science >> Wetenschap >  >> Biologie

Processen die ATP als energiebron gebruiken

ATP, afkorting voor adenosinetrifosfaat, is het standaardmolecuul voor cellulaire energie in het menselijk lichaam. Alle beweging en metabolische processen in het lichaam beginnen met energie die vrijkomt uit ATP, omdat de fosfaatbindingen in cellen worden verbroken door een proces dat hydrolyse wordt genoemd.

Zodra ATP wordt gebruikt, wordt het gerecycleerd door cellulaire ademhaling, waar het krijgt de benodigde fosfaationen om weer energie op te slaan.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Cellulaire processen worden gevoed door hydrolyse van ATP en ondersteunen levende organismen.
Hoe werkt ATP?

Elke cel bevat adenosinetrifosfaat in het cytoplasma en nucleoplasma. ATP wordt geproduceerd door glycolyse bij anaërobe en aerobe ademhaling. De mitochondriën spelen een belangrijke rol in de ATP-productie in het proces van aërobe ademhaling.

ATP is het molecuul dat het voor organismen mogelijk maakt om het leven in stand te houden en te reproduceren.
Lichaamsprocessen die ATP vereisen

ATP-macromoleculen worden de belangrijkste "energievaluta van de cel" genoemd en brengen potentiële energie op cellulair niveau over via chemische bindingen. Alle metabole processen die plaatsvinden op cellulair niveau worden aangedreven door ATP.

Wanneer ATP een of twee fosfaationen afgeeft, komt energie vrij wanneer de chemische bindingen tussen de fosfaationen worden verbroken. De meeste ATP in het lichaam wordt gemaakt in het binnenmembraan van de mitochondriën, een organel dat de cel aandrijft.

Volgens TrueOrigin
wordt dagelijks bijna 400 pond ATP door de gewone mens gebruikt met een dieet van 2500 calorieën. Als energiebron is ATP verantwoordelijk voor het transport van stoffen door celmembranen en voert het mechanische werk uit van spieren die samentrekken en uitzetten, inclusief de hartspier. Zonder ATP zouden lichaamsprocessen waarvoor ATP nodig is, worden afgesloten en zou het organisme sterven.
ATP en ADP begrijpen

Een van de vele toepassingen van ATP is de fysieke beweging van spieren. Tijdens spiercontractie hechten myosinekoppen zich aan bindingsplaatsen op de actine myofilamenten door het gebruik van een ADP (adenosinedifosfaat) kruisbrug, waar het extra fosfaation uit ATP vrijkomt. ADP en ATP verschillen in zoverre dat ADP het derde fosfaation mist dat ATP zijn energie-vrijmakende mogelijkheden geeft.

Energie opgeslagen door het vrijgeven van het fosfaat laat de myosine toe zijn hoofd te bewegen, waaraan momenteel is gebonden, en dus beweegt met de actine. ATP bindt met de myosinekop nadat de spiercontractie volledig is en wordt omgezet in ADP (adenosinedifosfaat) met een extra fosfaation. Zware inspanning kan ATP in hart- en skeletspieren uitputten, wat leidt tot pijn en vermoeidheid tot normale ATP-niveaus zijn hersteld.
DNA- en RNA-synthese

Wanneer cellen delen en het proces van cytokinese ondergaan, wordt ATP gebruikt om te groeien de grootte en energie-inhoud van de nieuwe dochtercel. De ATP wordt gebruikt om DNA-synthese te activeren, waarbij de dochtercel een volledige kopie van het DNA van de oudercel ontvangt.

ATP is een sleutelcomponent in het DNA- en RNA-syntheseproces als een van de belangrijkste bouwstenen gebruikt door RNA-polymerase om de RNA-moleculen te vormen. Een andere vorm van ATP wordt omgezet in een deoxyribonucleotide, bekend als dATP, zodat het kan worden opgenomen in DNA-moleculen voor DNA-synthese.
Aan-uit-schakelaar

Door binding met bepaalde delen van eiwitmoleculen, ATP kan fungeren als een aan /uit-schakelaar voor andere intracellulaire chemische reacties en kan berichten regelen die tussen verschillende macromoleculen in de cel worden verzonden. Door het bindingsproces zorgt ATP ervoor dat een ander deel van het eiwitmolecuul zijn rangschikking verandert, waardoor het molecuul inactief wordt.

Wanneer ATP zijn binding van het molecuul loslaat, wordt het eiwitmolecuul opnieuw geactiveerd. Dit proces van het toevoegen of verwijderen van een fosfor uit een eiwitmolecuul wordt fosforylering genoemd. Een voorbeeld van ATP dat wordt gebruikt bij intracellulaire signalering is de afgifte van calcium voor cellulaire processen in de hersenen.