ATP Molekülünün Yapısındaki Enerji Hangi Yollarla Kullanılabilir Hale Gelir?

Enerjinin Temel Molekülü ATP

Enzimler, biyolojik reaksiyonların daha az enerji kullanılarak gerçekleşmesi için aktivasyon enerjilerini düşürseler de bir hücrede süregelen bir çok kimyasal reaksiyonların devamı için enerjiye gerek duyulur.

Bu enerji hücreye nereden ve nasıl sağlanır?

Canlı hücreler iş yapabilmek ve görevlerini sürdürebilmek için tıpkı insanlar tarafından yapılan makinelerde olduğu gibi bir enerjiye ihtiyaç duyar, işte bu enerji, besin maddeleri içindeki organik molekülle*rin ayrışması sonucu ortaya çıkan kimyasal enerjinin özel bir çeşidinden başka bir şey değildir. Bu kimyasal enerji de adenozin trifosfat ( ATP ) tarafından taşınmaktadır.

ATP molekülleri canlı hücreler içinde enerjiyi nasıl taşımaktadır?

Bu sorunun cevabını bulmak için, önce ATP’nin yapısını bilmek gerekir. ATP, iki organik bileşikten ve birbirine bağlanmış üç fosfattan meydana gelir. Bu organik bileşiklerden biri azotlu baz olan adenin, diğeri de 5 C’lu şeker olan ribozdur. ATP molekülünde bulunan kimyasal enerjinin büyük bir kısmı, fosfat grupları arasındaki yüksek enerjili bağlar içinde tutulmaktadır (Şema 3.4). Bir ATP molekülü su ile reaksiyona girdiği zaman, molekülün sonundaki ikinci ve üçüncü fosfat grupları arasındaki bağ çözülür ve bir ısı enerjisi açığa çıkar. Bu bağa yüksek enerjili fosfat bağı denir. ATP’de birinci ve ikinci fosfat grupları arasında yüksek enerjili fosfat bağları vardır. Bu bağlar dalgalı kısa bir çizgi (~) ile gösterilir.-RESİMKOYAMADIM-

…………glikozit bağı………….ester bağı…..yüksek e.b.
ADENİN————–RİBOZ————p_____p_____p
_________________________ ___________________
……………..adonozin……………………. .trifosfat

ATP’nin fosfat bağlarındaki yüksek enerji, hücre içinde ısı halinde kaybolmayıp hücredeki bir çok görevin yerine getirilmesinde kullanılır. Örneğin, bir ATP molekülü, yapısında bulunan en uçtaki fosfat grubunu, hücredeki bir başka moleküle devreder. Buna bağlı olarak fosfat bağında bulunan enerjinin bir kısmı da bu moleküle geçer. ATP’den bu şekilde fosfat grubunu alan molekül enerji kazanarak aktif hale gelir. Böylece diğer moleküllerle reaksiyona girmeye hazır duruma gelir.

ATP, hücre içinde sürekli kullanılarak yerine yenisi üretilmektedir. Bir ATP molekülü, bir fosfat grubu verdiği zaman ADP’ye (Adenozin difosfat), iki fosfat grubu verdiği zaman AMP’ye (Adenozin monofosfat) dönüşmektedir. ATP’nin tekrar üretilmesi için iki fosfat grubunun bağlanmasını sağlayacak enerji, hücre için*de ayrışan organik bileşiklerden açığa çıkan enerjiden sağlanır. Böylece ATP molekülleri “enerji taşıyıcı” olarak görev yapmakta ve hücre içinde ekzergonik ile endergonik reaksiyonlar arasında bir elçi gibi çalışmaktadır.

Hücredeki bütün reaksiyonların enerji kaynağı olan ATP molekülünde “yüksek enerjili fosfat bağları”bulunur. Bu kimyasal bağlar eğri çizgi ile gösterilir.

Yüksek enerjili fosfat bağları yıkıldıklarında, diğer kimyasal bağlara göre çok daha fazla enerji serbest kalır. (7300 kalori)

ATP’ nin sentezlenmesi olayına fosforilasyon denir.
Hücredeki reaksiyonlarda ATP sürekli harcanırken, bir taraftan da sentezlenir.

Hücre solunumunda organik moleküllerin basamak basamak yıkılması esnasında açığa çıkan kimyasal enerji ile ATP sentezlenir.

Fotosentezde ise ışık enerjisinden ATP üretilir.

ATP, ekzergonik tepkimelerle üretilir. (solunum). Endergonik tepkimeler sırasında harcanır.

harcandığı yerler
*biyosentez tepkimeleri,
*fotosentezin karanlık evresi,
*aktif taşıma,
*kasların kasılması,
*aktivasyon enerjisi,
*sinirsel iletim ve dönüşümleri,
*ısı