Adenozintrifosfat turşusu

Adenozintrifosfat turşusu — hüceyrəni enerji ilə təmin edən üzvi maddədir. ATF universal enerji mənbəyi hesab olunur. ATF kimyəvi tərkibinə görə nukleotiddir.

Adenozintrifosfat turşusu
Molekulyar modelin şəkli
Ümumi
Kimyəvi formulu C₁₀H₁₆N₅O₁₃P₃[1]
Molyar kütlə 0 kq[1]
Təsnifatı
CAS-da qeyd. nöm. 56-65-5
PubChem 5957
ChEBI 15422
ChemSpider 5742
The cycles of synthesis and degradation of ATP; 2 and 1 represent input and output of energy, respectively.

Canlı orqanizmdə maddələr mübadiləsi və enerji çevrilmələri

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Ətraf mühitdən hüceyrəyə daim maddələr daxil olur və son parçalanma məhsulları kənar edilir. Bu, maddələr mübadiləsi və ya metabolizm (yun. "metabole" – çevrilmə) adlanır. Maddələr mübadiləsinin əsasını anabolizm və katabolizm prosesləri təşkil edir[2].

Anabolizm

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Anabolizm — (yun. "anabole" – qaldırmaq) və ya assimilyasiya (lat. "assimilatio" – birləşmək, mənimsəmək) hüceyrənin və orqanizmin toxumalarının struktur hissələrinin yeniləşməsi – qurulması prosesləridir. Bununla əlaqədar olaraq anabolizmi həm də plastik mübadilə adlandırırlar (yun. "plastikos" – yapmaq, düzəltmək). Anabolizm prosesində xarici mühitdən daxil olan və ya ilkin sadə molekullardan mürəkkəb molekulların biosintezi gedir. Nəticədə orqanizmə lazım olan zülallar, nuklein turşuları, karbohidratlar sintez olunur. Orqanizmin böyüməsi dövründə anabolizm daha intensiv gedir. Anabolizm zamanı yaranan birləşmələrdə enerji kimyəvi rabitələr şəklində toplanır. Bu enerji hüceyrədə baş verən parçalanma, yəni katabolizm reaksiyaları nəticəsində ayrılan enerjidən əldə olunur[3] .

Katabolizm

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Katabolizm — (yun. "katabole" – tullama, dağılma) və ya dissimilyasiya mürəkkəb üzvi molekulların sadə birləşmələrə parçalanması və bu zaman enerjinin ayrılmasıdır. Bütün biokimyəvi prosesləri enerji ilə təmin edən katabolizm prosesləridir. Ona görə də, onu həm də enerji mübadiləsi adlandırırlar. Üzvi molekullarda olan kimyəvi rabitələrin qırılması zamanı azad olan enerjinin bir qismi adenozintrifosfat turşusu (ATF) adlanan kimyəvi maddədə ehtiyat halında toplanır[4].

ATF-in sintezi

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Hüceyrədə baş verən bütün biokimyəvi reaksiyaların getməsi üçün ATF enerjisi tələb olunur. Məsələn, əzələlərdə ATF ehtiyatı onun 20–30 dəfə yığılmasına kifayət edir. Bu səbəbdən hüceyrələrdə daim ATF sintezi gedir. Onun tərkibini adenin azot əsası, riboza (karbohidrat) və 3 ortofosfat turşusu qalığı təşkil edir. ATF-də enerji, əsasən, ortofosfat turşusu qalıqlarının arasında olan və makroerqik rabitə adlanan kimyəvi rabitələrdə toplanmışdır. ATF-də bir makroerqik rabitənin qırılması zamanı bir ortofosfat turşusu qalığı qopur və nəticədə 30.5 kC enerji ayrılır. ATF-də bir ortofosfat turşusu qalığının qopması nəticəsində adenozindifosfat (ADF) yaranır. Bu birləşmə yenidən ATF-ə çevrilə bilir. ATF-in ADF-ə və ya əksinə çevrilməsi hüceyrədə enerji hasil etmənin əsas mexanizmini təşkil edir[5] . ATF molekulları hüceyrələrin daxilində enerji mənbəyidir. Belə ki, hüceyrə ayrılan enerjinin hamısından istifadə etmir. Onun bir hissəsi istənilən vaxt sərf olunmağa yararlı ATF molekulunda makroergik rabitələrdə saxlanılır. Bütün canlılar maddələr mübadiləsinə lazım olan enerjini hüceyrələrində sintez olunan ATF-dən alırlar. ATF hüceyrələrdə sərf olunur və yenidən əmələ gəlir[6]. Lazım gəldikdə ADF-dən də bir ortofosfat turşusu qalığı qopa bilir və bu zaman yenə də bir makroerqik rabitənin qırılması nəticəsində 30.5 kC enerji ayrılır ( bəzi mənbələrdə 40 kC enerji ayrıldığı söylənilir ) və ADF tərkibində bir ortofosfat turşusu qalığı olan adenozinmonofosfata (AMF) çevrilir. ATF molekullarında olan enerji ilə zəngin makroerqik rabitələr hesabına hüceyrə enerji toplaya və lazım gəldikdə onu sərf edə bilir[7] .

