ATP đồng tiền năng lượng

Chuyên đề: NĂNG LƯỢNG SINH HỌC.
Đề tài thảo luận: Adenosine triphosphate (ATP)
GVHD: TS VÕ VĂN TOÀN.
NHÓM SV THỰC HIỆN:
HUỲNH TRỌNG HIÊU.
MAI THỊ HÂN.
HOÀNG THỊ DIỄM HƯƠNG.
NGUYỄN THỊ THANH HOÀI.
PHAN THỊ THU HIỀN.
ĐẶNG THỊ HỢP.
Tại sao nói ATP là đồng tiền năng lượng sinh học ?
Adenosine triphosphate
(ATP)
ĐẶC ĐIỂM CHUNG
CẤU TẠO
CHỨC NĂNG
TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ HOÁ HỌC
SỰ HÌNH THÀNH ATP
ĐẶC ĐIỂM CHUNG
ĐẶC ĐIỂM CHUNG
ATP là phân tử mang năng lượng, có chức năng vận chuyển năng lượng đến các nơi cần thiết cho tế bào sử dụng.
Chỉ có thông qua ATP, tế bào mới sử dụng được thế năng hóa học cất giấu trong cấu trúc phân tử hữu cơ.
ĐẶC ĐIỂM CHUNG
Cụ thể khi một phân tử glucose phân giải thành CO2 và nước, thì có 686kcal/mol được giải phóng.
Ở ống nghiệm, năng lượng đó tỏa đi dưới dạng nhiệt năng mà chỉ có máy hơi nước mới có khả năng chuyển nhiệt thành công cơ học, còn trong tế bào thì không có khả năng đó.
CẤU TẠO
ATP tức adenosin triphosphat. Phân tử này có 3 phần:
Một cấu trúc vòng có các nguyên tử C,H và N được gọi là adenin.
Một phân tử đường 5 carbon là ribose
Ba nhóm phosphat (Những phốt phát là chìa khoá để các hoạt động của ATP) kế tiếp nhau nối vào chất đường.
Một tính chất quan trọng của phân tử ATP là dễ biến đổi thuận nghịch để giải phóng hoặc tích trữ năng lượng . Khi ATP thủy giải nó sẽ tạo ra hai: ADP và Pi - phosphate vô cơ:
enzyme
ATP + H2O  ADP + Pi + năng lượng
(7 kcal/mol)
Nếu ADP tiếp tục thủy giải sẽ thành AMP. Ngược lại ATP sẽ được tổng hợp nên từ ADP và Pi nếu có đủ năng lượng cho phản ứng:
enzyme
ADP + Pi + năng lượng  ATP + H2O
(7 kcal/mol)
TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ HOÁ HỌC
ATP tan tốt trong nước và khá ổn định trong dung dịch có độ pH từ 6.8 đến 7.4, nhưng nhanh chóng bị thủy phân ở pH quá cao hoặc quá thấp. Do đó, ATP được dự trữ tốt nhất dưới dạng muối khan.
ATP thường được gọi là "phân tử năng lượng cao". Hỗn hợp ATP và ADP đã đạt đến cân bằng ổn định trong nước thì ATP sẽ không bị thủy phân nữa.
Nói cách khác, ATP và nước giống như một hỗn hợp các chất phản ứng như xăng và oxy: cả hai phải có mặt mới có sự giải phóng năng lượng.
TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ HOÁ HỌC
ATP có tác dụng lên đa số các phản ứng trao đổi chất:
Là chất mang phosphat và năng lượng trong chuỗi hô hấp, và đường phân
Hoạt hoá axit amin, axit béo, các nucleotid, … trong các quá trình tổng hợp và phân giải các chất này.
ATP còn có chức năng sinh học trong hiện tượng co cơ, tham gia trực tiếp vào vận chuyển ion, các quá trình hấp phụ và phản hấp phụ khác nhau.
ATP cũng được sử dụng để kiểm soát phản ứng hóa học và để gửi tin nhắn.
Tham gia việc vận chuyển các chất di chuyển qua màng tế bào

