เราอธิบายว่า ATP คืออะไร ทำหน้าที่อะไร และความสำคัญของโมเลกุลอินทรีย์นี้คืออะไร
เอทีพีคืออะไร?
ATP (Adenosine Triphosphate หรือ Adenosine Triphosphate) เป็นโมเลกุลอินทรีย์ของประเภทนิวคลีโอไทด์ นิวคลีโอไทด์เป็นโมเลกุลอินทรีย์ที่ประกอบด้วย a พันธะโควาเลนต์ ระหว่างนิวคลีโอไซด์และหมู่ฟอสเฟต (PO43-) ในทางกลับกัน นิวคลีโอไซด์เป็นโมเลกุลอินทรีย์ที่ประกอบด้วยน้ำตาลประเภทเพนโตสและเบสไนโตรเจน
เบสไนโตรเจนเป็นสารประกอบอินทรีย์แบบวัฏจักรที่มีอะตอมไนโตรเจนตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไปและประกอบขึ้นเป็น ดีเอ็นเอ และ RNA. ในทางกลับกัน เพนโทสเป็นน้ำตาลอย่างง่ายที่ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนห้าอะตอมซึ่งมีหน้าที่เป็นโครงสร้าง นอกจากนี้ พวกมันยังมีหมู่ไฮดรอกซิล (OH–) และอัลดีไฮด์ (-CHO) หรือกลุ่มคีโตน (R1 (CO) R2)
ดังนั้น โครงสร้างโมเลกุลของ ATP จึงประกอบด้วยโมเลกุลอะดีนีน (ฐานไนโตรเจน) ที่เชื่อมโยงกับอะตอมของคาร์บอนของโมเลกุลไรโบส (เพนโตส) ซึ่งเป็นน้ำตาลที่มีไอออนฟอสเฟตสามตัวที่เชื่อมโยงกับอะตอมของคาร์บอนอีกตัวหนึ่ง โครงสร้างนี้ตอบสนองต่อสูตรโมเลกุล C10H16N5O13P3
ATP ถูกผลิตขึ้นทั้งในการหายใจด้วยแสงของพืชและการหายใจระดับเซลล์ของ สัตว์และเป็นแหล่งหลักของ พลังงาน สำหรับคนส่วนใหญ่ กระบวนการ และหน้าที่ของเซลล์ที่ทราบ
เป็นสารประกอบที่ละลายได้มากใน น้ำ และมั่นคงใน โซลูชั่น น้ำที่มีช่วงของ pH ระหว่าง 6.8 ถึง 7.4 หากค่า pH สูงเกินไปก็จะไฮโดรไลซ์ปล่อยพลังงานจำนวนมาก
เพื่อให้เอทีพีทำหน้าที่ทางชีวภาพได้เต็มที่ เอทีพีจะต้องจับกับแมกนีเซียม ในแง่นี้ ATP จะพบในเซลล์โดยสร้างสารเชิงซ้อนที่มีไอออน Mg2 + เป็นไปได้เนื่องจาก ATP มีกลุ่มที่มีประจุลบสี่กลุ่ม
โมเลกุลนี้ถูกค้นพบในปี 1929 โดยนักชีวเคมีชาวเยอรมัน Karl Lohmann ในเยอรมนี แต่ในขณะเดียวกันก็ถูกค้นพบโดย Cyrus H. Fiske และ Yellapragada Subbarao ในสหรัฐอเมริกา หลายปีต่อมา ในปี 1941 มันถูกค้นพบโดยฟริตซ์ อัลเบิร์ต ลิปมันน์ หน้าที่ของมันในฐานะโมเลกุลการถ่ายเทพลังงานหลักของ เซลล์.
ความสำคัญของ ATP
เอทีพีเป็นโมเลกุลพื้นฐานสำหรับกระบวนการสำคัญต่างๆ เนื่องจากเป็นแหล่งพลังงานหลักสำหรับการสังเคราะห์ โมเลกุลขนาดใหญ่ ซับซ้อน เช่น DNA, RNA หรือ โปรตีน.
ATP ให้พลังงานที่จำเป็นต่อการเปิดใช้งานบางอย่าง ปฏิกริยาเคมี ในร่างกาย เนื่องจากมีพันธะฟอสเฟตที่เก็บพลังงานสูง พลังงานนี้ถูกปล่อยออกมาผ่านกระบวนการของ ไฮโดรไลซิส, สลาย ATP เป็น ADP (Adenosine Diphosphate) และ inorganic phosphate (P) และปล่อยพลังงานออกมาเป็นจำนวนมาก
ในทางกลับกัน ATP เป็นกุญแจสำคัญในการขนส่งโมเลกุลขนาดใหญ่ผ่าน เยื่อหุ้มเซลล์. เมื่อการขนส่งเกิดขึ้นจากภายนอกเข้าสู่เซลล์ กระบวนการนี้เรียกว่าเอนโดไซโทซิส และเมื่อเกิดขึ้นจากภายในสู่ภายนอกเซลล์ เรียกว่า เอ็กโซไซโทซิส
ในทางกลับกัน ATP อนุญาตให้มีการสื่อสารแบบซินแนปติกระหว่างเซลล์ประสาท ดังนั้นจึงต้องการการสังเคราะห์อย่างต่อเนื่องจากกลูโคสที่ได้จากเซลล์ประสาท อาหารและการบริโภคอย่างต่อเนื่องโดยระบบเซลล์ต่างๆ ของร่างกาย
การกลืนกินสารพิษบางชนิด (ก๊าซ สารพิษ) ที่ยับยั้งกระบวนการของเอทีพี มักจะทำให้ ความตาย เร็วมาก ตัวอย่างเช่น: สารหนูหรือไซยาไนด์
สุดท้าย ไม่สามารถเก็บ ATP ไว้ในสภาพธรรมชาติได้ แต่เป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบที่มีขนาดใหญ่กว่า เช่น ไกลโคเจน ซึ่งสามารถเปลี่ยนเป็นกลูโคสได้ ซึ่งการออกซิเดชันทำให้เกิด ATP ในสัตว์ ในกรณีของพืช แป้งมีหน้าที่ในการสำรองพลังงานที่ได้รับ ATP
ในทำนองเดียวกัน ATP สามารถจัดเก็บในรูปของไขมันสัตว์ ผ่านการสังเคราะห์กรดไขมัน