Výsledkom je tvorba ATP. Molekula ATP obsahuje

Čo prinúti človeka pohybovať sa? Čo je energetický metabolizmus? Odkiaľ pochádza energia tela? Ako dlho to bude trvať? Pri akej fyzickej aktivite sa spotrebúva aká energia? Ako vidíte, otázok je veľa. Ale väčšina z nich sa objaví, keď začnete študovať túto tému. Pokúsim sa uľahčiť život tým najzvedavejším a ušetriť čas. Choď…

Energetický metabolizmus je súbor reakcií rozkladu organických látok sprevádzaných uvoľňovaním energie.

Na zabezpečenie pohybu (aktínové a myozínové vlákna vo svale) sval vyžaduje adenozíntrifosfát (ATP). Pri prerušení chemických väzieb medzi fosfátmi sa uvoľňuje energia, ktorú bunka využíva. V tomto prípade ATP prechádza do stavu s nižšou energiou na adenozíndifosfát (ADP) a anorganický fosfor (P).

Ak sval produkuje prácu, potom sa ATP neustále rozkladá na ADP a anorganický fosfor, čím sa uvoľňuje energia (asi 40-60 kJ/mol). Pre dlhodobú prácu je potrebné obnoviť ATP rýchlosťou, s akou túto látku bunka využíva.

Zdroje energie využívané na krátkodobú, krátkodobú a dlhodobú prácu sú rôzne. Energiu je možné vyrábať anaeróbne (bez kyslíka) aj aeróbne (oxidačne). Aké vlastnosti rozvíja športovec pri tréningu v aeróbnej alebo anaeróbnej zóne som napísal v článku „“.

Existujú tri energetické systémy, ktoré podporujú ľudskú fyzickú aktivitu:

1. Alaktát alebo fosfagén (anaeróbne). S procesmi resyntézy ATP súvisí najmä vďaka vysokoenergetickej fosfátovej zlúčenine – kreatínfosfátu (CrP).
2. Glykolytický (anaeróbny). Poskytuje resyntézu ATP a KrP v dôsledku reakcií anaeróbneho rozkladu glykogénu a/alebo glukózy na kyselinu mliečnu (laktát).
3. Aeróbne (oxidačné). Schopnosť vykonávať prácu vďaka oxidácii sacharidov, tukov, bielkovín pri súčasnom zvýšení dodávky a využitia kyslíka v pracujúcich svaloch.

Zdroje energie pre krátkodobú prevádzku.

Molekula ATP (adenozíntrifosfát) poskytuje svalom rýchlo dostupnú energiu. Táto energia vystačí na 1-3 sekundy. Tento zdroj sa používa na okamžitú prevádzku s maximálnou silou.

ATP + H2O ⇒ ADP + P + Energia

V tele je ATP jednou z najčastejšie sa obnovujúcich látok; U ľudí je teda životnosť jednej molekuly ATP kratšia ako 1 minúta. Počas dňa prejde jedna molekula ATP v priemere 2 000 – 3 000 cyklov resyntézy (ľudské telo syntetizuje asi 40 kg ATP denne, ale v každom okamihu obsahuje približne 250 g), to znamená, že nie je prakticky žiadna rezerva ATP. vytvorené v tele a pre normálny život je potrebné neustále syntetizovať nové molekuly ATP.

ATP je dopĺňaný CrP (kreatínfosfát), to je druhá molekula fosfátu, ktorá má vo svale vysokú energiu. KrP daruje molekulu fosfátu molekule ADP na vytvorenie ATP, čím umožňuje svalom pracovať určitý čas.

Vyzerá to takto:

ADP+ KrP ⇒ ATP + Kr

Rezerva KrF trvá až 9 sekúnd. práca. V tomto prípade vrchol výkonu nastane po 5-6 sekundách. Profesionálni šprintéri sa snažia túto nádrž (rezervu KrF) ešte zvýšiť tréningom na 15 sekúnd.

