• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Adenozynotrifosforan



    Podstrony: 1 [2] [3]
    Przeczytaj także...
    Nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny (szw. Nobelpriset i fysiologi eller medicin) – jest nagrodą przyznawaną corocznie przez Instytut Karolinska za wyjątkowe osiągnięcia naukowe z różnych dziedzin fizjologii lub medycyny. Jest jedną z pięciu Nagród Nobla ustanowionych w testamencie przez Alfreda Nobla (zm. w 1896 roku). Jak zapisał on w swoim testamencie, nadzór nad nagrodą sprawuje Fundacja Noblowska, a przyznawana jest ona przez zgromadzenie wybierane przez Instytut Karolinska. Określana potocznie jako „Nagroda Nobla z medycyny”, w rzeczywistości była precyzyjnie opisana przez Nobla w jego testamencie, jako nagroda z „fizjologii lub medycyny”. Z tego powodu może być przyznana w każdej ze szczegółowych dziedzin obu tych nauk. Pierwszym laureatem nagrody był w roku 1901 Niemiec Emil Adolf von Behring.Kwasy tłuszczowe – kwasy monokarboksylowe o wzorze ogólnym R-COOH (R oznacza łańcuch węglowodorowy, a COOH jest grupą karboksylową znajdującą się na końcu tego łańcucha).

    Adenozyno-5′-trifosforan, ATP, daw. adenozynotrójfosforan – organiczny związek chemiczny, nukleotyd adeninowy zbudowany z adenozyny z przyłączoną wiązaniem estrowym w pozycji 5′-OH grupą trifosforanową. Odgrywa on ważną rolę w biologii komórki jako wielofunkcyjny koenzym i molekularna jednostka w wewnątrzkomórkowym transporcie energii. Stanowi nośnik energii chemicznej, używanej w metabolizmie komórki. Powstaje jako magazyn energii w procesach fotosyntezy i oddychania komórkowego. Zużywają go liczne enzymy, a zgromadzona w nim energia służy do przeprowadzania różnorodnych procesów, jak biosyntezy, ruchu i podziału komórki. Tworzy się z adenozyno-5′-difosforanu, a przekazując swą energię dalej, powraca do formy ADP lub adenozyno-5′-monofosforanu (AMP). Cykl ten zachodzi bezustannie w organizmach żywych. Człowiek dorosły w ciągu doby syntetyzuje i zużywa około 85 kg adenozynotrifosforanu (ATP).

    Lubert Stryer (ur. 2 marca 1938 w Tiencinie) – amerykański biochemik, biolog molekularny i neurobiolog. Jest autorem „Biochemii” (1969), wydanej również w Polsce (1986). Bezwodniki kwasowe – grupa związków chemicznych, które w wyniku praktycznej lub teoretycznej reakcji z wodą tworzą kwasy zarówno organiczne jak i nieorganiczne. Formalnie bezwodnikiem kwasowym jest cząsteczka powstająca po usunięciu dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu z cząsteczki kwasu.

    Został wykryty w roku 1929 przez Karla Lohmanna. Po raz pierwszy został otrzymany syntetycznie w roku 1948 przez zespół Alexandra Todda w wyniku kolejnych fosforylacji adenozyny za pomocą chlorofosforanu dibenzylowego (BnO)
    2
    P(=O)Cl
    .

    W przekaźnictwie sygnałów ATP bierze udział jako substrat dla kinaz fosforylujących białka i lipidy, na przykład cyklazy adenylanowej, przekształcającej ATP w drugi przekaźnik, cykliczny AMP (cAMP). Stosunek pomiędzy ATP i AMP jest używany przez komórkę jako wskaźnik ilości posiadanej energii, co pozwala kontrolować produkcję i konsumpcję ATP. Oprócz tego ATP jest włączany przez polimerazy w kwasy nukleinowe podczas transkrypcji.

    Sir Alexander Robert Todd (ur. 2 października 1907 w Glasgow, zm. 10 stycznia 1997 w Cambridge) – szkocki biochemik, laureat Nagrody Nobla z dziedziny chemii w roku 1957, przyznanej za badania nukleotydów i enzymów nukleotydowych. Wyjaśnił m.in. budowę witaminy B12.Lek – każda substancja, niezależnie od pochodzenia (naturalnego lub syntetycznego), nadająca się do bezpośredniego wprowadzana do organizmu w odpowiedniej postaci farmaceutycznej w celu osiągnięcia pożądanego efektu terapeutycznego, lub w celu zapobiegania chorobie, często podawana w ściśle określonej dawce. Lekiem jest substancja modyfikująca procesy fizjologiczne w taki sposób, że hamuje przyczyny lub objawy choroby, lub zapobiega jej rozwojowi. Określenie lek stosuje się też w stosunku do substancji stosowanych w celach diagnostycznych (np. metoklopramid w diagnostyce hiperprolaktynemii) oraz środków modyfikujących nie zmienione chorobowo funkcje organizmu (np. środki antykoncepcyjne).

