Vai tro ATP

NĂNG LƯỢNG SINH HỌC
Giáo viên giảng dạy:Võ Văn Toàn.
Học viên thực hiện: Dương Thu Hạnh


Nội dung: Cấu trúc ATP và các liên kết
giàu năng lượng khác.Quá trình hình
thành ATP. Vai trò của ATP trong trao
đổi chất.

- Như chúng ta đã biết, sự trao đổi chất
không thể tách rời sự trao đổi năng lượng,
đó là hai mặt của một vấn đề nhằm đảm
bảo mọi hoạt động sống của cơ thể (sinh
trưởng, sinh sản, vận động,bài tiết,…).
- Chúng lấy năng lượng từ thức ăn, từ
ánh sáng, và hoàn trả lại môi trường một
năng lượng tương đương ở dạng nhiệt và
vật chất.

- Để thực hiện nhiều quá trình sống như
quá trình tổng hợp các đại phân tử từ các
chất đơn giản, vận chuyển tích cực qua
màng, quá trình vận động,…luôn đòi hỏi
năng lượng tự do. Năng lượng đó nhận
được từ ánh sáng, từ các quá trình oxi hóa
các chất, sau đó được chuyển đến cho các
quá trình khác.
- Trong các hợp chất hữu cơ có hai loại
liên kết: liên kết thường và liên kết cao

năng (liên kết giàu năng lượng).

- ATP là chất phổ biến giữ vai trò trung
tâm trong trao đổi năng lượng, được xem
là “đồng tiền năng lượng.
- ATP chính là nguồn cung cấp năng
lượng sinh học chủ yếu của mọi cơ thể
sinh vật, là cầu nối giữa 2 quá trình đồng
hoá và dị hoá. Năng lượng giải phóng khi
ATP thuỷ phân thành ADP hoặc AMP và
Pi hoặc PPi sẽ được sử dụng ngay cho
các phản ứng hay các quá trình cần năng
lượng.

*ATP(Adenosin triphosphate): là hợp
chất giàu năng lượng tồn tạị trong cơ
thể sống, là tiền tệ năng lượng của mọi
tế bào, bởi vì ATP được dùng cho tất cả
các quá trình cần năng lượng của sự
sống.

1. Cấu trúc của ATP.
1. Cấu trúc của ATP.

Ngoài ATP còn có các nucleoside
triphosphat khác có vai trò quan trọng
trong quá trình sinh tổng hợp các chất
trong tế bào (UTP cần cho quá trình
tổng hợp polysaccharide, XTP cần cho
tổng hợp phospholipid, GTP cần cho

tổng hợp protein,…).

Tuy nhiên các tetra và penta chưa được
chứng minh về ý nghĩa sinh học của
chúng một cách chắc chắn.
* Sau đó, Marrion cũng đã phân lập được
adenosin – 5’ – tetraphosphat và adenosin
– 5’ – pentaphosphat là những dẫn xuất từ
ATP.
* Lohmanm là người đầu tiên đã phát hiện
và phân lập được ATP cách đây hơn 50
năm.

- Thành phần thứ 2: là Adenine. Adenine
là một bazơ nitơ có chứa 2 nguyên tử N ở
trong phân tử. Mỗi nguyên tử N trong
vòng có chứa 1 cặp điện tử không phân
chia nên có khả năng hút các proton.
- Thành phần thứ nhất: là đường 5C gọi là
riboza, được dùng làm bộ khung để gắn 2
thành phần khác vào.
* Về cấu trúc: Mỗi phân tử ATP gồm 3
thành phần hay còn gọi là 3 dưới đơn vị.

Hai liên kết đồng hóa trị nối 3 gốc
phosphate này với nhau được gọi là liên
kết cao năng và thường được ký hiệu
bằng dấu ngã (squiggle accent) để phân
biệt với các liên kết không giàu năng
lượng khác.

- Thành phần thứ 3: là nhóm 3 phosphate
liên kết với nhau thành 1 chuỗi; liên kết
giữa các gốc phosphate là liên kết kiểu
anhydrid (Lohmanm) nằm thẳng hàng.


Thường thì khi một liên kết bị phân cắt
sẽ giải phóng ra 7 kcal /mol gần bằng 2
lần năng lượng hoạt hoá của một liên kết
phản ứng bình thường trong tế bào.
Do lực tĩnh điện giữa các gốc
phosphat làm cho các liên kết cao năng
khi bị thuỷ phân thì giải phóng ra nhiều
năng lượng


Như vậy: Liên kết phosphat cao
năng có đặc điểm là mang nhiều năng
lượng nhưng lại có năng lượng hoạt hoá
thấp nên dễ dàng bị phá vỡ và giải phóng
năng lượng
(Lohmann cho rằng năng lượng khi
thuỷ phân 2 liên kết cao năng trong phân
tử ATP vào khoảng 8 –12 kcal /mol trong
khi liên kết ester phosphat chỉ khoảng 1 –
3 kcal/mol)