгдлүүдэд полисахарид, гексос, пентоз, триоз, олон атомт спирт, органик хүчил, амин хүчил, пурин, пиримидин орно. Нүүрс ус исгэх бүтээгдэхүүн нь бутирик хүчил, ацетон, бутанол, пропанол гэх мэт. Полисахарид целлюлоз нь бичил биетний боловсруулалтын үр дүнд этилийн спирт, цууны, формац, сүүн хүчлийн хүчил, молекулын устөрөгч, CO2 болж хувирдаг. Хивэгч малын гэдсэнд амьдардаг бактери (1 мл хивсний шингэнд 10 9-10 10 бактерийн эс; ургамлын тэжээлд агуулагдах целлюлозыг амархан шингэцтэй энгийн нэгдлүүд - органик хүчил, спирт болгон задалдаг.

Агааргүй нөхцөлд исгэх боломжгүй бодисууд байдаг. Үүнд ханасан алифатик ба үнэрт нүүрсустөрөгчид, ургамлын пигментүүд - каротиноидууд болон бусад зарим нэгдлүүд орно. Аэробик нөхцөлд эдгээр бүх бодисууд бүрэн исэлддэг боловч хүчилтөрөгч байхгүй үед тэдгээр нь маш тогтвортой байдаг. Энэхүү тогтвортой байдлын ачаар нүүрсустөрөгч нь газрын тосны ордуудад удаан хугацаагаар үлддэг.

Катаболизмын гурав дахь үе шат нь молекулын хүчилтөрөгч байх шаардлагатай бөгөөд үүнийг амьсгал гэж нэрлэдэг. Фотосинтезийн үр дүнд дэлхийн агаар мандалд молекулын хүчилтөрөгч үүссэний дараа л аэробик бичил биетүүд болон эукариот эсүүдэд эсийн амьсгалыг хөгжүүлэх боломжтой болсон. Катаболын процесст хүчилтөрөгчийн шат нэмснээр эсийг молекулуудаас шим тэжээл, энерги гаргаж авах хүчирхэг, үр дүнтэй арга замыг бий болгодог.

Хүчилтөрөгчийг хуваах урвал буюу исэлдэлтийн катаболизм нь тусгай эсийн органеллууд - пирувийн хүчлийн молекулууд ордог митохондрид үүсдэг. Хэд хэдэн өөрчлөлт хийсний дараа эцсийн бүтээгдэхүүнүүд үүсдэг - CO2 ба H0, дараа нь эсээс гадагш тархдаг. Аэробик амьсгалын ерөнхий тэгшитгэл дараах байдалтай байна.

2СзН60г+602+36НзР04+36АДП-^

V6CO2+6H2O+36AT0+36H2O "

Ийнхүү сүүн хүчлийн хоёр молекул исэлдэснээр 36 молекул ATP үүсдэг. Нийтдээ энергийн солилцооны хоёр ба гурав дахь үе шатанд нэг глюкозын молекул задрахад 38 ATP молекул үүсдэг. Тиймээс аэробик амьсгал нь эсийг эрчим хүчээр хангах гол үүрэг гүйцэтгэдэг.

Зөвхөн пирувийн хүчил төдийгүй өөх тосны хүчил, зарим амин хүчлүүд нь митохондрид орж, исэлдэлтийн катаболизмын завсрын бүтээгдэхүүний нэг болж хувирдаг. Митохондри нь өөх тос, уураг, нүүрс усны химийн холбооноос энерги гаргаж авдаг төв юм. Тиймээс митохондрийг эсийн энергийн станц гэж нэрлэдэг.

Бидний биеийн аль ч эсэд сая сая биохимийн урвал явагддаг. Тэдгээр нь ихэвчлэн эрчим хүч шаарддаг янз бүрийн ферментээр катализатор болдог. Үүнийг эс хаанаас авдаг вэ? Эрчим хүчний гол эх үүсвэрүүдийн нэг болох ATP молекулын бүтцийг авч үзвэл энэ асуултад хариулж болно.

ATP бол бүх нийтийн эрчим хүчний эх үүсвэр юм

ATP нь аденозин трифосфат буюу аденозин трифосфат гэсэн үг юм. Уг бодис нь аливаа эсийн энергийн хамгийн чухал хоёр эх үүсвэрийн нэг юм. ATP-ийн бүтэц, түүний биологийн үүрэг нь хоорондоо нягт холбоотой байдаг. Ихэнх биохимийн урвалууд нь зөвхөн бодисын молекулуудын оролцоотойгоор явагдах боломжтой бөгөөд энэ нь ялангуяа үнэн юм.Гэхдээ ATP нь урвалд шууд оролцдоггүй: аливаа процесс явагдахын тулд аденозин трифосфатад агуулагдах энерги шаардлагатай байдаг.

