อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต: หน้าที่และโรค

adenosine triphosphate หรือ ATP เป็นโมเลกุลที่มีพลังงานมากที่สุดในสิ่งมีชีวิตและรับผิดชอบกระบวนการถ่ายโอนพลังงานทั้งหมด มันเป็นโมโนนิวคลีโอไทด์ของอะดีนีนที่เป็นเบสของพิวรีนดังนั้นจึงเป็นตัวแทนของหน่วยการสร้าง กรดนิวคลีอิก. การรบกวนในการสังเคราะห์ ATP ยับยั้งการปลดปล่อยพลังงานและ นำ ถึงสถานะของความอ่อนเพลีย

adenosine triphosphate คืออะไร?

adenosine triphosphate (ATP) เป็นโมโนนิวคลีโอไทด์ของอะดีนีนที่มีสาม ฟอสเฟต แต่ละกลุ่มเชื่อมโยงกันด้วยพันธะแอนไฮไดรด์ ATP เป็นโมเลกุลกลางสำหรับการถ่ายโอนพลังงานในสิ่งมีชีวิต พลังงานส่วนใหญ่ถูกผูกไว้ในพันธะแอนไฮไดรด์ของเบต้า ฟอสเฟต ตกค้างให้กับกากแกมมาฟอสเฟต เมื่อ ฟอสเฟต สารตกค้างจะถูกขจัดออกไปในรูปแบบ อะดีโนซีน ไดฟอสเฟตพลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมา จากนั้นพลังงานนี้จะถูกใช้สำหรับกระบวนการที่ใช้พลังงานมาก ในฐานะที่เป็นนิวคลีโอไทด์ ATP ประกอบด้วยอะดีนีนเบสพิวรีนซึ่งเป็น น้ำตาล น้ำตาล และฟอสเฟตตกค้างสามตัว มีพันธะไกลโคซิดิกระหว่างอะดีนีนและ น้ำตาล. นอกจากนี้สารตกค้างอัลฟาฟอสเฟตยังเชื่อมโยงกับ น้ำตาล โดย เอสเตอร์ พันธบัตร. พันธะแอนไฮไดรด์มีอยู่ระหว่างอัลฟาเบต้าและแกมมา - ฟอสเฟต หลังจากกำจัดฟอสเฟตสองตัวจะเกิดนิวคลีโอไทด์อะดีโนซีนโมโนฟอสเฟต (AMP) โมเลกุลนี้เป็นส่วนประกอบสำคัญของ RNA

ฟังก์ชั่นการกระทำและบทบาท

Adenosine triphosphate ทำหน้าที่หลายอย่างในสิ่งมีชีวิต หน้าที่ที่สำคัญที่สุดคือการจัดเก็บและถ่ายโอนพลังงาน กระบวนการทั้งหมดในร่างกายเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนพลังงานและการเปลี่ยนรูปพลังงาน ดังนั้นสิ่งมีชีวิตต้องทำงานทางเคมีออสโมติกหรือเชิงกล สำหรับกระบวนการทั้งหมดนี้ ATP จะให้พลังงานอย่างรวดเร็ว ATP เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานระยะสั้นซึ่งหมดลงอย่างรวดเร็วดังนั้นจึงต้องสังเคราะห์ซ้ำแล้วซ้ำอีก กระบวนการที่ใช้พลังงานส่วนใหญ่แสดงถึงกระบวนการขนส่งภายในเซลล์และออกจากเซลล์ ในกระบวนการเหล่านี้สารชีวโมเลกุลจะถูกเคลื่อนย้ายไปยังจุดที่เกิดปฏิกิริยาและการเปลี่ยนแปลง กระบวนการอะนาโบลิกเช่นการสังเคราะห์โปรตีนหรือการสร้างไขมันในร่างกายยังต้องการ ATP เป็นตัวถ่ายทอดพลังงาน โมเลกุลลำเลียงข้าม เยื่อหุ้มเซลล์ หรือเยื่อหุ้มเซลล์ต่างๆก็ขึ้นอยู่กับพลังงานเช่นกัน นอกจากนี้พลังงานกลสำหรับกล้ามเนื้อ การหดตัว สามารถให้ได้โดยการกระทำของ ATP จากกระบวนการจัดหาพลังงานเท่านั้น นอกเหนือจากหน้าที่ในฐานะผู้ให้บริการพลังงานแล้ว ATP ยังเป็นโมเลกุลสัญญาณที่สำคัญอีกด้วย มันทำหน้าที่เป็น cosubstrate สำหรับไคเนสที่เรียกว่า Kinases คือ เอนไซม์ ที่ถ่ายโอนหมู่ฟอสเฟตไปยังกลุ่มอื่น ๆ โมเลกุล. สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นโปรตีนไคเนสที่มีอิทธิพลต่อกิจกรรมต่างๆ เอนไซม์ โดย phosphorylating พวกเขา ภายนอกเซลล์ ATP เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาของตัวรับของเซลล์ของอุปกรณ์ต่อพ่วงและส่วนกลาง ระบบประสาท. ดังนั้นจึงมีส่วนร่วมในการควบคุมของ เลือด การไหลและการเริ่มต้นของการตอบสนองต่อการอักเสบ เมื่อเนื้อเยื่อประสาทได้รับบาดเจ็บจะถูกปล่อยออกมาในปริมาณที่มากขึ้นเพื่อเป็นสื่อกลางในการสร้างแอสโตรไซต์และเซลล์ประสาทที่เพิ่มขึ้น