V prvom aj v druhom prípade proces tvorby ATP prebieha v anaeróbnom režime, bez účasti kyslíka. Resyntéza ATP v dôsledku CrP nastáva takmer okamžite. Tento systém má najväčšiu silu v porovnaní s glykolytickými a aeróbnymi a poskytuje „výbušnú“ prácu s maximálnou silou a rýchlosťou svalových kontrakcií. Takto vyzerá energetický metabolizmus pri krátkodobej práci, inak povedané, takto funguje alaktický energetický systém tela.

Zdroje energie na krátkodobú prácu.

Kde berie telo energiu pri krátkodobej práci? V tomto prípade je zdrojom živočíšny sacharid, ktorý sa nachádza vo svaloch a pečeni človeka – glykogén. Proces, ktorým glykogén podporuje resyntézu ATP a uvoľňovanie energie, sa nazýva Anaeróbna glykolýza(glykolytický systém zásobovania energiou).

Glykolýza je proces oxidácie glukózy, pri ktorom z jednej molekuly glukózy vznikajú dve molekuly kyseliny pyrohroznovej (pyruvát). Ďalší metabolizmus kyseliny pyrohroznovej je možný dvoma spôsobmi – aeróbnym a anaeróbnym.

Pri aeróbnej práci kyselina pyrohroznová (pyruvát) sa podieľa na metabolizme a mnohých biochemických reakciách v tele. Premieňa sa na acetyl-koenzým A, ktorý sa podieľa na Krebsovom cykle zabezpečujúcom dýchanie v bunke. V eukaryotoch (bunky živých organizmov, ktoré obsahujú jadro, to znamená v ľudských a zvieracích bunkách) prebieha Krebsov cyklus vo vnútri mitochondrií (MC, to je energetická stanica bunky).

Krebsov cyklus(cyklus trikarboxylových kyselín) je kľúčovým štádiom dýchania všetkých buniek, ktoré využívajú kyslík, je centrom priesečníka mnohých metabolických dráh v organizme. Okrem energetickej úlohy má Krebsov cyklus významnú plastickú funkciu. Účasťou na biochemických procesoch pomáha syntetizovať také dôležité bunkové zlúčeniny, ako sú aminokyseliny, sacharidy, mastné kyseliny atď.

Ak nie je dostatok kyslíka to znamená, že práca sa vykonáva v anaeróbnom režime, potom sa kyselina pyrohroznová v tele podrobí anaeróbnemu rozkladu s tvorbou kyseliny mliečnej (laktátu)

Glykolytický anaeróbny systém sa vyznačuje vysokou silou. Tento proces začína takmer od samého začiatku práce a dosiahne výkon po 15-20 sekundách. práce s maximálnou intenzitou a tento výkon sa nedá udržať dlhšie ako 3 až 6 minút. Začiatočníkom, ktorí so športom len začínajú, vystačí výkon sotva na 1 minútu.

Sacharidy – glykogén a glukóza – slúžia ako energetické substráty pre zásobovanie svalov energiou. Celkovo vystačí zásoba glykogénu v ľudskom tele na 1-1,5 hodiny práce.

Ako už bolo spomenuté vyššie, v dôsledku vysokého výkonu a trvania glykolytickej anaeróbnej práce sa vo svaloch tvorí značné množstvo laktátu (kyseliny mliečnej).

Glykogén ⇒ ATP + Kyselina mliečna

Laktát zo svalov vstupuje do krvi a viaže sa na krvné vyrovnávacie systémy, aby sa zachovalo vnútorné prostredie tela. Ak sa hladina laktátu v krvi zvýši, potom sa vyrovnávacie systémy v určitom bode nemusia vyrovnať, čo spôsobí posun acidobázickej rovnováhy na kyslú stranu. Pri okyslení krv zhustne a telesné bunky nedokážu prijímať potrebný kyslík a výživu. Výsledkom je inhibícia kľúčových enzýmov anaeróbnej glykolýzy až po úplnú inhibíciu ich aktivity. Znižuje sa rýchlosť samotnej glykolýzy, alaktický anaeróbny proces a sila práce.