Бодисын молекулуудын бүтэц нь фосфатын бүлгүүдийн хооронд үүссэн холбоо нь асар их энергийг агуулдаг. Иймд ийм холбоог макроэргик буюу макроэнергетик (макро=олон, их хэмжээ) гэж бас нэрлэдэг. Энэ нэр томъёог эрдэмтэн Ф.Липман анх нэвтрүүлсэн бөгөөд тэрээр мөн тэдгээрийг тодорхойлохдоо ̴ тэмдгийг ашиглахыг санал болгосон.

Эсийн хувьд аденозин трифосфатын тогтмол түвшинг хадгалах нь маш чухал юм. Энэ нь ялангуяа булчингийн эдийн эсүүд болон мэдрэлийн утаснуудад үнэн байдаг, учир нь тэдгээр нь эрчим хүчнээс хамгийн их хамааралтай байдаг бөгөөд тэдгээрийн үйл ажиллагааг гүйцэтгэхийн тулд аденозин трифосфатын өндөр агууламж шаарддаг.

ATP молекулын бүтэц

Аденозин трифосфат нь рибоз, аденин, үлдэгдэл гэсэн гурван элементээс бүрдэнэ.

Рибоз- пентозын бүлэгт хамаарах нүүрс ус. Энэ нь рибоз нь 5 нүүрстөрөгчийн атом агуулдаг гэсэн үг бөгөөд тэдгээр нь нэг мөчлөгт багтдаг. Рибоз нь 1-р нүүрстөрөгчийн атомын β-N-гликозидын холбоогоор дамжуулан аденинтай холбогддог. 5-р нүүрстөрөгчийн атом дахь фосфорын хүчлийн үлдэгдэл мөн пентозд нэмэгддэг.

Аденин бол азотын суурь юм.Рибозд ямар азотын суурь наалдсанаас хамааран GTP (гуанозин трифосфат), TTP (тимидин трифосфат), CTP (цитидин трифосфат) ба UTP (уридин трифосфат) нь ялгагдана. Эдгээр бүх бодисууд нь аденозин трифосфаттай төстэй бүтэцтэй бөгөөд ойролцоогоор ижил үүрэг гүйцэтгэдэг боловч тэдгээр нь эсэд хамаагүй бага байдаг.

Фосфорын хүчлийн үлдэгдэл. Рибозд дээд тал нь гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэл хавсарч болно. Хэрэв хоёр эсвэл ганцхан байвал бодисыг ADP (дифосфат) эсвэл AMP (монофосфат) гэж нэрлэдэг. Фосфорын үлдэгдлүүдийн хооронд макроэнергийн холбоо үүсч, тасарсаны дараа 40-60 кЖ энерги ялгардаг. Хэрэв хоёр холбоо тасарсан бол 80, бага давтамжтай - 120 кЖ энерги ялгардаг. Рибоз болон фосфорын үлдэгдэл хоорондын холбоо тасрахад ердөө 13,8 кДж ялгардаг тул трифосфатын молекулд зөвхөн хоёр өндөр энергитэй холбоо (P ̴ P ̴ P), ADP молекулд нэг (P ̴) байна. P).

Эдгээр нь ATP-ийн бүтцийн онцлог юм. Фосфорын хүчлийн үлдэгдлүүдийн хооронд макроэнергетик холбоо үүсдэг тул ATP-ийн бүтэц, үйл ажиллагаа хоорондоо холбоотой байдаг.

ATP-ийн бүтэц, молекулын биологийн үүрэг. Аденозин трифосфатын нэмэлт үүрэг

Эрчим хүчээс гадна ATP нь эсэд бусад олон үүргийг гүйцэтгэдэг. Бусад нуклеотид трифосфатуудтай хамт трифосфат нь нуклейн хүчлийг бүтээхэд оролцдог. Энэ тохиолдолд ATP, GTP, TTP, CTP, UTP нь азотын суурь нийлүүлэгчид юм. Энэ шинж чанарыг процесс болон транскрипцид ашигладаг.

