NộI Dung
- Định nghĩa ATP và cách thức hoạt động
- Nhiễm trùng hóa học diễn ra trong quá trình hô hấp tế bào
- Làm thế nào hóa học sản xuất ATP
Phân tử ATP (adenosine triphosphate) được sử dụng bởi các sinh vật sống như một nguồn năng lượng. Các tế bào lưu trữ năng lượng trong ATP bằng cách thêm một Nhóm phosphate đến ADP (adenosine diphosphate).
Hóa học là cơ chế cho phép các tế bào thêm nhóm phốt phát, thay đổi ADP thành ATP và lưu trữ năng lượng trong liên kết hóa học thêm. Các quá trình tổng thể của quá trình chuyển hóa glucose và hô hấp tế bào tạo thành khuôn khổ trong đó quá trình hóa học có thể diễn ra và cho phép chuyển đổi ADP thành ATP.
Định nghĩa ATP và cách thức hoạt động
ATP là một phân tử hữu cơ phức tạp có thể lưu trữ năng lượng trong các liên kết phốt phát của nó. Nó hoạt động cùng với ADP để cung cấp năng lượng cho nhiều quá trình hóa học trong tế bào sống. Khi một phản ứng hóa học hữu cơ cần năng lượng để bắt đầu, nhóm phốt phát thứ ba của phân tử ATP có thể bắt đầu phản ứng bằng cách gắn vào một trong các chất phản ứng. Năng lượng được giải phóng có thể phá vỡ một số liên kết hiện có và tạo ra các chất hữu cơ mới.
Ví dụ: trong Sự trao đổi đường glucozo, các phân tử glucose phải được phá vỡ để trích xuất năng lượng. Các tế bào sử dụng năng lượng ATP để phá vỡ các liên kết glucose hiện có và tạo ra các hợp chất đơn giản hơn. Các phân tử ATP bổ sung sử dụng năng lượng của chúng để giúp tạo ra các enzyme và carbon dioxide đặc biệt.
Trong một số trường hợp, nhóm ATP phosphate hoạt động như một loại cầu nối. Nó tự gắn vào một phân tử hữu cơ phức tạp và các enzyme hoặc kích thích tố gắn vào nhóm phốt phát. Năng lượng được giải phóng khi liên kết ATP phosphate bị phá vỡ có thể được sử dụng để hình thành các liên kết hóa học mới và tạo ra các chất hữu cơ cần thiết cho tế bào.
Nhiễm trùng hóa học diễn ra trong quá trình hô hấp tế bào
Hô hấp tế bào là quá trình hữu cơ cung cấp năng lượng cho các tế bào sống. Các chất dinh dưỡng như glucose được chuyển đổi thành năng lượng mà các tế bào có thể sử dụng để thực hiện các hoạt động của chúng. Các bước của hô hấp tế bào như sau:
Hầu hết các bước hô hấp tế bào diễn ra bên trong ty thể của mỗi tế bào. Ty thể có màng ngoài mịn và màng trong gấp nếp. Các phản ứng chính diễn ra trên màng bên trong, chuyển vật liệu và ion từ ma trận bên trong màng trong và ngoài không gian màng liên.
Làm thế nào hóa học sản xuất ATP
Chuỗi vận chuyển điện tử là phân đoạn cuối cùng trong một loạt các phản ứng bắt đầu bằng glucose và kết thúc bằng ATP, carbon dioxide và nước. Trong các bước vận chuyển điện tử, năng lượng từ NADH và FADH2 đã từng bơm proton xuyên qua màng trong ti thể vào không gian liên màng. Nồng độ proton trong không gian giữa màng trong và ngoài ty thể tăng lên và sự mất cân bằng dẫn đến một Gradient điện hóa qua màng trong.
Hóa học xảy ra khi một động lực proton làm cho các proton khuếch tán qua màng bán thấm. Trong trường hợp của chuỗi vận chuyển điện tử, gradient điện hóa trên màng ty thể bên trong dẫn đến một động lực proton trên các proton trong không gian liên màng. Lực tác dụng để di chuyển các proton trở lại qua màng bên trong, vào ma trận bên trong.
Một enzyme gọi là ATP synthase được nhúng trong màng ty thể bên trong. Các proton khuếch tán qua ATP synthase, sử dụng năng lượng từ động lực của proton để thêm một nhóm phosphate vào các phân tử ADP có sẵn trong ma trận bên trong màng bên trong.
Theo cách này, các phân tử ADP bên trong ty thể được chuyển đổi thành ATP ở cuối đoạn vận chuyển điện tử của quá trình hô hấp tế bào. Các phân tử ATP có thể thoát khỏi ty thể và tham gia vào các phản ứng tế bào khác.