การก่อตัวการเกิดคุณสมบัติและระดับที่เหมาะสม

Adenosine triphosphate เป็นเพียงแหล่งกักเก็บพลังงานระยะสั้นและจะหมดภายในไม่กี่วินาทีในระหว่างกระบวนการที่ใช้พลังงานมาก ดังนั้นการสร้างใหม่อย่างต่อเนื่องจึงเป็นงานที่สำคัญ โมเลกุลมีบทบาทสำคัญเช่นเดียวกับ ATP ที่มี มวล ผลิตได้ครึ่งหนึ่งของน้ำหนักตัวภายในหนึ่งวัน ในกระบวนการนี้อะดีโนซีนไดฟอสเฟตจะถูกเปลี่ยนเป็นอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตโดยการจับกับฟอสเฟตเพิ่มเติมภายใต้การใช้พลังงานซึ่งจะให้พลังงานอีกครั้งทันทีโดยการแยกฟอสเฟตออกจากการเปลี่ยนกลับเป็น ADP มีหลักการปฏิกิริยาที่แตกต่างกันสองประการสำหรับการสร้าง ATP ใหม่ หลักการหนึ่งคือฟอสโฟรีเลชันของโซ่ตั้งต้น ในปฏิกิริยานี้กากฟอสเฟตจะถูกถ่ายโอนโดยตรงไปยังโมเลกุลระดับกลางในกระบวนการจัดหาพลังงานซึ่งจะถูกถ่ายโอนไปยัง ADP ทันทีพร้อมกับการก่อตัวของ ATP หลักการปฏิกิริยาที่สองเป็นส่วนหนึ่งของห่วงโซ่ทางเดินหายใจเช่นเดียวกับฟอสโฟรีเลชันการขนส่งอิเล็กตรอน ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นเฉพาะใน mitochondria. เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการนี้ศักย์ไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นผ่านเมมเบรนผ่านปฏิกิริยาการขนส่งโปรตอนต่างๆ กรดไหลย้อน ของโปรตอนส่งผลให้เกิด ATP จาก ADP ด้วยการปลดปล่อยพลังงาน ปฏิกิริยานี้ถูกเร่งโดยเอนไซม์ ATP Synthetase โดยรวมแล้วกระบวนการสร้างใหม่เหล่านี้ยังช้าเกินไปสำหรับข้อกำหนดบางประการ ในระหว่างการหดตัวของกล้ามเนื้ออุปกรณ์ทั้งหมดของ ATP จะถูกใช้ไปจนหมดภายในสองถึงสามวินาที เพื่อจุดประสงค์นี้พลังงานที่อุดมไปด้วย ครี ฟอสเฟตมีอยู่ในเซลล์กล้ามเนื้อซึ่งทำให้ฟอสเฟตพร้อมใช้งานในการสร้าง ATP จาก ADP ได้ทันที อุปทานนี้จะหมดลงหลังจากหกถึงสิบวินาที หลังจากนั้นกระบวนการฟื้นฟูทั่วไปจะต้องเข้ามามีบทบาทอีกครั้ง อย่างไรก็ตามเนื่องจากผลของ ครี ฟอสเฟตเป็นไปได้ที่จะขยายการฝึกกล้ามเนื้อได้บ้างโดยไม่อ่อนเพลียก่อนเวลาอันควร

โรคและความผิดปกติ

เมื่อผลิตอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตน้อยเกินไป ความเมื่อยล้า เงื่อนไขเกิดขึ้น ATP ถูกสังเคราะห์เป็นหลักใน mitochondria ผ่านฟอสโฟรีเลชันการขนส่งอิเล็กตรอน เมื่อการทำงานของไมโทคอนเดรียบกพร่องการผลิต ATP ก็ลดลงเช่นกัน ตัวอย่างเช่นการศึกษาพบว่าผู้ป่วยที่มี อ่อนเพลียเรื้อรัง ดาวน์ซินโดรม (CFS) มีความเข้มข้นของ ATP ลดลง การผลิต ATP ที่ลดลงนี้สัมพันธ์กับความผิดปกติใน mitochondria (mitochondriopathies). สาเหตุของไมโตคอนดริโอพาธี ได้แก่ ภาวะขาดออกซิเจนในเซลล์การติดเชื้อ EBV ไฟโบรไมอัลไจแอสหรือกระบวนการอักเสบเรื้อรัง มีทั้งความผิดปกติทางพันธุกรรมและความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย ดังนั้นจึงมีการอธิบายโรคต่างๆประมาณ 150 โรคซึ่ง นำ เพื่อ mitochondriopathy ซึ่งรวมถึง โรคเบาหวาน โรคภูมิแพ้ โรคภูมิต้านตนเอง, ภาวะสมองเสื่อม, เรื้อรัง แผลอักเสบ or โรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง โรค ภาวะอ่อนเพลียในบริบทของโรคเหล่านี้เกิดจากการใช้พลังงานที่ลดลงเนื่องจากการผลิต ATP ลดลง เป็นผลให้เกิดความผิดปกติของการทำงานของไมโทคอนเดรีย นำ ต่อโรคหลายโรค