ATP нь ионы сувгуудын үйл ажиллагаанд шаардлагатай байдаг. Жишээлбэл, Na-K суваг нь эсээс 3 натрийн молекулыг шахаж, 2 калийн молекулыг эс рүү шахдаг. Энэхүү ионы гүйдэл нь мембраны гаднах гадаргуу дээр эерэг цэнэгийг хадгалахад шаардлагатай бөгөөд зөвхөн аденозин трифосфатын тусламжтайгаар суваг ажиллах боломжтой. Протон ба кальцийн сувагт мөн адил хамаарна.

ATP нь хоёр дахь элч cAMP (циклик аденозин монофосфат) -ын урьдал бодис юм - cAMP нь зөвхөн эсийн мембраны рецепторуудын хүлээн авсан дохиог дамжуулдаг төдийгүй аллостерийн эффектор юм. Аллостерийн эффекторууд нь ферментийн урвалыг хурдасгах эсвэл удаашруулдаг бодис юм. Тиймээс циклийн аденозин трифосфат нь бактерийн эсэд лактозын задралыг хурдасгадаг ферментийн нийлэгжилтийг саатуулдаг.

Аденозин трифосфатын молекул нь өөрөө аллостерийн эффектор байж болно. Түүнээс гадна, ийм процесст ADP нь ATP-ийн антагонист үүрэг гүйцэтгэдэг: хэрэв трифосфат нь урвалыг хурдасгадаг бол дифосфат нь үүнийг дарангуйлдаг ба эсрэгээр. Эдгээр нь ATP-ийн үүрэг, бүтэц юм.

Эсэд ATP хэрхэн үүсдэг вэ?

ATP-ийн үүрэг, бүтэц нь бодисын молекулуудыг хурдан хэрэглэж, устгадаг. Тиймээс трифосфатын синтез нь эсэд энерги үүсэх чухал үйл явц юм.

Аденозин трифосфатын синтезийн хамгийн чухал гурван арга байдаг.

1. Субстратын фосфоржилт.

2. Исэлдэлтийн фосфоржилт.

3. Фотофосфоризаци.

Субстратын фосфоржилт нь эсийн цитоплазмд тохиолддог олон урвал дээр суурилдаг. Эдгээр урвалыг гликолиз гэж нэрлэдэг - анэробын үе шат Гликолизийн 1 мөчлөгийн үр дүнд глюкозын 1 молекулаас хоёр молекул нийлэгжиж, дараа нь энерги үйлдвэрлэхэд зарцуулагддаг бөгөөд хоёр ATP нийлэгждэг.

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Pn --> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H.

Эсийн амьсгал

Исэлдэлтийн фосфоржилт нь мембраны электрон тээвэрлэлтийн гинжин хэлхээний дагуу электронуудыг шилжүүлэх замаар аденозин трифосфат үүсэх явдал юм. Энэхүү дамжуулалтын үр дүнд мембраны нэг талд протоны градиент үүсч, ATP синтазын уургийн салшгүй багцын тусламжтайгаар молекулууд үүсдэг. Үйл явц нь митохондрийн мембран дээр явагддаг.

Митохондри дахь гликолиз ба исэлдэлтийн фосфоржилтын үе шатуудын дараалал нь амьсгал гэж нэрлэгддэг нийтлэг үйл явцыг бүрдүүлдэг. Бүрэн мөчлөгийн дараа эс дэх 1 глюкозын молекулаас 36 ATP молекул үүсдэг.

Фотофосфоризаци

Фотофосфоржилтын үйл явц нь исэлдэлтийн фосфоржилттой адил бөгөөд зөвхөн нэг ялгаа нь: гэрлийн нөлөөн дор эсийн хлоропластуудад фотофосфоржилтын урвал явагддаг. ATP нь ногоон ургамал, замаг, зарим бактерийн эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн гол үйл явц болох фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд үүсдэг.

Фотосинтезийн явцад электронууд ижил электрон тээвэрлэх гинжээр дамждаг бөгөөд үүний үр дүнд протоны градиент үүсдэг. Мембраны нэг тал дахь протоны концентраци нь ATP синтезийн эх үүсвэр юм. Молекулуудын угсралтыг ATP синтаза ферментээр гүйцэтгэдэг.

Дундаж эс нь жингийн хувьд 0.04% аденозин трифосфат агуулдаг. Гэсэн хэдий ч хамгийн их утга нь булчингийн эсүүдэд ажиглагддаг: 0.2-0.5%.

Нэг эсэд 1 тэрбум орчим ATP молекул байдаг.

Молекул бүр 1 минутаас илүүгүй амьдардаг.

Аденозин трифосфатын нэг молекул өдөрт 2000-3000 удаа шинэчлэгддэг.