Trvanie práce v anaeróbnom režime závisí od úrovne koncentrácie laktátu v krvi a od stupňa odolnosti svalov a krvi voči kyslým posunom.

Pufrovacia kapacita krvi je schopnosť krvi neutralizovať laktát. Čím viac je človek trénovaný, tým je jeho vyrovnávacia kapacita väčšia.

Zdroje energie pre dlhodobú prevádzku.

Zdrojmi energie pre ľudské telo pri dlhšej aeróbnej práci, potrebnej na tvorbu ATP, sú svalový glykogén, glukóza v krvi, mastné kyseliny a vnútrosvalový tuk. Tento proces je vyvolaný dlhotrvajúcou aeróbnou prácou. Napríklad spaľovanie tukov (oxidácia tukov) u začínajúcich bežcov začína po 40 minútach behu v 2. pulzovej zóne (PZ). U športovcov sa proces oxidácie spustí do 15-20 minút po behu. V ľudskom tele je dostatok tuku na 10-12 hodín nepretržitej aeróbnej práce.

Keď sú vystavené kyslíku, molekuly glykogénu, glukózy a tuku sa rozkladajú a syntetizujú ATP s uvoľňovaním oxidu uhličitého a vody. Väčšina reakcií prebieha v mitochondriách bunky.

Glykogén + Kyslík ⇒ ATP + Oxid uhličitý + Voda

K tvorbe ATP pomocou tohto mechanizmu dochádza pomalšie ako za pomoci energetických zdrojov využívaných na krátkodobú a krátkodobú prácu. Trvá 2 až 4 minúty, kým sa bunková potreba ATP úplne uspokojí diskutovaným aeróbnym procesom. Toto oneskorenie je spôsobené časom, ktorý potrebuje srdce, aby začalo zvyšovať zásobovanie svalov okysličenou krvou rýchlosťou potrebnou na uspokojenie svalovej potreby ATP.

Tuk + kyslík ⇒ ATP + oxid uhličitý + voda

Továreň na oxidáciu tukov v tele je energeticky najnáročnejšia. Pretože pri oxidácii sacharidov vzniká z 1 molekuly glukózy 38 molekúl ATP. A keď sa zoxiduje 1 molekula tuku, vytvorí sa 130 molekúl ATP. Ale to sa deje oveľa pomalšie. Navyše, produkcia ATP prostredníctvom oxidácie tukov vyžaduje viac kyslíka ako oxidácia sacharidov. Ďalšou vlastnosťou oxidačnej, aeróbnej továrne je, že naberá na sile postupne, pretože sa zvyšuje dodávka kyslíka a zvyšuje sa koncentrácia mastných kyselín uvoľňovaných z tukového tkaniva v krvi.

Môžete nájsť ďalšie užitočné informácie a články.

Ak si predstavíte všetky systémy produkujúce energiu (energetický metabolizmus) v tele vo forme palivových nádrží, potom budú vyzerať takto:

1. Najmenšia nádrž je Creatine Phosphate (je to ako 98 benzín). Nachádza sa bližšie k svalu a začne rýchlo pracovať. Tento „benzín“ vydrží 9 sekúnd. práca.
2. Stredná nádrž – Glykogén (92 benzín). Táto nádrž je umiestnená o niečo ďalej v tele a palivo z nej ide s 15-30 sekundami fyzickej práce. Toto palivo vystačí na 1-1,5 hodiny prevádzky.
3. Veľká nádrž - Tuk (nafta). Táto nádrž je umiestnená ďaleko a bude trvať 3-6 minút, kým z nej začne tiecť palivo. Zásoba tuku v ľudskom tele na 10-12 hodín intenzívnej aeróbnej práce.

Na to všetko som neprišiel sám, ale vybral som si úryvky z kníh, literatúry a internetových zdrojov a snažil som sa vám to stručne sprostredkovať. Ak máte nejaké otázky, napíšte.

VŠEOBECNÁ CHARAKTERISTIKA METABOLIZMU.