CHỨC NĂNG
ATP VÀ QUÁ TRÌNH ĐỒNG HOÁ VÀ DỊ HOÁ
Để đảm bảo được vai trò chính yếu của mình trong trao đổi chất, lượng dự trữ ATP thường xuyên phải được hồi phục. Sự hình thành ATP có thể theo những đường khác nhau:
SỰ HÌNH THÀNH ATP
1. Phản ứng phosphoryl hóa ở mức cơ chất: đó là phản ứng chuyển trực tiếp nhóm phosphate từ một “dẫn xuất cao năng” đến ADP
2. Phản ứng hình thành ATP bởi adenylatkinaza: Do cắt nhóm pirophosphat làm phát sinh ra AMP. Enzyme adenylatkinaza sẽ xúc tác phản ứng: 
AMP + ATP 2 ADP
Tiếp đó ADP lại được phosphoryl hóa bằng phản ứng đã mô tả ở trên.
3. Phản ứng phosphoryl hóa oxy hóa: Phản ứng oxy hóa - khử sinh học (cũng như phản ứng quang hợp) thường làm phát sinh ra một gradient nồng độ proton H+ ở 2 phía màng. Năng lượng tự do của quá trình tiêu tán gradient proton H+ này được cặp đôi với phản ứng ATP, do đó mới có tên phosphoryl hóa oxy hóa.
SỰ HÌNH THÀNH ATP
Cơ chế tổng hệ ATP trên là dựa trên cơ sở của thuyêt thẩm thấu hoá học của Peter Michall (1961).
Năng lượng giải phóng từ sự vận chuyển e- sẽ bơm H+ từ nội chất tới không gian giữa hai lớp màng đã tạo ra gradien điện thế proton

H+ chuyển động trở lại vào nội chất qua enzym ATP synthase dẫn đến sự tổng hợp ATP.
H+ được bơm từ nội chất ở 3 vị trí .
Phức hợp I, II = 4 H+
Phức hợp III = 4 H+
Phức hợp IV = 2 H+
ADP - ATP
ATP – syntaza hoạt động như máy bơm proton từ ngoài vào trong nội chất ti thể, sau khi proton được vận chuyển từ trong ra nhờ mạch chuyển điện tử .Sự hoạt động liên tục của chu trình proton đó tạo ra gradien proton, một phần của động lực proton.
SỰ HÌNH THÀNH ATP
ATP - syntaza là phức protein - enzym rất phức tạp có mặt trong màng ti thể gồm 2 phần F1 và Fo.
F1 là một phức hệ protein ngoại biên gồm > 5 phân đơn vị khác nhau.
Chứa vị trí xúc tác cho quá trình: ADP + Pi thành ATP .
Fo là một phức hệ protein toàn phần gồm >3 polypeptit khác nhau Tạo kênh vận chuyển xuyên màng mà nhờ đó các proton đi xuyên qua màng trong ty thể .
Năng lượng từ các nguyên liệu thô là Prôtêin, Lipid, đường,.. được chuyển hóa thành các năng lượng hóa học tích lũy trong các liên kết cao năng của ATP.
Khi cần sử dụng năng lượng, tế bào sẽ sử dụng dần ATP (hay nói cách khác trong quá trình chuyển hoá vật chất ATP liên tục được tạo ra và gần như ngay lập tức được sử dụng cho các hoạt động của tế bào tương tự như sử dụng đồng tiền trong các hoạt động mua bán).
Nhờ khả năng dễ dàng nhường năng lượng mà ATP trở thành chất hữu cơ cung cấp năng lượng phổ biến trong tế bào (đồng tiền năng lượng).
ATP được dùng cho tất cả các quá trình cần năng lượng.
Tế bào sử dụng năng lượng sinh ra từ ATP cho mọi phản ứng sinh hoá.
Như vậy chúng ta có thể nói rằng ATP là đồng tiền năng lượng sinh học bởi vì:  
HẸN GẶP LẠI