Kandungan
- Struktur Molekul ATP
- Menghidupkan ATP Ke Tenaga
- Bagaimana Pernafasan berfungsi
- ATP Semasa Glikolisis
- ATP Semasa Kitaran Krebs
- ATP Semasa Sistem Cytochrome
ATP molekul kecil, yang bermaksud adenosine triphosphate, adalah pembawa tenaga utama untuk semua makhluk hidup. Pada manusia, ATP adalah cara biokimia untuk menyimpan dan menggunakan tenaga untuk setiap sel tunggal dalam tubuh. Tenaga ATP juga merupakan sumber tenaga utama untuk haiwan dan tumbuhan lain.
Struktur Molekul ATP
ATP terdiri daripada adenine asas nitrogenous, ribosa gula lima-karbon dan tiga kumpulan fosfat: alpha, beta dan gamma. Ikatan antara fosfat beta dan gamma amat tinggi dalam tenaga. Apabila bon ini pecah, mereka melepaskan tenaga yang mencukupi untuk mencetuskan pelbagai tindak balas dan mekanisme sel.
Menghidupkan ATP Ke Tenaga
Apabila sel memerlukan tenaga, ia memecahkan ikatan fosfat beta-gamma untuk menghasilkan adenosin difosfat (ADP) dan molekul fosfat bebas. Sebuah sel menyimpan tenaga yang berlebihan dengan menggabungkan ADP dan fosfat untuk menjadikan ATP. Sel mendapatkan tenaga dalam bentuk ATP melalui proses yang dikenali sebagai pernafasan, satu siri tindak balas kimia mengoksidakan glukosa enam karbon untuk membentuk karbon dioksida.
Bagaimana Pernafasan berfungsi
Terdapat dua jenis pernafasan: pernafasan aerobik dan respirasi anaerob. Pernafasan aerobik berlaku dengan oksigen dan menghasilkan sejumlah besar tenaga, sementara respirasi anaerobik tidak menggunakan oksigen dan menghasilkan tenaga yang kecil.
Pengoksidaan glukosa semasa pernafasan aerobik melepaskan tenaga, yang kemudiannya digunakan untuk mensintesis ATP dari ADP dan fosfat bukan organik (Pi). Lemak dan protein juga boleh digunakan dan bukannya enam-karbon glukosa semasa pernafasan.
Pernafasan aerobik berlaku di mitokondria sel dan berlaku lebih daripada tiga peringkat: glikolisis, kitaran Krebs dan sistem sitokrom.
ATP Semasa Glikolisis
Semasa glikolisis, yang berlaku dalam sitoplasma, glukosa enam-karbon terhempas ke dua unit asid pyruvik tiga-karbon. Hidrogen yang dikeluarkan akan bergabung dengan NAD pembawa hidrogen untuk membuat NADH2. Ini menghasilkan keuntungan bersih 2 ATP. Asid pyruvic memasuki matriks mitokondria dan melalui pengoksidaan, kehilangan karbon dioksida dan mewujudkan molekul dua karbon yang dipanggil acetyl CoA. Hidrogen yang telah dibawa pergi bersama NAD untuk membuat NADH2.
ATP Semasa Kitaran Krebs
Kitaran Krebs, juga dikenali sebagai kitaran asid sitrik, menghasilkan molekul tenaga tinggi NADH dan flavin adenine dinucleotide (FADH2), ditambah dengan ATP. Apabila asetil CoA memasuki kitaran Krebs, ia menggabungkan dengan asid empat-karbon yang dipanggil asid oksaloaset untuk menjadikan asid enam-karbon dipanggil asid sitrik. Enzim menyebabkan satu siri reaksi kimia, menukar asid sitrik dan melepaskan elektron tenaga tinggi ke NAD. Dalam salah satu reaksi, tenaga yang cukup dilepaskan untuk mensintesis molekul ATP. Bagi setiap molekul glukosa terdapat dua molekul asid piruvat memasuki sistem, yang bermakna dua molekul ATP terbentuk.
ATP Semasa Sistem Cytochrome
Sistem cytochrome, juga dikenali sebagai sistem pembawa hidrogen atau rantai pemindahan elektron, adalah sebahagian daripada proses pernafasan aerobik yang menghasilkan ATP yang paling. Rantai pengangkutan elektron terbentuk daripada protein pada membran dalaman mitochondria. Ion hidrogen NADH dan elektron ke rantai. Elektron memberi tenaga kepada protein di dalam membran, yang kemudian digunakan untuk mengepam ion hidrogen merentasi membran. Aliran ion ini mensintesis ATP.
Secara keseluruhan, 38 molekul ATP dihasilkan dari satu molekul glukosa.