    Pokrewny związek, deoksyadenozyno-5′-trifosforan (dATP), wykorzystywany podczas biosyntezy syntezy DNA, zamiast rybozy zawiera deoksyrybozę. Występowanie rybozy w tak ważnej dla procesów życiowych cząsteczce jest uważane za relikt świata RNA.

    Budowa, właściwości fizyczne i chemiczne[ | edytuj kod]

    Schemat cząsteczki ATP: adenina, ryboza, P – fosforan, x - wiązanie wysokoenergetyczne

    Cząsteczka ATP zbudowana jest z adenozyny, w skład której wchodzi zasada purynowaadenina – połączona wiązaniem N-glikozydowym z anomerycznym atomem węgla D-rybozy (węgiel 1′), której ostatni atom węgla (w pozycji 5′) jest z kolei ufosforylowany przez grupę trifosforanową. Grupa ta ma charakter bezwodnika kwasowego i składa się z trzech reszt fosforanowych, oznaczanych kolejno literami alfabetu greckiego alfa α, beta β i gamma γ (począwszy od połączonej wiązaniem estrowym z rybozą, a na najdalszej od niej skończywszy).

    Adenina (gr. ἀδήν aden – gruczoł), 6-aminopuryna – organiczny związek chemiczny z grupy puryn, jedna z pięciu zasad azotowych, wchodzących w skład podstawowych nukleotydów kwasów nukleinowych (DNA i RNA). W dwuniciowych kwasach nukleinowych adenina tworzy parę komplementarną z tyminą lub uracylem za pomocą dwóch wiązań wodorowych.Hydroliza – reakcja podwójnej wymiany (często odwracalna), która przebiega między wodą i rozpuszczoną w niej substancją. W jej wyniku powstają nowe związki chemiczne. Jest szczególnym przypadkiem liolizy (solwolizy). Często przebiega w obecności katalizatorów (kwasów lub zasad). Hydrolizę wykorzystuje się w przemyśle chemicznym (np. hydroliza wielocukrów na cukry proste lub hydroliza chlorobenzenu do fenolu).

    Adenozynotrójfosforan dobrze rozpuszcza się w wodzie (dzięki licznym grupom hydrofilowym), zachowuje stabilność w pH pomiędzy 6,8 i 7,4, jednak w kwasie lub zasadzie szybko hydrolizuje. Przechowuje się go najlepiej w formie bezwodnej soli.

    Źródłem energii w większości procesów biochemicznych przebiegających z udziałem ATP jest pękanie wysokoenergetycznego wiązania bezwodnikowego pomiędzy resztami fosforanowymi. Wiązanie pomiędzy resztami fosforanowymi β i γ jest wiązaniem o największej wartości energetycznej. „Przenoszenie energii” z ATP na inne związki polega na fosforylacji tych związków przez ATP, np. :

    Laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie chemii – laureaci nagrody przyznawanej corocznie osobom (1–3 rocznie), które dokonały odkrycia naukowego lub wynalazku w dziedzinie chemii (jednej z pięciu różnych dziedzin), wyświadczając tym największe dobrodziejstwo ludzkości; kryterium oceny osiągnięć kandydatów do Nagrody Nobla sformułował Alfred Nobel (1833–1896) w swoim testamencie. Fundusz nagród pochodzi z odsetek od majątku fundatora, którym zarządza Fundacja Nobla. Decyzje w sprawach wyróżnień podejmuje Królewska Szwedzka Akademia Nauk, zgodnie ze ściśle opisaną procedurą. Ceremonie wręczania nagród odbywają się od roku 1901, 10 grudnia kolejnych lat, co jest uhonorowaniem rocznicy śmierci fundatora (10 grudnia 1896).DrugBank — ogólnodostępna i bezpłatna baza informacji o lekach, utworzona w 2006 roku przez zespół Craiga Knoxa i Davida Wisharta z Wydziału Informatyki i Nauk Biologicznych Uniwersytetu Alberty w Kanadzie. Łączy dane z dziedziny chemii, biochemii, genetyki, farmakologii i farmakokinetyki.
    ATP + ROH → ROPO
    3
    H
    2
    + ADP

    Natomiast hydroliza ATP nie dostarcza energii innym reakcjom, jest natomiast punktem odniesienia do rozważań energetycznych (co może przyczyniać się do mylnego rozumienia mechanizmu działania ATP). Ponieważ reszta trifosforanowa w ATP zawiera dwa wiązania bezwodnikowe, hydroliza może zachodzić w dwóch miejscach:

