3.21:

3.21: ATP i synteza makrocząsteczek

ATP and Macromolecule Synthesis

JoVE Core
Cell Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Cell Biology

ATP and Macromolecule Synthesis

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

3.14: Turnover Number and Catalytic Efficiency

3.22: Coupled Reactions

5,634 Views

•

01:28 min

•

April 30, 2023

Overview

Makrocząsteczki biologiczne to związki organiczne, składające się głównie z atomów węgla. Atomy węgla są kowalencyjnie związane z wodorem, tlenem, azotem i innymi drobnymi pierwiastkami. Istnieją cztery główne klasy makrocząsteczek biologicznych: węglowodany, lipidy, białka i kwasy nukleinowe.

Większość makrocząsteczek składa się z pojedynczych podjednostek lub bloków budulcowych, zwanych monomerami. Monomery łączą się ze sobą za pomocą wiązań kowalencyjnych, tworząc większe cząsteczki znane jako polimery.

Przekształcanie monomerów w polimery jest procesem energochłonnym. Dlatego komórki polegają na ATP, walucie energetycznej komórki, aby zasilić te procesy biochemiczne. Na przykład podczas przemiany glukozy w glikogen, ATP ulega hydrolizie do ADP i nieorganicznego fosforanu (Pi) i uwalnia darmową energię. Uwolniony fosforan nieorganiczny wiąże się z glukozą i przekształca ją w 6-fosforan glukozy, który jest niezbędny do syntezy glikogenu.

Ten cykl, w którym ATP nieustannie rozpada się na ADP, powtarza się, aby zasilić wszystkie procesy życiowe. Podobnie jak akumulator, ADP jest stale regenerowany do ATP poprzez ponowne przyłączanie trzeciej grupy fosforanowej.

Transcript

Makrocząsteczki, takie jak białka, polinukleotydy, węglowodany i lipidy, są polimerami aminokwasów, nukleotydów, cukrów prostych i kwasów tłuszczowych.

Ponieważ synteza tych makrocząsteczek jest niekorzystna energetycznie, energia uwalniana przez hydrolizę ATP, korzystny proces egzergoniczny, jest wykorzystywana do zasilania tych reakcji.

Na przykład podczas syntezy łańcucha polinukleotydowego końcowe fosforany z dwóch cząsteczek ATP są uwalniane w procesie hydrolizy. Fosforany te są następnie przenoszone do monofosforanu nukleozydu, przekształcając go w wysokoenergetyczny półprodukt zwany trifosforanem nukleozydu.

Ten produkt pośredni przyłącza się do rosnącego końca łańcucha polinukleotydowego, uwalniając pirofosforan.

Synteza polimerów może być zorientowana na dwa sposoby. W przypadku lipidów i białek synteza zachodzi przez polimeryzację główkową, w której wiązanie reaktywne wymagane w reakcji kondensacji jest przenoszone do końca rosnącego polimeru. Każdy monomer wnosi wiązanie reaktywne, wymagane do dodania następnego monomeru.

W polimeryzacji ogonowej, jak widać w syntezie polinukleotydów i węglowodanów, wiązanie reaktywne jest przenoszone przez przychodzący monomer i jest natychmiast wykorzystywane do własnego dodania.

Key Terms and definitions

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for