Adenosin trifosfat (ATP), mata uang energi atau koin dari sel digambarkan dalam gambar 1 dan 2, transfer energi dari ikatan kimia untuk endergonik (menyerap energi) reaksi di dalam sel. Secara struktural, ATP terdiri dari (kelompok gula ribosa, basa adenin, dan fosfat, PO4-2) nukleotida adenin ditambah dua gugus fosfat lainnya.
gambar 1
gambar 2
Energi disimpan dalam ikatan kovalen antara fosfat, dengan jumlah terbesar energi (sekitar 7 kkal / mol) dalam ikatan antara gugus fosfat kedua dan ketiga. Ini ikatan kovalen dikenal sebagai ikatan pirofosfat.
Kita bisa menulis reaksi kimia untuk pembentukan ATP sebagai:
a) dalam chemicalese: ADP + Pi + energi ----> ATP
b) dalam bahasa Inggris: Adenosin difosfat + Fosfat anorganik + energi menghasilkan Adenosin trifosfat
Rumus kimia untuk pengeluaran / pelepasan energi ATP dapat ditulis sebagai:
a) dalam chemicalese: ATP ----> ADP + Pi + energi
b) dalam Adenosin trifosfat Inggris menghasilkan Adenosin difosfat + energi + Fosfat anorganik
Sebuah analogi antara ATP dan baterai isi ulang adalah tepat. Baterai yang digunakan, menyerahkan energi potensial mereka sampai semua telah diubah menjadi energi gerak dan panas / energi tidak dapat digunakan. Baterai diisi ulang (ke mana energi telah dimasukkan) dapat digunakan hanya setelah masukan energi tambahan. Dengan demikian, ATP adalah bentuk energi yang lebih tinggi (baterai diisi ulang) sedangkan ADP adalah bentuk energi yang lebih rendah (baterai yang digunakan). Ketika terminal (ketiga) fosfat dipotong longgar, ATP menjadi ADP (Adenosin difosfat; di = dua), dan energi yang tersimpan dilepaskan untuk beberapa proses biologis untuk memanfaatkan. Masukan energi tambahan (plus gugus fosfat) "mengisi kembali" ADP menjadi ATP (seperti dalam analogi saya menghabiskan baterai diisi ulang oleh masukan energi tambahan).
Cara membuat ATP
Dua proses mengubah ADP menjadi ATP: 1) substrat tingkat fosforilasi; chemiosmosis dan 2). Substrat tingkat fosforilasi terjadi di sitoplasma ketika enzim yang melekat fosfat ketiga ke ADP (baik ADP dan fosfat adalah substrat yang enzim tindakan).
Chemiosmosis, ditunjukkan dalam Gambar 3, melibatkan lebih dari enzim tunggal substrat tingkat fosforilasi. Enzim dalam sintesis kemiosmotik disusun dalam sebuah rantai transpor elektron yang tertanam dalam membran. Pada eukariota membran ini baik dalam kloroplas atau mitokondria. Menurut hipotesis chemiosmosis diusulkan oleh Peter Mitchell pada tahun 1961, khusus ATP-sintesis enzim juga terletak di membran. Mitchell kemudian memenangkan Hadiah Nobel untuk karyanya.
gambar 3
Selama chemiosmosis pada eukariota, ion H + yang dipompa melintasi membran organel oleh membran "protein pompa" ke dalam ruang tertutup (yang dibatasi oleh membran) yang mengandung ion hidrogen banyak. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 3. Energi untuk memompa berasal dari reaksi oksidasi-reduksi digabungkan dalam rantai transpor elektron. Elektron yang lulus dari satu enzim yang terikat membran ke yang lain, kehilangan sebagian energi satu sama Tansfer (sesuai hukum kedua termodinamika). Ini "hilang" energi memungkinkan untuk memompa ion hidrogen melawan gradien konsentrasi (ada ion hidrogen lebih sedikit di luar ruang tertutup dari ada di dalam ruang tertutup). Hidrogen terbatas tidak bisa lewat kembali melalui membran. Keluar mereka satu-satunya adalah melalui enzim sintesis ATP yang terletak di membran yang membatasi. Sebagai hidrogen melewati enzim ATP sintesis, energi dari enzim digunakan untuk melampirkan fosfat ketiga ke ADP, mengubahnya menjadi ATP.
Biasanya fosfat terminal tidak hanya dihapus, tapi malah melekat ke molekul lain. Proses ini dikenal sebagai fosforilasi.
W + ATP -----> W ~ P + ADP dimana W adalah senyawa apapun, misalnya:
glukosa + ATP -----> glukosa ~ P + ADP
Glukosa dapat diubah menjadi glukosa-6-fosfat dengan penambahan kelompok fosfat dari ATP.
ATP berfungsi sebagai perusahaan energi biologis, melepaskan energi untuk proses kedua anabolik dan katabolik dan sedang diisi kembali dengan energi yang dihasilkan dari reaksi katabolik lain.
0 komentar:
Posting Komentar