    Świat RNA – hipotetyczna faza rozwoju życia, w której RNA było zarówno nośnikiem genów, jak i pełniło rolę enzymów.Cytoplazma – część protoplazmy komórki eukariotycznej pozostająca poza jądrem komórkowym a w przypadku, z definicji nie posiadających jądra, komórek prokariotycznych – cała protoplazma.
  • Hydroliza wiązania ATP pomiędzy resztami fosforanowymi β i γ prowadzi do powstania ADP i anionu fosforanowego (Pi) oraz uwolnieniu porcji energii 8 kcal (33,47 kJ)/mol:
  • ATP + H
    2
    O → ADP + P
    i
    + energia
  • Natomiast hydroliza pomiędzy resztami α i β daje AMP i pirofosforan oraz porcję energii.
  • ATP + H
    2
    O → AMP + PP
    i
    + energia

    Standardowe zmiany entalpii swobodnych ΔG′ obu tych reakcji są zbliżone i wynoszą ok. −31 kJ/mol w pH = 7. Zależą one jednak od siły jonowej układu i stężenia jonów Ca2+
    i Mg2+
    , co sprawia, że w komórce ΔG′ ≈ −50 kJ/mol.

    Energia wiązania – energia potrzebna do rozdzielenia układu na jego elementy składowe i oddalenia ich od siebie tak, by przestały ze sobą oddziaływać.Macierz pozakomórkowa, istota międzykomórkowa, substancja międzykomórkowa, substancja intersycjalna, substancja pozakomórkowa (ang. extracellular matrix, ECM, łac. substantia intercellularis) – mieszanina wytwarzana przez komórki, wypełniająca przestrzeń między nimi, będąca częścią składową tkanek zespalając je. Specyficznym rodzajem istoty międzykomórkowej jest osocze krwi.

    W mieszaninie równowagowej ATP i ADP w wodzie występuje głównie ten drugi, adenozynotrójfosforan zaś w małych ilościach. Układ daleki od równowagi ma wysoce ujemną entalpię swobodną i ma tym samym dużą zdolność wykonania pracy termodynamicznej. Żywe komórki utrzymują stężenia ATP i ADP na poziomie przesuniętym od równowagi do dziesięciu rzędów wielkości, ze stężeniem trójfosforanu wielokrotnie przewyższającym stężenie dwufosforanu. Dzięki temu odchyleniu od równowagi proces ATP → ADP (przebiegający w kierunku przywracania stanu równowagi) przebiega wydajnie i dostarcza komórce dużą ilość energii.

    Glukoza (dokładniej: D-glukoza) – organiczny związek chemiczny, monosacharyd (cukier prosty) z grupy aldoheksoz. Jest białym, drobnokrystalicznym ciałem stałym, z roztworów wodnych łatwo krystalizuje jako monohydrat. Jest bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie (nie zmienia pH roztworu). Ma słodki smak, nieco mniej intensywny od sacharozy.Anomery to stereoizomeryczne węglowodany, które we wzorze Hawortha różnią się położeniem grupy hydroksylowej przy półacetalowym atomie węgla, np. α-D-glukoza i β-D-glukoza. W przypadku anomerów α szeregu konfiguracyjnego D grupa -OH jest skierowana pod płaszczyznę rysunku (pierścienia), w przypadku anomerów β - nad płaszczyznę rysunku. Formy α i β mają taką samą konfigurację wszystkich centrów asymetrii, poza półacetalowym (anomerycznym) atomem węgla.

    O ATP mówi się często jako o „związku wysokoenergetycznym”. Może to być mylące. Jak w przypadku każdej reakcji chemicznej osiągającej stan równowagi, w równowagowej mieszaninie ATP i ADP w wodzie nie będzie przeważać hydroliza ATP (co oznacza, że pomimo jego obecności układ nie dostarczy już energii dzięki tej reakcji). Lepszą analogię daje przyrównanie ATP i wody do paliwa i tlenu jako potencjalnych reagentów, gdyż oba są niezbędne do wydzielenia się energii.

    Jon wodorowy – kation (jon dodatni) utworzony z atomu wodoru, poprzez oderwanie jego jednego elektronu. Praktycznie biorąc jon wodorowy jest po prostu wolnym protonem. W zapisach przebiegu reakcji chemicznych zapisuje się go jako: H.Fritz Albert Lipmann (ur. 12 czerwca 1899 w Królewcu, zm. 24 lipca 1986 w Poughkeepsie) – amerykański biochemik pochodzenia niemieckiego, laureat Nagrody Nobla z dziedziny fizjologii lub medycyny w 1953. Nagrodę uzyskał za odkrycie koenzymu A.