Нийтдээ хүний бие өдөрт 40 кг аденозин трифосфатыг нийлэгжүүлдэг бөгөөд ямар ч үед ATP-ийн нөөц 250 гр байдаг.

Дүгнэлт

ATP-ийн бүтэц, түүний молекулуудын биологийн үүрэг нь хоорондоо нягт холбоотой байдаг. Фосфатын үлдэгдэл хоорондын өндөр энергийн холбоо нь асар их хэмжээний энерги агуулдаг тул энэ бодис нь амьдралын үйл явцад гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Аденозин трифосфат нь эсэд олон үүрэг гүйцэтгэдэг тул бодисын тогтмол концентрацийг хадгалах нь чухал юм. Бондын энерги нь биохимийн урвалд байнга ашиглагддаг тул задрал, синтез нь өндөр хурдтай явагддаг. Энэ нь биеийн аль ч эсэд зайлшгүй шаардлагатай бодис юм. Энэ нь ATP-ийн бүтцийн талаар хэлж болох бүх зүйл байж магадгүй юм.

текст_талбарууд

сум дээш

Шим тэжээл - нүүрс ус, уураг, өөх тосоос энерги гаргаж авах нь голчлон эсийн дотор явагддаг. Үүнд бүх нүүрс усыг глюкоз, уураг - амин хүчил, өөх тос - тосны хүчлээр төлөөлдөг. Эсийн дотор глюкоз нь цитоплазмын ферментийн нөлөөн дор пирувийн хүчил болж хувирдаг (анаэроб гликолизийн үед) (Зураг 1.6).

Цагаан будаа. 1.6 Глюкозын бүрэн исэлдэлтийн үед ATP үүсэх

Эдгээр хувиргалтын явцад нэг глюкозын молекулаас 2 ATP молекул үүсдэг (субстратыг фосфоржуулдаг 2 ATP молекулыг тооцохгүй). Пируватыг ацетил коэнзим А (AcCoA)-ийн 2 молекул болгон хувиргах нь ATP-ийн 6 молекул үүсэхийг дэмждэг. Эцэст нь AcCoA нь митохондрид орж CO 2 ба H 2 O болгон исэлдүүлэн өөр 24 ATP молекул үүсгэдэг. Гэхдээ зөвхөн пирувийн хүчил төдийгүй өөх тосны хүчил, ихэнх амин хүчлүүд цитоплазмд AcCoA болж хувирч, митохондрийн матрицад ордог. Кребсийн мөчлөгт AcCoA нь устөрөгчийн атом болон нүүрстөрөгчийн дутуу исэлд задардаг. Нүүрстөрөгчийн дутуу исэл нь митохондри болон эсээс гадагш тархдаг. Устөрөгчийн атомууд нь исэлдсэн никотинамид аденины динуклеотид (NAD+)-тай нийлж, багасгасан NAD (NADH), исэлдсэн никотинамид аденины динуклеотид фосфат (NADP) -тай нийлж, буурсан NADPH үүсгэдэг ба дараа нь устөрөгчийн зөөвөрлөгч молекулуудаар NADH-ийн системээс NADH болон энзим рүү шилждэг. дотоод митохондрийн мембраны .

Үүний үр дүнд NADH болон NADPH нь эдгээр ферментүүдээс үүссэн цахилгаан тээвэрлэлтийн гинжин хэлхээнд нэг протон, хоёр электроныг өгдөг (Зураг 1.7).

Зураг 1.7 Шим тэжээлийн задрал ба эс дэх электрон тээвэрлэлтийн систем хоорондын хамаарал.

Тээвэрлэгчийн гинжин хэлхээнд электрон шилжүүлэх явцад исэлдэлтийн потенциал нэмэгддэг - сөрөг утгаас O 2 бууруулах потенциал хүртэл. Редокс потенциалын энэхүү ялгаа нь ATP-ийн нийлэгжилтэд хүргэдэг хөдөлгөгч хүчийг бүрдүүлдэг. Электрон зөөвөрлөх гинжин хэлхээний дагуу NADH ба NADPH-аас электрон ба протоныг шилжүүлэхийг исэлдэлтийн фосфоржилт гэж нэрлэдэг. Исэлдэлтийн фосфоржилтын үед энерги үүсэх механизмыг тайлбарладаг химиосмотик онолын дагуу электрон зөөвөрлөх гинжин хэлхээний дагуу электронууд шилжих үед хос электронууд дотоод митохондрийн мембраныг гурван удаа гаталж, хоёр протоныг гадагш шилжүүлэх бүртээ (Зураг 1.8) ).