Predpokladom života je výmena látok medzi živým organizmom a prostredím. Z vonkajšieho prostredia telo dostáva zdroje energie, stavebné látky pre rôzne syntézy, vitamíny, minerály, vodu a kyslík. Z tela sa odstraňujú konečné produkty chemických procesov vyskytujúcich sa v tele: oxid uhličitý, voda a amoniak (vo forme močoviny).

Metabolické procesy prebiehajúce v tele možno rozdeliť do dvoch etáp: trávenie A metabolizmus.

Trávenie.

Prebieha trávenie potravinové látky, ktoré majú spravidla vysokú molekulovú hmotnosť a sú pre telo cudzie, sa pôsobením tráviacich enzýmov rozkladajú a nakoniec sa premieňajú na jednoduché zlúčeniny - univerzálne pre všetky živé organizmy. Napríklad akékoľvek potravinové bielkoviny sa rozkladajú na 20 typov aminokyselín, presne rovnakých ako aminokyseliny samotného tela. Univerzálny monosacharid glukóza vzniká z potravinových sacharidov. Preto môžu byť konečné produkty trávenia zavedené do vnútorného prostredia tela a použité bunkami na rôzne účely.

Metabolizmus.

Metabolizmus- je súbor chemických reakcií prebiehajúcich vo vnútornom prostredí organizmu, t.j. v jeho celách. V súčasnosti sú známe desaťtisíce chemických reakcií, ktoré tvoria metabolizmus.

Metabolizmus sa zase delí na katabolizmus A anabolizmus .

Pod katabolizmus sa týka chemických reakcií, pri ktorých sa veľké molekuly rozkladajú a premieňajú na menšie molekuly. Konečnými produktmi katabolizmu sú také jednoduché látky ako CO 2 , H 2 O a NH 3 .

Nasledujúce vzorce sú charakteristické pre katabolizmus:

· V procese katabolizmu prevládajú oxidačné reakcie.

· Pri spotrebe kyslíka dochádza ku katabolizmu.

· Procesom katabolizmu sa uvoľňuje energia, z ktorej približne polovica je akumulovaná vo forme chemickej energie adenosintrifosfátu (ATP). Druhá časť energie sa uvoľňuje vo forme tepla.

Anabolizmus zahŕňa rôzne syntézne reakcie.

Anabolizmus sa vyznačuje nasledujúcimi vlastnosťami:

· Pre anabolizmus sú typické zotavovacie reakcie.

· Pri procese anabolizmu sa spotrebúva vodík. Zvyčajne

využívajú sa atómy vodíka, ktoré sa odštiepia od glukózy a prenesú koenzýmom NADP ( vo forme NADPH 2) (pozri kapitolu 5);

· Anabolizmus nastáva pri spotrebe energie, ktorej zdrojom je ATP.

Hlavný účel metabolizmu:

· Súčasný výskyt katabolických a anabolických reakcií vedie k obnove chemického zloženia organizmu, čo je predpokladom jeho života.

· Ak prevažuje anabolizmus nad katabolizmom, dochádza k hromadeniu chemikálií v tele a v prvom rade bielkovín. Hromadenie bielkovín v tele je predpokladom jeho rastu a vývoja.

Dodávka energie (vo forme molekúl ATP) všetky potreby tela.

Štruktúra a biologická úloha ATP.

Adenozíntrifosfát (ATP) je nukleotid. Molekula ATP obsahuje dusíkatú bázu - adenín, uhľohydráty - ribóza a tri zvyšky kyselina fosforečná (adenín viazaný na ribózu sa nazýva adenozín).

Charakteristickým znakom molekuly ATP je, že druhý a tretí zvyšok kyseliny fosforečnej sú pripojené energeticky bohatou väzbou. Toto spojenie sa nazýva vysokoenergetický alebo makroergické a je označený znakom ~ . Zlúčeniny, ktoré majú vysokoenergetické väzby, sú označené výrazom „ makroergie" .