    Podobnie słyszy się o wiązaniach wysokoenergetycznych wiążących grupy fosforanowe. Nie ma w nich jednak niczego specjalnego: to zwykłe wiązania bezwodnikowe, jak w nieorganicznym pirofosforanie. Jak w przypadku wszystkich wiązań chemicznych, rozerwanie ich wymaga dostarczenia energii, ale w żadnym wypadku zniszczenie wiązań samo z siebie nie jest odpowiedzialne za jej uwolnienie (tzw. energia wiązania). W tym przypadku po prostu energia wiązania jest bardzo mała, o wiele mniejsza od energii wydzielającej się w wyniku tworzenia się nowych wiązań. Tłumaczyć to można obniżeniem odpychania elektrostatycznego pomiędzy ujemnie naładowanymi atomami tlenu i korzystniejszą energią rezonansu układu ADP + Pi niż ATP.

    Uniwersytet Alberty (ang. University of Alberta) to uniwersytet działający w kanadyjskim mieście Edmonton, w prowincji Alberta. Ma 3200 wykładowców i ponad 35 tys. studentów.John Ernest Walker (ur. 7 stycznia 1941 roku w Halifax w angielskiej prowincji Yorkshire) – brytyjski biolog molekularny.

    Taki niestabilny system złożony z potencjalnie reaktywnych w stosunku do siebie cząsteczek powinien być zdolny do przechowywania swobodnej energii, komórka musi więc utrzymywać stężenia składników z dala od punktu równowagi. Jakkolwiek, jak w przypadku katabolizmu biopolimerów, rozpad RNA, DNA i ATP do prostszych związków zachodzi dzięki uwalnianiu się energii i wzrostowi entropii.

    Puryna (imidazolopirymidyna) jest heterocyklicznym, aromatycznym związkiem organicznym składającym się z cząsteczek pirymidyny i imidazolu. W przyrodzie występuje dosyć rzadko, natomiast jej pochodne pełnią ważną rolę jako alkaloidy, metabolity oraz nukleotydy.Syntaza ATP, (EC 3.6.3.14) – enzym z grupy syntaz katalizujący reakcję wytwarzania ATP z ADP i fosforanu nieorganicznego Pi. Energia niezbędna do syntezy pochodzi z gradientu elektrochemicznego protonów - w wyniku tego gradientu następuje ruch protonów, a następnie ich energia przekształcana jest w energię wiązań chemicznych w ATP.


    Podstrony: 1 [2] [3]




    Warto wiedzieć że... beta

    Energia gr. ενεργεια (energeia) – skalarna wielkość fizyczna charakteryzująca stan układu fizycznego (materii) jako jego zdolność do wykonania pracy.
    Glukokinaza – enzym (EC 2.7.1.2) katalizujący reakcję fosforylowania glukozy do glukozo-6-fosforanu. Glukokinaza występuje w komórkach wątroby, trzustki, przewodu pokarmowego i mózgu u człowieka oraz większości kręgowców. W każdym z tych organów odgrywa ona istotną role w regulacji metabolizmu węglowodanów. W odpowiedzi na zmiany stężenia glukozy, glukokinaza decyduje o przebiegu metabolizmu komórki. Aby katalizować fosforylację glukozy wymagane jest jej odpowiednio wysokie stężenie, ponieważ Km glukokinazy jest około 100 razy wyższa niż w przypadku heksokinaz. Ufosforylowana glukoza, w przeciwieństwie do nieufosforylowanej, nie może swobodnie opuścić komórki.
    Proton, p (z gr. πρῶτον – "pierwsze") − trwała cząstka subatomowa z grupy barionów o ładunku +1 i masie spoczynkowej równej ok. 1 u.
    PMID (ang. PubMed Identifier, PubMed Unique Identifier) – unikatowy identyfikator przypisany do każdego artykułu naukowego bazy PubMed.
    Pierwotniaki, protisty zwierzęce (Protozoa) – drobne (według tradycyjnych definicji – jednokomórkowe) organizmy eukariotyczne, zaliczane tradycyjnie (do XX w.) do królestwa zwierząt, w randze typu lub podkrólestwa. W nowszych systemach klasyfikacji włączane są do królestwa Protista jako sztuczny takson (dział). Według jednej z propozycji taksonomicznych, pierwotniaki są wydzielane jako odrębne królestwo Protozoa, obejmując również wielokomórkowe śluzowce, nie obejmując z kolei licznych grup jednokomórkowców zaliczanych do roślin, grzybów lub chromistów.
    Układ krwionośny kręgowców jest układem zamkniętym, a serce kręgowców jest wielojamowe. Układy krwionośne poszczególnych grup kręgowców znacznie różnią się od siebie.
    Cyklaza adenylowa, cyklaza adenylanowa, adenylocyklaza (EC 4.6.1.1) – enzym syntezujący cykliczny AMP (cAMP) z adenozyno-5`-trifosforanu (ATP). Niektóre hormony zwiększają aktywność cyklazy adenylowej, prowadząc do wzrostu cAMP.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.072 sek.