Цагаан будаа. 1.8 Митохондрийн дотоод мембран дахь исэлдэлтийн фосфоржилтын химиосмотик механизм.

Үүний үр дүнд мембраны гадна талд протоны өндөр концентраци үүсч, митохондрийн матрицад бага концентраци үүсдэг бөгөөд үүний үр дүнд гаднах (эерэг цэнэгтэй) ба дотоод (сөрөг цэнэг хуримтлуулах) хоорондын цахилгаан потенциалын ялгаа үүсдэг. ) мембраны давхарга. Эдгээр хоёр хүчин зүйл (цахилгаан талбай ба концентрацийн зөрүү) нь цахилгаан химийн трансмембран протоны градиент үүсгэдэг бөгөөд үүний улмаас протонууд мембранаар буцаж эхэлдэг. Протонуудын энэхүү урвуу хөдөлгөөн нь мембраны дотоод (матриц) талд байрлах ATP синтетазыг холбодог мембран уургаар дамжин явагддаг. Мембран уургийн ATP синтетазатай харилцан үйлчлэлцэх нь түүнийг идэвхжүүлж, аденозин дифосфор (ADP) ба фосфорын хүчлүүдээс (Pn) ATP-ийн нийлэгжилт дагалддаг. Тиймээс мембранаар дамжин протоны урсгал нь урвалыг идэвхжүүлдэг.

ADP + Fn -> ATP + H 2 O

Протоны градиентийн энерги нь кальци, натрийн ионуудыг митохондрийн мембранаар дамжуулж, NADH-ийн тусламжтайгаар тэдгээрийн доторх NADP+-ийг бууруулж, дулаан үүсэхийг баталгаажуулдаг. Гликолиз ба исэлдэлтийн фосфоржилтын үед үүссэн ATP молекулуудыг эсүүд бараг бүх эсийн доторх бодисын солилцооны урвалыг эрчим хүчээр хангахад ашигладаг.

Цагаан будаа. 1.9 ATP молекулын диаграмм. Сумнууд нь Tpuphospham-ийн өндөр эрчим хүчний холболтыг заана.

ATP молекулын макроэрги фосфатын холбоо нь маш тогтворгүй бөгөөд төгсгөлийн фосфатын бүлгүүд нь ATP-ээс амархан салж, энерги (7-10 ккал/моль ATP) ялгаруулдаг (Зураг 1.9).

Эрчим хүч нь хуваагдсан эрчим хүчээр баялаг фосфатын бүлгүүдийг янз бүрийн субстрат, ферментүүдэд шилжүүлж, тэдгээрийг идэвхжүүлж, булчингийн агшилт гэх мэт ажилд зарцуулдаг.

Фосфогений энергийн систем

текст_талбарууд

сум дээш

ATP молекулын макроэргик бондын энерги нь бие дэх чөлөөт энергийн нөөцийн бүх нийтийн хэлбэр юм. Гэсэн хэдий ч эсийн дотор хуримтлагдсан ATP-ийн хэмжээ бага байдаг. Энэ нь хэдхэн секундын турш үйл ажиллагаагаа баталгаажуулдаг. Энэ нөхцөл байдал нь араг яс, зүрх, мэдрэлийн эсүүдэд энергийн солилцоог зохицуулдаг мэдрэмтгий механизмыг бий болгоход хүргэсэн. Эдгээр эдүүд нь фосфатын холбоо хэлбэрээр энергийг хуримтлуулдаг органик фосфатын нэгдлүүдийг агуулдаг бөгөөд ATP синтезийн эрчим хүчээр баялаг фосфатын бүлгүүдийн эх үүсвэр болдог. Органик фосфатын нэгдлүүдийг фосфаген гэж нэрлэдэг. Хүний хувьд эдгээрээс хамгийн чухал нь креатин фосфат (CP) юм. Энэ нь задрахад 10 ккал/моль хүртэл энерги ялгардаг бөгөөд энэ нь ATP-ийн дахин нийлэгжилтэнд зарцуулагддаг. Эдгээр эдэд ATP агууламж буурах нь CP-ийн задралд хүргэдэг ба ATP концентраци нэмэгдэх нь түүний дахин синтезэд хүргэдэг. Тиймээс араг ясны булчинд CP-ийн концентраци ATP-ээс 3-5 дахин их байдаг. Креатин киназа ферментийн нөлөөн дор CP-ийн гидролиз (креатин ба фосфат) нь булчингийн агшилтын эрчим хүчний эх үүсвэр болох ATP-ийн дахин синтезийг баталгаажуулдаг.

