Adenosiinitrifosfaatti

adenosiinitrifosfaatti

Kenraali
Lyhenteet ATP ( englanniksi  ATP )
Chem. kaava C10H16N5O13P3 _ _ _ _ _ _ _ _ _
Fyysiset ominaisuudet
Moolimassa 507,18 g/ mol
Lämpöominaisuudet
Lämpötila
 • hajoaminen 144 °C [1]
Kemiallisia ominaisuuksia
Liukoisuus
 • vedessä liukoisuus veteen (20 °C) - 5 g/100 ml
Luokitus
Reg. CAS-numero 56-65-5
PubChem 5957
Reg. EINECS-numero 200-283-2
Hymyilee   Nc1ncnc2c1ncn2C3OC(OP(=O)(O)OP(=O)(O)OP(=O)(O)O)C(O)C3O
InChI   InChI = 1S/C10H16N5O13P3/c11-8-5-9(13-2-12-8)15(3-14-5)10-7(17)6(16)4(26-10)1-25- 30(21.22)28-31(23.24)27-29(18.19)20/h2-4.6-7.10.16-17H,1H2,(H,21.22)(H,23.24)(H2,11,12,13)( H2,18,19,20)/t4-,6-,7-,10-/m1/s1ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-N
CHEBI 15422
ChemSpider 5742
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita.
 Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Adenosiinitrifosfaatti tai Adenosiinitrifosfaatti (lyhennetty ATP , eng.  ATP ) - nukleosiditrifosfaatti , jolla on suuri merkitys organismien energian ja aineiden aineenvaihdunnassa. ATP on universaali energianlähde kaikille elävissä järjestelmissä tapahtuville biokemiallisille prosesseille, erityisesti entsyymien muodostukselle. Aineen löysi vuonna 1929 tiedemiesryhmä - Karl Loman , Cyrus Fiske ja Yellapragada Subbarao [2] , ja vuonna 1941 Fritz Lipman osoitti, että ATP on solun tärkein energian kantaja [3] .

Rakenne

ATP koostuu adeniinista , joka on kiinnittynyt 9 typpiatomilla sokerin ( riboosin ) 1'-hiiliatomiin, joka puolestaan ​​on kiinnittynyt sokerin 5'-hiiliatomiin trifosfaattiryhmään . Monissa metabolisissa reaktioissa adeniini- ja sokeriryhmät pysyvät muuttumattomina, mutta trifosfaatti muuttuu di- ja monofosfaatiksi, jolloin saadaan vastaavasti ADP- ja AMP -johdannaisia . Kolme fosforyyliryhmää on leimattu alfa (α), beeta (β) ja terminaalisen fosfaatin osalta gamma (γ).

Neutraalissa liuoksessa ionisoitunut ATP esiintyy pääasiassa ATP 4− muodossa , jossa on pieni osuus ATP 3− [4] .

Metallikationien sitoutuminen ATP:hen

Koska ATP on polyanioninen ja sisältää mahdollisesti kelatoivan polyfosfaattiryhmän, se sitoo metallikationeja suurella affiniteetilla. Mg 2+ :n sitoutumisvakio on (9554) [5] . Kaksiarvoisen kationin, lähes aina magnesiumin, sitoutuminen vaikuttaa voimakkaasti ATP:n vuorovaikutukseen eri proteiinien kanssa. ATP-Mg 2+ -vuorovaikutuksen voimakkuuden vuoksi ATP esiintyy solussa pääasiassa kompleksina Mg 2+ :n kanssa, joka liittyy fosfaatti-happikeskuksiin [4] [6] .

Toinen magnesiumioni on kriittinen ATP:n sitoutumiselle kinaasidomeenissa [7] . Mg 2+ :n läsnäolo säätelee kinaasiaktiivisuutta [8] .

Kemialliset ominaisuudet

ATP:n systemaattinen nimi:

9-β-D-ribofuranosyyliadeniini-5'-trifosfaatti tai 9-p-D-ribofuranosyyli-6-aminopuriini-5'-trifosfaatti .

Kemiallisesti ATP on adenosiinin trifosfaattiesteri, joka on adeniinin ja riboosin johdannainen .

Puriinityppipitoinen emäs  - adeniini - on liitetty β-N-glykosidisidoksella riboosin 1'-hiileen. Kolme fosforihappomolekyyliä , vastaavasti, on kiinnittynyt riboosin 5'-hiileen, joita merkitään vastaavasti kirjaimilla: α, β ja γ.

ATP:llä tarkoitetaan ns. makroergisiä yhdisteitä eli sidoksia sisältäviä kemiallisia yhdisteitä, joiden hydrolyysin aikana vapautuu huomattava määrä energiaa. ATP-molekyylin makroergisten sidosten hydrolyysi, johon liittyy 1 tai 2 fosforihappojäämän eliminaatio, johtaa eri lähteiden mukaan vapautumiseen 40-60 kJ/mol .