Štruktúrny vzorec ATP je nasledujúci:

N N СH 2 O – P - O ~ P - O ~ P - OH

adenínOOH OH OH

Ribóza

Keď sa ATP používa ako zdroj energie, k eliminácii zvyčajne dochádza hydrolýzou posledného zvyšku kyseliny fosforečnej:

ATP + H20®ADP + H3P04 + Q(energie)

Za fyziologických podmienok, t.j. za podmienok, ktoré existujú v živej bunke (teplota, pH, osmotický tlak, koncentrácia reaktantov atď.)štiepenie mol ATP (506 g) sprevádzané uvoľnením 12 kcal alebo 50 kJ energie

Hlavnými spotrebiteľmi energie ATP v tele sú:

Syntetické reakcie

· Svalová aktivita

Transport molekúl a iónov cez membrány (napríklad vstrebávanie látok z čriev, tvorba moču v obličkách, tvorba a prenos nervových vzruchov a pod.).

Biologická úloha ATP teda spočíva v tom, že táto látka je univerzálnym akumulátorom energie, akousi energetickou „menou“ bunky.

Hlavným dodávateľom ATP je tkanivové dýchanie - konečné štádium katabolizmu, vyskytujúce sa v mitochondriách všetkých buniek okrem červených krviniek (erytrocyty).

Molekula ATP (celý názov - kyselina adenozíntrifosforečná) je látka, ktorá vzniká v tele a je univerzálnym zdrojom energie pre každú bunku nášho tela a vôbec všetky orgánové systémy. Tento nukleotid udržiava komunikáciu medzi bunkami a zabezpečuje biochemické reakcie na udržanie konštantného vnútorného prostredia. ATP je obzvlášť dôležitý pre fungovanie nášho srdca: v jeho bunkách sa každá molekula nukleotidu rozloží a znovu obnoví až 2500-krát denne, pričom sa uvoľní obrovské množstvo energie. Poďme zistiť, v akých prípadoch lekári predpisujú injekcie ATP, ktorých návod na použitie je uvedený nižšie.

Ako funguje ATP?

Ako už bolo spomenuté vyššie, ATP je látka, ktorá zlepšuje zásobovanie energiou a metabolizmus v tkanivách. Jeho molekuly sú potrebné pre:

• normálne fungovanie synapsií - komunikačných kanálov medzi bunkami;
• prenos vzruchu z blúdivého nervu (X pár hlavových nervov) do srdca;
• kontrakcia a relaxácia srdcového svalu;
• excitácia receptorov, normálne vedenie impulzov pozdĺž nervových vlákien (spojenie medzi mozgom, ktorý dáva príkaz, a orgánom, ktorý ho vykonáva);
• dobrý prísun krvi do srdca a mozgu (obzvlášť dôležité pre starších pacientov, ktorí majú zvýšené riziko srdcového infarktu a);
• zvýšenie vytrvalosti pri aktívnej svalovej práci.

Popis lieku

ATP sa vyrába, ako hovorí návod na použitie, v ampulkách a tabletách. Liečivo patrí k prostriedkom, ktoré zlepšujú výživu buniek a prekrvenie orgánov a tkanív. Účinnou zložkou je sodná soľ kyseliny adenozíntrifosforečnej. Každá ampulka obsahuje 1 ml 1% injekčného roztoku. Kartónová škatuľa obsahuje 10 ampuliek s ATP a návodom na použitie, cena balenia je 300-350 rubľov.

Okrem injekčnej formy sa ATP uvoľňuje v tabletách:

• ATP Long - liek má dlhší účinok, dostupný v tabletách po 10 a 40 mg;
• ATP Forte je liek, ktorý vykazuje výrazný účinok na kardiovaskulárny systém. Uvoľňovacia forma: pastilky 15 a 30 mg.

Indikácie na použitie

Najčastejšie lekári predpisujú ATP na ochorenia kardiovaskulárneho systému. Ale vo všeobecnosti je spektrum účinku lieku široké: ovplyvňuje fungovanie všetkých orgánov a systémov. Náprava je indikovaná pre:

• ischemická choroba srdca;
• arytmie (napríklad supraventrikulárna tachykardia);
• svalová dystrofia;
• neurologické ochorenia: detská obrna;
• retinálna dystrofia, progresívna strata zraku;
• poruchy krvného obehu v periférnych cievach (Raynaudov syndróm, intermitentná klaudikácia);
• nízka svalová aktivita počas pôrodu.

Toto sú indikácie na predpisovanie ATP v návode na použitie: tablety sa častejšie používajú na liečbu chronických ochorení srdca a krvných ciev, injekcie - na srdcové aj neurologické problémy.

Počas liečby môžete zaznamenať zníženie frekvencie záchvatov koronárnej choroby srdca, záchvatov tachykardie a zlepšenie srdcového rytmu. Ak sa ATP používa na korekciu neurologických ochorení, obnovenie výživy nervových buniek a vlákien, zlepšenie prenosu impulzov a úplné alebo čiastočné zotavenie.

ATP ampulky sa používajú v injekciách: intramuskulárne alebo intravenózne. Dávku a trvanie liečby určuje ošetrujúci lekár individuálne v závislosti od konkrétneho ochorenia, ale zvyčajne je to 1 ml 1-2 krát denne po dobu jedného mesiaca. V prípade ťažkej arytmie sa liek podáva intravenózne raz na obnovenie srdcového rytmu.

Vedľajšie účinky

ATP je pacientmi dobre tolerovaný a vedľajšie účinky sú zriedkavé. Tie obsahujú:

• bolesť hlavy 20-30 minút po podaní;
• časté močenie;
• nevoľnosť, vracanie;
• pocit tepla, začervenanie tváre a tela;
• alergické reakcie: svrbenie kože, vyrážka.

Ak sú nežiaduce účinky výrazné, prestaňte liek užívať.

Kontraindikácie

Napriek tomu, že ATP je látka, ktorá sa tvorí v našom tele, má niekoľko kontraindikácií:

• individuálna neznášanlivosť;
• akútny a subakútny infarkt myokardu;
• deti do 18 rokov, keďže neexistujú žiadne štúdie o bezpečnosti lieku pre deti.

Počas tehotenstva a dojčenia môže lekár predpísať ATP, ale iba ak je to absolútne nevyhnutné, po zvážení všetkých rizík. Liek nie je predpísaný súčasne s glykozidmi (Strophanthin, Digoxin), pretože táto kombinácia zvyšuje riziko vedľajších účinkov.

ATP injekcie: recenzie od lekárov a pacientov

Lekári zaznamenávajú minimálne vedľajšie účinky pri predpisovaní injekcií ATP, recenzie pacientov sú tiež väčšinou pozitívne. Niektorí poznamenávajú, že injekcie sú dosť bolestivé a môžu spôsobiť chvíľkové rozmazané videnie. Preto je lepšie dôverovať skúsenému zdravotníkovi a podstúpiť zákrok v ľahu.

Pozitívny vplyv na všetky orgány a systémy ATP teda umožňuje jeho použitie pri mnohých chorobách. Niekedy ho používajú profesionálni športovci na zvýšenie vytrvalosti a zlepšenie výkonu svalov. Niektorí zároveň nazývajú liek „minulé storočie“ a veria, že na modernom farmakologickom trhu existujú účinnejšie metabolické lieky, napríklad tiotriazolín, trimetazidín.

Štúdie ukázali, že pri intramuskulárnom podaní sú molekuly ATP rýchlo zničené, ich účinnosť je výrazne znížená do hodiny po injekcii. Preto sa injekcie ATP môžu použiť až po predpísaní lekárom, ktorý zohľadnil všetky znaky vašej choroby.

ATP alebo kyselina adenozíntrifosforečná v plnom rozsahu je „akumulátorom“ energie v bunkách tela. Bez účasti ATP neprebehne ani jedna biochemická reakcia. Molekuly ATP sa nachádzajú v DNA a RNA.

Zloženie ATP

Molekula ATP má tri zložky: tri zvyšky kyseliny fosforečnej, adenín a ribóza. To znamená, že ATP má štruktúru nukleotidu a patrí medzi nukleové kyseliny. Ribóza je sacharid a adenín je dusíkatá báza. Kyslé zvyšky sú navzájom spojené nestabilnými energetickými väzbami. Energia sa objaví, keď sa molekuly kyseliny rozbijú. K separácii dochádza vďaka biokatalyzátorom. Po oddelení sa molekula ATP už premení na ADP (ak bola jedna molekula odštiepená) alebo na AMP (ak sa odštiepili dve molekuly kyseliny). Pri oddelení jednej molekuly kyseliny fosforečnej sa uvoľní 40 kJ energie.

Úloha v tele

ATP hrá v tele nielen energetickú úlohu, ale aj množstvo ďalších:

• je výsledkom syntézy nukleových kyselín.
• regulácia mnohých biochemických procesov.
• signalizačná látka v iných bunkových interakciách.

Syntéza ATP

Produkcia ATP prebieha v chloroplastoch a mitochondriách. Najdôležitejším procesom pri syntéze molekúl ATP je disimilácia. Disimilácia je deštrukcia komplexu na jednoduchší.

Syntéza ATP neprebieha v jednej fáze, ale v troch fázach:

1. Prvá etapa je prípravná. Pôsobením enzýmov pri trávení dochádza k rozkladu toho, čo sme vstrebali. Tuky sa v tomto prípade rozkladajú na glycerol a mastné kyseliny, bielkoviny na aminokyseliny a škrob na glukózu. To znamená, že všetko je pripravené na ďalšie použitie. Uvoľnená tepelná energia
2. Druhým stupňom je glykolýza (bez obsahu kyslíka). Opäť dochádza k rozpadu, ale aj tu dochádza k rozpadu glukózy. Zapojené sú aj enzýmy. Ale 40% energie zostáva v ATP a zvyšok sa spotrebuje ako teplo.
3. Tretím stupňom je hydrolýza (kyslík). Vyskytuje sa už v samotných mitochondriách. Zúčastňuje sa tu ako kyslík, ktorý inhalujeme, tak aj enzýmy. Po úplnej disimilácii sa uvoľní energia na tvorbu ATP.

Najdôležitejšou látkou v bunkách živých organizmov je adenozíntrifosfát alebo adenozíntrifosfát. Ak zadáme skratku tohto názvu, dostaneme ATP. Táto látka patrí do skupiny nukleozidtrifosfátov a zohráva vedúcu úlohu v metabolických procesoch v živých bunkách, pričom je pre ne nenahraditeľným zdrojom energie.

V kontakte s

Spolužiaci

Objaviteľmi ATP boli biochemici z Harvardskej školy tropickej medicíny – Yellapragada Subbarao, Karl Lohman a Cyrus Fiske. Objav nastal v roku 1929 a stal sa významným míľnikom v biológii živých systémov. Neskôr, v roku 1941, nemecký biochemik Fritz Lipmann zistil, že ATP v bunkách je hlavným nosičom energie.

Štruktúra ATP

Táto molekula má systematický názov, ktorý je napísaný takto: 9-β-D-ribofuranosyladenín-5'-trifosfát alebo 9-β-D-ribofuranosyl-6-amino-purín-5'-trifosfát. Aké zlúčeniny tvoria ATP? Chemicky ide o ester adenozíntrifosfátu - derivát adenínu a ribózy. Táto látka vzniká spojením adenínu, čo je purínová dusíkatá zásada, s 1′-uhlíkom ribózy pomocou β-N-glykozidovej väzby. Molekuly kyseliny α-, β- a y-fosforečnej sa potom postupne pridávajú k 5'-uhlíku ribózy.

Molekula ATP teda obsahuje zlúčeniny ako adenín, ribóza a tri zvyšky kyseliny fosforečnej. ATP je špeciálna zlúčenina obsahujúca väzby, ktoré uvoľňujú veľké množstvo energie. Takéto väzby a látky sa nazývajú vysokoenergetické. Pri hydrolýze týchto väzieb molekuly ATP sa uvoľní množstvo energie od 40 do 60 kJ/mol a tento proces je sprevádzaný elimináciou jedného alebo dvoch zvyškov kyseliny fosforečnej.

Takto sú napísané tieto chemické reakcie:

• 1). ATP + voda → ADP + kyselina fosforečná + energia;
• 2). ADP + voda →AMP + kyselina fosforečná + energia.

Energia uvoľnená pri týchto reakciách sa využíva v ďalších biochemických procesoch, ktoré si vyžadujú určité energetické vstupy.

Úloha ATP v živom organizme. Jeho funkcie

Akú funkciu plní ATP? V prvom rade energia. Ako bolo uvedené vyššie, hlavnou úlohou adenozíntrifosfátu je poskytovať energiu pre biochemické procesy v živom organizme. Táto úloha je spôsobená tým, že vďaka prítomnosti dvoch vysokoenergetických väzieb pôsobí ATP ako zdroj energie pre mnohé fyziologické a biochemické procesy, ktoré si vyžadujú veľké energetické vstupy. Takéto procesy sú všetky reakcie syntézy zložitých látok v tele. Ide predovšetkým o aktívny prenos molekúl cez bunkové membrány, vrátane účasti na vytváraní medzimembránového elektrického potenciálu a pri realizácii svalovej kontrakcie.

Okrem vyššie uvedeného uvádzame niekoľko ďalších: nemenej dôležité funkcie ATP, ako napríklad:

Ako sa v tele tvorí ATP?

Syntéza kyseliny adenozíntrifosforečnej prebieha, pretože telo vždy potrebuje energiu na normálne fungovanie. V každom okamihu je tejto látky veľmi málo - približne 250 gramov, čo je „núdzová rezerva“ na „daždivý deň“. Počas choroby dochádza k intenzívnej syntéze tejto kyseliny, pretože na fungovanie imunitného a vylučovacieho systému, ako aj termoregulačného systému tela, ktorý je potrebný na účinný boj s nástupom ochorenia, je potrebné veľa energie.

Ktoré bunky majú najviac ATP? Sú to bunky svalového a nervového tkaniva, pretože v nich prebiehajú procesy výmeny energie najintenzívnejšie. A to je zrejmé, pretože svaly sa zúčastňujú pohybu, ktorý si vyžaduje kontrakciu svalových vlákien, a neuróny prenášajú elektrické impulzy, bez ktorých nie je možné fungovanie všetkých systémov tela. Preto je pre bunku také dôležité udržiavať konštantnú a vysokú hladinu adenozíntrifosfátu.

Ako sa môžu v tele tvoriť molekuly adenozíntrifosfátu? Sú tvorené tzv fosforylácia ADP (adenozíndifosfát). Táto chemická reakcia vyzerá takto:

ADP + kyselina fosforečná + energia → ATP + voda.

Fosforylácia ADP prebieha za účasti katalyzátorov, ako sú enzýmy a svetlo, a uskutočňuje sa jedným z troch spôsobov:

Oxidačná aj substrátová fosforylácia využíva energiu látok, ktoré sa pri takejto syntéze oxidujú.

Záver

Kyselina adenozíntrifosforečná- Toto je najčastejšie obnovovaná látka v tele. Ako dlho v priemere žije molekula adenozíntrifosfátu? V ľudskom tele je jeho životnosť napríklad kratšia ako jedna minúta, takže jedna molekula takejto látky sa rodí a rozkladá až 3000-krát za deň. Je úžasné, že počas dňa ľudské telo syntetizuje asi 40 kg tejto látky! Potreba tejto „vnútornej energie“ je pre nás taká veľká!

Celý cyklus syntézy a ďalšieho využitia ATP ako energetického paliva pre metabolické procesy v tele živej bytosti predstavuje samotnú podstatu energetického metabolizmu v tomto organizme. Adenozíntrifosfát je teda druh „batérie“, ktorá zabezpečuje normálne fungovanie všetkých buniek živého organizmu.