Гарсан креатиныг эс дахин креатин фосфат дахь энергийг хуримтлуулахад ашигладаг. Энэ нөлөө нь эс дэх ATP концентрацийг харьцангуй тогтмол түвшинд байлгадаг. Тиймээс араг ясны булчингийн эсийн фосфокреатин ба түүний ATP нь энергийн фосфогений системийг бүрдүүлдэг. Фосфогений системийн энерги нь 10-15 секунд хүртэл үргэлжилдэг булчингийн "жийх" үйл ажиллагааг хангахад ашиглагддаг. 100 метрийн зайд гүйхэд хангалттай булчингийн дээд хүч.

Эрчим хүчний хангамжийн систем "гликоген-сүүн хүчил"

текст_талбарууд

сум дээш

Дараагийн 30-40 секундэд хамгийн дээд түвшинд 10-15 секундээс дээш үргэлжилдэг булчингийн ажил нь агааргүй гликолизийн эрчим хүчээр хангагдана, өөрөөр хэлбэл. глюкозын молекулыг задрах нүүрсустөрөгчийн агуулах - элэг, булчингийн гликогенээс сүүн хүчил болгон хувиргах. Агааргүй гликолизийн үед ATP молекулууд митохондри дахь аэробик исэлдэлтээс бараг 2.5 дахин хурдан үүсдэг. Тиймээс фосфогений систем ба гликогенийг сүүн хүчлийн агааргүй задрал (гликоген - сүүн хүчлийн систем) нь хүнд их хэмжээний булчингийн дасгал хийх боломжийг олгодог (спортод - спринт, жин өргөх, усанд шумбах гэх мэт). Хүний булчингийн ажил нь митохондри дахь исэлдэлтийн фосфоржилтыг нэмэгдүүлэхийг шаарддаг бөгөөд энэ нь дээр дурдсанчлан ATP-ийн ресинтезийн гол хэсгийг хангадаг.

Аденозин трифосфорын хүчил (биологийн АТФ молекул) нь бие махбодоос үүсдэг бодис юм. Энэ нь биеийн бүх эд эсийн энергийн эх үүсвэр юм. Хэрэв ATP хангалттай үйлдвэрлэгдээгүй бол зүрх судасны болон бусад систем, эрхтнүүдийн үйл ажиллагаа тасалддаг. Энэ тохиолдолд эмч нар шахмал, ампулыг агуулсан аденозин трифосфорын хүчил агуулсан эмийг заадаг.

ATP гэж юу вэ

Аденозин трифосфат, аденозин трифосфат эсвэл АТФ нь бүх амьд эсийн энергийн бүх нийтийн эх үүсвэр болох нуклеозид трифосфат юм. Молекул нь биеийн эд, эрхтэн, тогтолцооны хоорондын холбоог хангадаг. Аденозин трифосфат нь өндөр энергийн холбоог зөөвөрлөж, нарийн төвөгтэй бодисын нийлэгжилтийг гүйцэтгэдэг: биологийн мембранаар молекулуудыг шилжүүлэх, булчингийн агшилт болон бусад. ATP-ийн бүтэц нь рибоз (таван нүүрстөрөгчийн элсэн чихэр), аденин (азотын суурь) ба гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэл юм.

ATP-ийн энергийн үйл ажиллагаанаас гадна молекул нь биед шаардлагатай байдаг:

зүрхний булчинг тайвшруулах, багасгах;
эс хоорондын сувгийн хэвийн үйл ажиллагаа (синапс);
мэдрэлийн утаснуудын дагуу импульсийг хэвийн дамжуулах рецепторуудыг өдөөх;
вагус мэдрэлээс өдөөлтийг дамжуулах;
тархи, зүрхэнд сайн цусны хангамж;
булчингийн идэвхтэй үйл ажиллагааны үед биеийн тэсвэр тэвчээрийг нэмэгдүүлэх.

ATP эм

ATP нь хэрхэн илэрхийлэгддэг нь тодорхой боловч түүний концентраци буурах үед биед юу тохиолддог нь хүн бүрт тодорхойгүй байдаг. Аденозин трифосфорын хүчлийн молекулуудаар дамжуулан сөрөг хүчин зүйлийн нөлөөн дор эсэд биохимийн өөрчлөлтүүд явагддаг. Энэ шалтгааны улмаас ATP-ийн дутагдалтай хүмүүс зүрх судасны өвчнөөр өвдөж, булчингийн эд эсийн дистрофи үүсдэг. Бие махбодийг аденозин трифосфатын шаардлагатай хангамжаар хангахын тулд түүнийг агуулсан эмийг тогтооно.