ATP + H 2 O → ADP + H 3 PO 4 + energia ATP + H 2 O → AMP + H 4 P 2 O 7 + energia

Vapautunutta energiaa käytetään erilaisiin energiaa kuluttaviin prosesseihin.

Rooli kehossa

ATP:n päärooli kehossa liittyy energian tuottamiseen lukuisiin biokemiallisiin reaktioihin. Kahden korkeaenergisen sidoksen kantajana ATP toimii suorana energialähteenä monille energiaa kuluttaville biokemiallisille ja fysiologisille prosesseille. Kaikki nämä ovat kehossa olevien monimutkaisten aineiden synteesin reaktioita: molekyylien aktiivisen siirron toteuttaminen biologisten kalvojen läpi , mukaan lukien membraanin läpi kulkevan sähköpotentiaalin luominen; lihasten supistuksen toteuttaminen .

Energian lisäksi ATP suorittaa useita muita yhtä tärkeitä toimintoja kehossa:

Synteesitavat

Elimistössä ATP syntetisoituu ADP :n fosforylaatiolla :

ADP + H 3 PO 4 + energia → ATP + H 2 O.

ADP:n fosforylaatio on mahdollista kolmella tavalla:

Kaksi ensimmäistä menetelmää käyttävät hapettuneiden aineiden energiaa. Suurin osa ATP:stä muodostuu mitokondrioiden kalvoille H-riippuvaisen ATP-syntaasin oksidatiivisen fosforylaation aikana . ADP:n substraattifosforylaatio ei vaadi kalvoentsyymien osallistumista, vaan se tapahtuu sytoplasmassa glykolyysin aikana tai siirtämällä fosfaattiryhmää muista makroergisistä yhdisteistä .

ADP:n fosforylaation reaktiot ja sitä seuraava ATP:n käyttö energialähteenä muodostavat syklisen prosessin, joka on energia-aineenvaihdunnan ydin .

ATP on elimistössä yksi useimmin päivitetyistä aineista; Siten ihmisillä yhden ATP-molekyylin elinikä on alle 1 minuutti. Päivän aikana yksi ATP-molekyyli käy läpi keskimäärin 2000-3000 uudelleensynteesisykliä (ihmiskeho syntetisoi noin 40 kg ATP:tä vuorokaudessa, mutta sisältää noin 250 g kulloinkin), eli ATP-varastoa ei käytännössä ole. kehossa ja normaalia elämää varten on tarpeen jatkuvasti syntetisoida uusia ATP-molekyylejä.

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics  (englanniksi) / W. M. Haynes - 97 - Boca Raton : 2016. - P. 3-10. — ISBN 978-1-4987-5428-6
  2. ↑ Lohmann, K. (1929) Yber die Pyrophosphatfraktion im Muskel. Naturwissenschaften 17, 624-625.
  3. ↑ Lipmann F. (1941) Adv. Enzymol. 1, 99-162.
  4. ↑ 1 2 A. C. Storer, A. Cornish-Bowden. MgATP2- ja muiden ionien pitoisuus liuoksessa. Assosioituvien ionien seoksissa olevien lajien todellisten pitoisuuksien laskeminen  // The Biochemical Journal. - 1976-10-01. - T. 159 , no. 1 . - S. 1-5 . — ISSN 0264-6021 . - doi : 10.1042/bj1590001 .
  5. ↑ JE Wilson, A. Chin. Kaksiarvoisten kationien kelatointi ATP:llä, tutkittu titrauskalorimetrialla  // Analytical Biochemistry. - 15.2.1991. - T. 193 , no. 1 . - S. 16-19 . — ISSN 0003-2697 . - doi : 10.1016/0003-2697(91)90036-s .
  6. ↑ L. Garfinkel, R. A. Altschuld, D. Garfinkel. Magnesium sydämen energia-aineenvaihdunnassa  // Journal of Molecular and Cellular Cardiology. - 1986-10. - T. 18 , no. 10 . — S. 1003–1013 . — ISSN 0022-2828 . - doi : 10.1016/s0022-2828(86)80289-9 .
  7. ↑ P. Saylor, C. Wang, TJ Hirai, JA Adams. Toinen magnesiumioni on kriittinen ATP:n sitoutumiselle onkoproteiinin v-Fps kinaasidomeenissa  // Biochemistry. - 08.09.1998 - T. 37 , no. 36 . — S. 12624–12630 . — ISSN 0006-2960 . - doi : 10.1021/bi9812672 .
  8. ↑ Xiaofeng Lin, Marina K. Ayrapetov, Gongqin Sun. Proteiinityrosiinikinaasin aktiivisen kohdan ja kaksiarvoisen metalliaktivaattorin välisten vuorovaikutusten karakterisointi  // BMC biochemistry. - 23.11.2005. - T. 6 . - S. 25 . - ISSN 1471-2091 . - doi : 10.1186/1471-2091-6-25 .

Kirjallisuus

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
 Nukleiinihappotyypit _
Typpipitoiset emäkset
Nukleosidit
Nukleotidit
RNA
DNA
Analogit
Vektorityypit _
 välittäjäaineet