  • ATF — Adenozintrifosfat — 3 fosfor turşu qalığı, 2 makroergik rabitə var.
  • ADF — Adenozindifosfat — 2 fosfor tuşu qalığı, 1 makroergik rabiə var.
  • AMF — Adenozinmonofosfat — 1 fosfor turşu qalığı var, makroergik rabitə yoxdur[8].

Canlılar müxtəlif funksiyaları yerinə yetirmək üçün lazım olan maddələrlə qidalanır. Qida maddələri təkcə canlıların böyüyüb inkişaf etməsi üçün enerji mənbəyi deyil, digər proseslərdə də enerjiyə olan tələbatının ödənilməsi üçün lazımdır. Bu maddələri aşağıdakı kimi qruplaşdırmaq olar[9].

Mənşəyinə görə:
Kimyəvi tərkibinə görə
  • üzvi (zülal, yağ, karbohidrat, vitaminlər və s.)
  • qeyri-üzvi (su və mineral duzlar)
  • funksiyalarına görə Maddələr mübadiləsinin gedişində canlılar hər hansı bir funksiya yerinə yetirərkən hüceyrələri qida maddələrinin kimyəvi rabitələr enerjisindən istifadə edir. Qəbul olunmuş iri molekullu maddələr həzmə uğradıqdan sonra membrandan hüceyrə daxilinə keçir. Bu maddələr kimyəvi rabitələr enerjisi ilə zəngindir[10]
  • 1 q zülal — 17,6 kC,
  • 1 q yağ — 38,9 kC,
  • 1 q karbohidrat — 17,6 kC.

ATF-in çevrilmə reaksiyaları

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Hüceyrədə gedən proseslərin həyata keçirilməsi üçün lazım olan enerji kimyəvi rabitələr enerjisindən alınır. Hüceyrələrin qida maddələrində olan enerjidən istifadə etməsi üçün bu enerjinin istifadəyəyararlı hala gətirilməsi lazımdır. Belə enerjinin daşıyıcısı adenozintrifosfat turşusu — ATF-dir[11].

ATF + H20 ⇆ ADF + H3P04+ 30.5 kC

ADF + H20 ⇆ AMF + H3P04 + 30.5 kC

ATF + 2H20 ⇆ AMF + 2H3P04 + 61 kC

ADF + H3P04+ 40 kC ⇆ ATF + H20

birbaşa bu tənlik nəzərdə tutulur:

ATF-in parçalanması zamanı ayrılan fosfat turşusu orqanizmdə toplanmır. O ayrılan kimi yeni enerji daşıyıcısının sintezinə sərf olunur. Orqanizmdə ATF ehtiyatı əzələnin 20–30 dəfə yığılmasına kifayət edir. Ona görə də hüceyrədə ATF-in fasiləsiz sintezi gedir[12].

Müxtəlif canlılarda ATF-in sintezi özünəməxsus xüsusiyyətə malik olsa da, ümumi sxemi eynidir[13] . Onu da qeyd etmək lazımdır ki, hər bir hüceyrə özünə lazım olan ATF-i özü sintez edir. Çünki ATF molekulu hüceyrədən hüceyrəyə və ya canlıdan canlıya keçə bilmir[14].

ATF-in hüceyrədə rolu

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Hüceyrədə biosintez proseslərində hərəkət, istiliyin əmələ gəlməsi, sinir impulslarının yaranması və digər həyati proseslərdə ATF enerjisindən istifadə edilir[15].

İstinadlar

[redaktə | mənbəni redaktə et]
  1. ↑ 1 2 Adenosine triphosphate (ing.).
  2. ↑ "Adenosine 5'-triphosphate disodium salt Product Information" (PDF). Sigma. 2019-03-23 tarixində arxivləşdirilib (PDF). İstifadə tarixi: 2019-03-22.
  3. ↑ Knowles, J. R. "Enzyme-catalyzed phosphoryl transfer reactions". Annu. Rev. Biochem. 49. 1980: 877–919. doi:10.1146/annurev.bi.49.070180.004305. PMID 6250450.
  4. ↑ Törnroth-Horsefield, S.; Neutze, R. "Opening and closing the metabolite gate". Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 105 (50). December 2008: 19565–19566. Bibcode:2008PNAS..10519565T. doi:10.1073/pnas.0810654106. PMC 2604989. PMID 19073922.
  5. ↑ Storer, A.; Cornish-Bowden, A. "Concentration of MgATP2− and other ions in solution. Calculation of the true concentrations of species present in mixtures of associating ions". Biochem. J. 159 (1). 1976: 1–5. doi:10.1042/bj1590001. PMC 1164030. PMID 11772.
  6. ↑ Wilson, J.; Chin, A. "Chelation of divalent cations by ATP, studied by titration calorimetry". Anal. Biochem. 193 (1). 1991: 16–19. doi:10.1016/0003-2697(91)90036-S. PMID 1645933.
  7. ↑ Saylor, P.; Wang, C.; Hirai, T.; Adams, J. "A second magnesium ion is critical for ATP binding in the kinase domain of the oncoprotein v-Fps". Biochemistry. 37 (36). 1998: 12624–12630. doi:10.1021/bi9812672. PMID 9730835.
  8. ↑ Ferguson, S. J.; Nicholls, David; Ferguson, Stuart. Bioenergetics 3 (3rd). San Diego, CA: Academic. 2002. ISBN 978-0-12-518121-1.
  9. ↑ "Hüceyrənin enerji mənbəyi - ATF" (az.). e-derslik.edu.az. 2021-02-12 tarixində arxivləşdirilib.
  10. ↑ Chance, B.; Lees, H.; Postgate, J. G. "The Meaning of "Reversed Electron Flow" and "High Energy Electron" in Biochemistry". Nature. 238 (5363). 1972: 330–331. Bibcode:1972Natur.238..330C. doi:10.1038/238330a0. PMID 4561837.
  11. ↑ Abrahams, J.; Leslie, A.; Lutter, R.; Walker, J. "Structure at 2.8 Å resolution of F1-ATPase from bovine heart mitochondria". Nature. 370 (6491). 1994: 621–628. Bibcode:1994Natur.370..621A. doi:10.1038/370621a0. PMID 8065448.
  12. ↑ Rich, P. R. "The molecular machinery of Keilin's respiratory chain". Biochem. Soc. Trans. 31 (6). 2003: 1095–1105. doi:10.1042/BST0311095. PMID 14641005.
  13. ↑ Lodish, H.; Berk, A.; Matsudaira, P.; Kaiser, C. A.; Krieger, M.; Scott, M. P.; Zipursky, S. L.; Darnell, J. Molecular Cell Biology (5th). New York, NY: W. H. Freeman. 2004. ISBN 978-0-7167-4366-8.
  14. ↑ Voet, D.; Voet, J. G. Biochemistry. 1 (3rd). Hoboken, NJ: Wiley. 2004. ISBN 978-0-471-19350-0.
  15. ↑ "Canlı orqanizmdə maddələr mübadiləsi və enerji çevrilmələri" (az.). e-derslik.edu.az. 2021-04-22 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 20.02.2021.