ATP эм нь эд эсийн тэжээл, эд эрхтнийг цусны хангамжийг сайжруулах зорилгоор тогтоосон эм юм. Үүний ачаар өвчтөний бие нь зүрхний булчингийн үйл ажиллагааг сэргээж, ишеми, хэм алдагдал үүсэх эрсдлийг бууруулдаг. ATP авах нь цусны эргэлтийн процессыг сайжруулж, миокардийн шигдээсийн эрсдлийг бууруулдаг. Эдгээр үзүүлэлтүүд сайжирсны ачаар биеийн ерөнхий эрүүл мэнд хэвийн байдалдаа орж, хүний гүйцэтгэл нэмэгддэг.

ATP хэрэглэх заавар

ATP эмийн фармакологийн шинж чанар нь молекулын фармакодинамиктай төстэй байдаг. Энэ эм нь энергийн солилцоог идэвхжүүлж, кали, магнийн ионоор ханалтын түвшинг хэвийн болгож, шээсний хүчлийн агууламжийг бууруулж, эсийн ионы тээврийн системийг идэвхжүүлж, миокардийн антиоксидант үйл ажиллагааг хөгжүүлдэг. Тахикарди, тосгуурын фибрилляци бүхий өвчтөнүүдийн хувьд эмийг хэрэглэх нь синусын байгалийн хэмнэлийг сэргээж, эктопик голомтын эрчмийг бууруулдаг.

Ишеми ба гипоксийн үед эм нь миокардид бодисын солилцоог сайжруулах чадвартай тул мембран тогтворжуулах, хэм алдагдалын эсрэг үйл ажиллагааг бий болгодог. Мансууруулах бодис ATP нь төв ба захын гемодинамик, титэм судасны цусны эргэлтэд эерэг нөлөө үзүүлдэг, зүрхний булчингийн агшилтын чадварыг нэмэгдүүлж, зүүн ховдолын үйл ажиллагаа, зүрхний гаралтыг сайжруулдаг. Энэ бүх үйл ажиллагаа нь angina pectoris, амьсгал давчдах дайралтын тоо буурахад хүргэдэг.

Нийлмэл

Эмийн идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсэг нь аденозин трифосфорын хүчлийн натрийн давс юм. Ампул дахь ATP эм нь 1 мл-т 20 мг идэвхтэй бодис, шахмалд 10 эсвэл 20 г агуулдаг. Тарилгын уусмал дахь туслах бодисууд нь нимбэгийн хүчил ба ус юм. Таблетууд нь дараахь зүйлийг агуулдаг.

усгүй коллоид цахиур;
натрийн бензоат (E211);
эрдэнэ шишийн цардуул;
кальцийн стеарат;
лактоз моногидрат;
сахароз.

Гаргах маягт

Өмнө дурьдсанчлан, эмийг шахмал, ампулаар авах боломжтой. Эхнийх нь 10 ширхэг цэврүүт савлагаатай, 10 эсвэл 20 мг тунгаар зарагддаг. Нэг хайрцагт 40 шахмал (4 цэврүү савлагаа) багтана. 1 мл ампулыг 1% тарилгын уусмал агуулна. Картон хайрцаг нь 10 ширхэг, хэрэглэх заавартай. Таблет хэлбэрийн аденозин трифосфорын хүчил нь хоёр төрөлтэй.

ATP-Long нь урт хугацааны үйлдэлтэй эм бөгөөд нэг талдаа хуваагдах ховилтой, нөгөө талдаа тэнхлэгтэй 20 ба 40 мг цагаан шахмал хэлбэрээр байдаг;
Forte нь зүрхний булчинд илүү тод нөлөө үзүүлдэг 15 ба 30 мг шахмал дахь зүрхний ATP эм юм.

Хэрэглэх заалт

ATP шахмал эсвэл тарилга нь ихэвчлэн зүрх судасны тогтолцооны янз бүрийн өвчинд зориулагдсан байдаг. Мансууруулах бодисын үйл ажиллагааны хүрээ өргөн тул эмийг дараахь нөхцөлд хэрэглэнэ.

ургамлын-судасны дистони;
амрах, ачаалал өгөх үед angina pectoris;
тогтворгүй angina;
supraventricular paroxysmal тахикарди;
supraventricular тахикарди;
зүрхний ишеми;
шигдээсийн дараах болон миокардийн кардиосклероз;
зүрхний дутагдал;
зүрхний хэмнэлийн эмгэг;
харшлын эсвэл халдварт миокардит;
архаг ядаргааны синдром;
миокардийн дистрофи;
титэм судасны хам шинж;
янз бүрийн гаралтай гиперурикеми.

