導入
| アデノシン三リン酸 | |
|---|---|
 | |
| 一般的な | |
| CAS番号 | 56-65-5 |
| No.EINECS | 200-283-2 |
| 笑顔 | |
| インチチ | |
| 化学的性質 | |
| 生のフォーミュラ | C10H16N5O13P3 |
| モル質量 | 507.181 ± 0.014 g mol -1 |
アデノシン三リン酸(ATP) は、すべての生物において、加水分解中に細胞内の化学反応に必要なエネルギーを提供する分子です。また、NAD+ やコエンザイム Aなど、多くの必須酵素補因子の前駆体でもあります。 ATP は、細胞の RNA の合成に使用される 4 つのモノマーのうちの 1 つでもあります。
最後に、これはキナーゼクラスの酵素と非共有結合しているリン酸基転移補酵素です (補基質です)。
構造
アデノシン三リン酸はヌクレオチド三リン酸です。これは次のもので構成されています。
- アデノシン、したがってアデニンとリボース(β-D-リボフラノース)、
- そして3つのリン酸基。リン酸基は、リボースに近いものから順に、アルファ (α)、ベータ (β)、ガンマ (γ) リン酸と呼ばれます。
ATPストレージ
体内の ATP ストックは数秒の消費を超えません。原則として、ATP は常に生成され、ATP の生成を妨げるあらゆるプロセス (この目的のために設計された特定の戦闘ガスや、呼吸鎖をブロックするシアン化物やリンの代わりになるヒ素などの毒物がこれに該当します)。リン分子が使用できなくなり、その結果、汚染された生物が急速に死滅します。
ここでクレアチン分子が登場します。クレアチン分子は、ATP と同様に、エネルギー豊富な結合を通じてリン酸塩に結合します。したがって、ADP はクレアチンリン酸の加水分解と結合することによって再び ATP になることができます。したがって、クレアチンは、元の ATP 分子の加水分解によって放出されたリン酸を何らかの形で再利用します。これにより、ATP 貯蔵量を枯渇させることなく、ATP と同じくらい簡単に動員できるエネルギーを節約できます。
ATP は、シナプス小胞内以外には生の状態で保存できません。ATP 生成チェーンの中間体のみが保存できます。体がより多くの ATP を必要とする場合に、グルコースに変換して解糖を促進できるグリコーゲンの例。グリコーゲンに相当する植物はデンプンです。エネルギーは、脂肪酸の新合成により脂肪の形で貯蔵することもできます。
役割
アデノシン三リン酸の主な役割は、細胞内の化学反応に必要なエネルギーを提供することです。エネルギーの貯蔵と輸送に使用されるヌクレオチドです。
エネルギー源
エネルギー豊富な結合 (リン酸基を結合する結合は無水リン酸結合) の存在により、この分子は、それを消費する化学反応にエネルギーを提供するために生物内で使用されます。 ATP は細胞のエネルギー貯蔵量です。
実際、アデノシン三リン酸からアデノシン二リン酸 (および無機リン酸 HPO 4 2- ) への加水分解反応は発エルゴン反応です。標準的な自由エンタルピーの変化は -30.5 kJ/mol に等しくなります。
反対に、アデノシン二リン酸 (および無機リン酸) からアデノシン三リン酸の合成反応は吸エルゴン反応です。標準的な自由エンタルピーの変化は +30.5 kJ/mol に等しくなります。
ATP からアデノシン一リン酸 (および無機ピロリン酸 HP 2 O 7 3- ) への加水分解反応は発エルゴン反応です。標準的な自由エンタルピーの変化は -42 kJ/mol に等しくなります。
したがって、エネルギーはリン酸基間の結合に蓄えられます。
ただし、このエネルギーを解放する (遷移状態) 前に越えなければならないエンタルピー レベルがあります。これは、ピロリン酸結合の加水分解が継続的に起こらない理由を説明します。酵素は、放出されたエネルギーを利用するために、この閾値を下げることができます。
このようにエネルギーが無水物結合に蓄えられているのであれば、遊離ピロリン酸だけでなく分子全体を合成することが生物にとってどのようなメリットがあるのか疑問に思う人もいるかもしれない。その答えはおそらく、生体分子に存在するすべてのリン酸基と非常によく似た遊離ピロリン酸よりも特異的に加水分解しやすいATPを認識する酵素の能力にあります。
ADP は、ミトコンドリアや原核生物の呼吸鎖、または植物の葉緑体によってリン酸化されて ATP を回復します。補酵素 ATP/ADP は普遍的なエネルギー供与体であり、細胞が直接利用できる主要なエネルギー源です。人間の場合、筋肉が利用できる唯一のエネルギーは ATP です。
携帯メッセンジャー
ホルモンの作用下での環状アデノシン一リン酸(または cAMP) は、膜受容体を介して細胞内にメッセージを伝達する方法の 1 つです。