Тун

ATF-Long-ийг бүрэн шингээх хүртэл хэлний доор (хэлний доор) байрлуулахыг зөвлөж байна. Эмчилгээг хоол хүнснээс үл хамааран өдөрт 3-4 удаа 10-40 мг тунгаар хийдэг. Эмчилгээний курсийг эмч дангаар нь зааж өгдөг. Эмчилгээний дундаж хугацаа 20-30 хоног байна. Эмч өөрийн үзэмжээр илүү урт уулзалтыг зааж өгдөг. 2 долоо хоногийн дараа курс давтахыг зөвшөөрнө. Мансууруулах бодисын хоногийн тунг 160 мг-аас хэтрүүлэхийг зөвлөдөггүй.

ATP тарилгыг булчинд өдөрт 1-2 удаа, 1-2 мл-ийг өвчтөний жингийн 0.2-0.5 мг / кг-аар хийнэ. Мансууруулах бодисыг судсаар тарих нь аажмаар (дусаах хэлбэрээр) явагддаг. Тун нь 0.05-0.1 мг / кг / мин хурдтайгаар 1-5 мл байна. Судсаар хийх ажлыг зөвхөн эмнэлгийн нөхцөлд цусны даралтыг сайтар хянаж байдаг. Тарилгын эмчилгээний үргэлжлэх хугацаа ойролцоогоор 10-14 хоног байна.

Эсрэг заалтууд

ATP эмийг магни, кали агуулсан бусад эмүүд, түүнчлэн зүрхний үйл ажиллагааг идэвхжүүлдэг эмүүдтэй хослуулан хэрэглэхэд болгоомжтой зааж өгдөг. Хэрэглэхийн туйлын эсрэг заалтууд:

хөхөөр хооллох (саалийн);
жирэмслэлт;
гиперкалиеми;
гипермагниеми;
кардиоген эсвэл бусад төрлийн цочрол;
миокардийн шигдээсийн цочмог үе;
уушиг, гуурсан хоолойн бөглөрөлт эмгэг;
sinoatrial блок ба 2-3 градусын AV блок;
цусархаг цус харвалт;
хүнд хэлбэрийн гуурсан хоолойн багтраа;
бага нас;
эмэнд багтсан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэт мэдрэг байдал.

Сөрөг нөлөө

Хэрэв эмийг буруу хэрэглэвэл тунг хэтрүүлэн хэрэглэхэд дараахь зүйлс ажиглагдаж болно: артерийн гипотензи, брадикарди, AV блок, ухаан алдах. Хэрэв ийм шинж тэмдэг илэрвэл та эм уухаа больж, шинж тэмдгийн эмчилгээг зааж өгөх эмчтэй зөвлөлдөх хэрэгтэй. Мөн эмийг удаан хугацаагаар хэрэглэхэд гаж нөлөө үүсдэг. Тэдний дунд:

дотор муухайрах;
арьс загатнах;
эпигастрийн бүс, цээжинд таагүй мэдрэмж;
арьсны тууралт;
нүүрний гипереми;
бронхоспазм;
тахикарди;
шээс хөөх эм нэмэгдэх;
толгой өвдөх;
толгой эргэх;
дулаан мэдрэмж;
ходоод гэдэсний замын хөдөлгөөн нэмэгдсэн;
гиперкалиеми;
гипермагниеми;
Квинкийн хаван.

ATP эмийн үнэ

Та ATP эмийг шахмал эсвэл ампулаар эмчийн жороор үзүүлсний дараа эмийн сангийн сүлжээнээс худалдаж авч болно. Таблет бэлдмэлийн хадгалах хугацаа 24 сар, тарилгын уусмал нь 12 сар байна. Эмийн үнэ нь гарах хэлбэр, савлагаа дахь шахмал/ампулын тоо, зах зээлийн маркетингийн бодлого зэргээс хамаарч өөр өөр байдаг. Москва муж дахь эмийн дундаж өртөг:

Аналогууд

Заасан эмийг өөрчлөхийн тулд та эмчид хандах хэрэгтэй. ATP эмийн олон аналог ба орлуулагч байдаг бөгөөд энэ нь ижил олон улсын өмчийн бус нэр эсвэл ATC кодтой гэсэн үг юм. Тэдний дунд хамгийн алдартай нь: