Cấu Trúc Và Chức Năng Của Atp

     

ATP (ađênôzin triphôtphat) là một phân tử gồm cấu tạo gồm những thành phần: ađênin, đường ribôzơ cùng 3 team phôtphat. Đây là một hợp chất cao năng bởi vì liên kết giữa hai nhóm phôtphat cuối thuộc trong ATP rất dễ bị phá vỡ để giải phóng năng lượng. Chính những nhóm phôtphat đều sở hữu điện tích âm nên những khi nằm gần nhau luôn luôn có xu hướng đẩy nhau ra vị thế liên kết này rất dễ bị phá vỡ. Cùng tìm hiểu cấu trúc, chức năng cùng vai trò của ATP:

Cấu trúc của ATP

Dựa theo đặc điểm sinh hóa, ATP được phân loại là một nucleoside triphosphate để thể hiện cấu tạo gồm gồm 3 phần liên kết với nhau theo thứ tự:

- Adenine: một cấu trúc vòng bao gồm các nguyên tử C, H và N

-Ribose: một phân tử đường gồm 5 Carbon

-Phần đuôi với 3 phân tử phosphat vô cơ (Pi). Liên kết giữa 2 Pi cuối cùng chứa rất nhiều năng lượng. Vì đó việc phân bóc tách các phần này đó là mấu chốt của quá trình giải phóng năng lượng của ATP.

Bạn đang xem: Cấu trúc và chức năng của atp

*
Cấu trúc của ATP

ATP truyền năng lượng cho các hợp chất khác thông qua chuyển team phôtphat cuối cùng để trở thành ADP (ađênôzin điphôtphat) cùng ngay lập tức ADP lại được gắn thêm đội phôtphat để trở thành ATP. Ở trạng thái nghỉ ngơi, vừa đủ mỗi ngày mỗi người sinh sản với phân hủy tới 40kg ATP với mỗi tế bào trong mỗi giây tổng hợp với phân hủy tới 10 triệu phân tử ATP

Chức năng của phân tử ATP


+ Tổng hợp nên những chất hóa học mới cần thiết cho tế bào: Những tế bào đang sinh trưởng mạnh hoặc những tế bào tiết ra nhiều prôtêin gồm thể tiêu tốn tới 75% năng lượng ATP mà lại tế bào tiết ra.

+ Vận chuyển những chất qua màng: vận chuyển chủ động cần tiêu tốn nhiều năng lượng. Ví dụ, tế bào thận của người cần sử dụng tới 80% ATP sinh sản ra để vận chuyển các chất qua màng trong quá trình lọc tiết tạo nước tiểu.

+ Sinh công cơ học:Sự co của những tế bào cơ tim và cơ xương tiêu tốn một lượng ATP khổng lồ. Khi ta nâng một vật nặng thì gần như toàn bộ ATP của tế bào phải được huy động tức thì.

Vai trò của ATP đối với hoạt động của cơ thể con người

Chắc chắn từ trước đến nay có khá nhiều người lầm tưởng rằng chất dinh dưỡng từ thức ăn chính là năng lượng sống mà chúng ta sử dụng. Thực tế thì sau khoản thời gian tiêu hóa thức ăn, cơ thể sẽ dự trữ những chất dinh dưỡng dưới dạng carbohydrates (tinh bột), fat (chất béo) tuyệt protein (chất đạm). Các chất này lại được phân giải thành hợp chất đơn giản hơn đó là glucose, acid amin, acid lớn và theo đường huyết vận chuyển đến những tế bào.

*

Tế bào không thể sử dụng trực tiếp các chất dinh dưỡng từ thức ăn

Tuy nhiên, các tế bào ko thể trực tiếp lấy năng lượng từ những chất dinh dưỡng này. Bởi vì vậy, họ cần có những hệ năng lượng góp xử lý, biến đổi bọn chúng thành ATP. Những ATP này sẽ dự trữ và cung cấp năng lượng bao gồm thể sử dụng được cho các tế bào lúc cần.

Cơ chế phân giải năng lượng của phân tử ATP là gì?

Trong môi trường ống nghiệm, lúc một phân tử glucose phân tách thành CO2 cùng nước đồng thời sẽ giải phóng khoảng 686 kcal/mol. Năng lượng này được tỏa ra dưới dạng nhiệt năng và phải sử dụng lắp thêm hơi nước thì mới bao gồm thể chuyển thành công xuất sắc cơ học. Hiển nhiên điều này là ko thể xảy ra vào môi trường tế bào.

*

Quá trình phân giải với tái chế ATP

Nhờ có những ATP, nguồn năng lượng phân giải này sẽ được cất trữ vào vào đó. Lúc tế bào cần năng lượng, ATP sẽ được thủy phân làm cho gãy liên kết giữa Oxi với nguyên tử photphat cuối cùng. Kết quả quy trình này sẽ tạo ra một phân tử phosphat vô cơ (Pi), một ADP (Adenosin Diphosphat) với khoảng 7 kcal/mol năng lượng. Dịp này, ADP sẽ tức thì lập tức được chuyển đổi trở lại thành ATP nhờ bao gồm enzyme ATP synthase nằm vào màng ty thể.

Các hệ năng lượng vào cơ thể chúng ta

Ví dụ cơ thể người là một phương tiện lưu thông, bình chứa nhiên liệu chính là ATP thì những hệ năng lượng đó là động cơ trang thiết bị của loại phương tiện đó. Mỗi loại phương tiện lại tất cả khả năng di chuyển và nhu cầu sử dụng nhiên liệu khác nhau. Do đó, bọn họ cần có nhiều loại động cơ khác nhau để chuyển hóa năng lượng.

Hệ năng lượng vào cơ thể nhỏ người chúng ta cũng hoạt động tương tự như vậy. Đối với một người chơi cầu lông, nhu cầu sử dụng một hệ năng lượng sẽ ko giống với một vận động viên chạy Marathon. Để đáp ứng nhu cầu này, quá trình tạo ATP của cơ thể sẽ được thực hiện trải qua 3 hệ năng lượng sau đây:

Hệ Phosphagen (Phosphate system)

Đây là hệ năng lượng được kích hoạt đầu tiên lúc cơ thể cần năng lượng ngay lập tức bằng việc sử dụng trực tiếp một lượng rất nhỏ các ATP có sẵn trong cơ bắp. Bởi đặc tính của hệ này là kỵ khí, tức là không cần sử dụng oxy. Nhờ đó mà bọn họ hoàn toàn bao gồm thể sử dụng năng lượng trong cả những tình huống khẩn cấp.

Sau lúc nguồn ATP dự trữ cạn kiệt, hệ phosphagen sẽ phân giải creatine phosphate -một hợp chất gồm sẵn trong các tế bào cơ. Sau đó tiếp tục tổng hợp những ADP trở lại thành ATP

*

Tuy khả năng đáp ứng năng lượng nhanh nhất trong bố hệ, nhưng hệ phosphagen chỉ có bảo trì hoạt động khoảng 6-10 giây. Bởi vì vậy, hệ năng lượng này thường gồm vai trò quan tiền trọng trong những hoạt động thể chất bao gồm cường độ cực cao và khoảng thời gian cực ngắn. Sau thời điểm nguồn ATP bao gồm sẵn cạn kiệt, bạn cần khoảng 3-5 phút để có thể tiếp hoạt động có cường độ tương tự.

Đó là lý do vì sao bọn họ thường thấy những vận động viên cử tạ hạng nặng hoặc chạy nước rút cần phải được nghỉ một thời điểm thì mới gồm thể tiếp tục thực hiện lại. Đối với những môn thể thao tương tự, bọn họ sẽ gồm một tỷ lệ để tập:nghỉ khoa học đó là 1:10 hoặc 1:12. Tức là cứ mỗi 1 giây sử dụng hệ phosphagen, bạn cần dành ra 10 đến 12 giây để cơ thể tích trữ lại các ATP vào cơ bắp.

Xem thêm: Mặt Trời Mọc Lúc Mấy Giờ Mặt Trời Mọc Và Hoàng Hôn Ở Hà Nội, Bình Minh Và Hoàng Hôn Ở Thành Phố Hồ Chí Minh

Để dễ hình dung, họ sẽ lấy ví dụ một vận động viên chạy nước rút. Vào 10 giây anh ta chạy được quãng đường là 100m. Để gồm thể đạt hiệu quả tương tự ở vòng thi tiếp theo, thời gian nghỉ ngơi tối thiểu của vận động viên này là 100 giây.

Nếu không được nghỉ đủ, anh ấy vẫn bao gồm khả năng chạy tiếp nhưng kết quả lúc này chỉ có thể đạt khoảng 80m/10 giây nhưng mà thôi. Vậy bạn đã hiểu túng quyết tối đa hóa năng lượng của quy trình tổng hợp ADP là gì xuất xắc chưa?

Hệ Glycolysis (Anaerobic System)

Hệ Glycolysis cũng hoạt động ko cần oxy và tạo ra những ATP tuy vậy song với hệ Photphagen nhưng hệ Glycolysis lại bao gồm tốc độ chậm hơn (khoảng 2-3 phút tiếp theo). Nguyên nhân là bởi Hệ Glycolysis sử dụng glucose trong máu cùng glycogen vào cơ để tạo thành các ATP. Quy trình chuyển đổi này cần tốn một khoảng thời gian nhất định so với việc sử dụng nguồn ATP sẵn bao gồm như hệ Photphagen.

Trong quy trình tổng hợp ATP, hệ Glycolysis cũng đồng thời ra đời một lượng acid lactic. Với nhiều người tin rằng lượng acid lactic này là nguyên nhân chính tạo ra cảm giác đau nhức cơ sau khi tập luyện thể thao. Tuy vậy quan niệm này là không hoàn toàn chính xác.

*

Sự tổng hợp ATP của hệ Glycolysis

Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, quá trình giải phóng năng lượng từ ATP cũng ra đời một sản phẩm phụ đó là các nguyên tử Hydrogen tuyệt còn gọi là ion H+. Khi tích tụ một lượng lớn ion H+, môi trường phía bên trong cơ bắp sẽ bị giảm độ pH, khiến bọn chúng chứa đầy axit. Đây mới là “thủ phạm” thật sự tạo ra các cơn đau nhức.

Để giảm bớt axit trong cơ, quy trình chuyển hóa glucose thành ATP sẽ tạo ra một chất có tên là Pyruvate. Chất này còn có thể kết hợp với ion H+ cùng tạo thành Lactate. Lượng Lactate này tiếp tục theo cái tuần hoàn và được đẩy đến những bộ phận không giống để tái chế trở thành năng lượng.

Tuy nhiên, nếu tốc độ sản sinh ion H+ cấp tốc hơn tốc độ đào thải Lactate, cơ bắp sẽ lại bị tăng tính axit cùng bắt đầu giảm bớt năng suất hoạt động. Hiện tượng này còn được biết đến với tên gọi là ngưỡng Lactate (Lactate Threshold).

Chính do thế, mục tiêu của những vận động viên những bộ môn thường xuyên sử dụng hệ Glycolysis ( chẳng hạn nhẵn đá., cầu lông, bóng chuyền,…) là phải tập luyện để nới rộng ngưỡng Lactate của mình. Để thực hiện, việc đầu tiên bạn cần xác định ngưỡng Lactate của mình. Từ đó lặp lại quy trình tập luyện đều đặn sao cho trên ngưỡng Lactate từng chút để cơ thể say mê nghi dần.

Hệ Oxidative (Aerobic System)

Là hệ cung cấp năng lượng đến toàn bộ cơ thể mặc dù là lúc nghỉ ngơi giỏi hoạt động nhẹ, hệ Oxidative là hệ duy nhất bao gồm Oxy để tạo thành các ATP. Vị cần thời gian để phân giải hầu như tất cả các chất dinh dưỡng phức tạp vào cơ thể, đề xuất hệ Oxidative bao gồm thời gian hoạt động lâu nhất. Mặc dù lượng ATP vày hệ Oxidative lại cao gấp nhiều lần so với nhì hệ còn lại. Thậm chí lượng ATP này có thể đảm bảo mang lại cơ thể chúng ta sử dụng liên tục trong vài giờ đồng hồ.

*

Sự tổng hợp ATP của hệ Oxidative

Bên cạnh đó, hệ Oxidative còn được đánh giá chỉ là trợ thủ đắc lực khi một người cần sử dụng đến hệ Photphagen hoặc Glycolysis. Cụ thể là:

-Đối với hệ Photphagen, hệ Oxidative sẽ góp hồi phục lại lượng ATP dự trữ đã cạn kiệt trong lúc nghỉ ngơi. Vị đó, họ có thể thấy một người tất cả hệ Oxidative hoạt động tốt sẽ nhanh lẹ hồi phục sức lực hơn so với những người khác.

-Đối với hệ Glycolysis, hệ Oxidative góp xử lý lượng Lactate sau thời điểm được chuyển đến ở cơ quan lại bào Mitochondria ( cũng đó là nơi hệ Oxidative hoạt động). Chưa kể quy trình xử lý này còn giúp cơ thể gồm thêm một số năng lượng nhất định. Nếu bao gồm lợi thế là hệ Oxidative hoạt động tốt, khả năng kéo dãn dài ngưỡng Lactate của bạn sẽ tốt hơn người bình thường.

Xem thêm: Bùng Nổ Dân Số Hậu Quả Và Giải Pháp, Hậu Quả Của Dân Số Đông Và Tăng Nhanh

Như vậy, có thể thấy rằng quy trình tạo ATP của bố hệ trên không hề hoạt động độc lập. Nếu hệ Photphagen cùng Glycolysis mang tính dứt điểm nhanh lẹ thì hệ Oxidative chính là chiến lược để cơ thể phục hồi thể trạng chờ cơ hội bứt phá. Tất cả thể dễ dàng nhận thấy giải pháp thức hoạt động này được rất nhiều vận động viên cần đến sức bền như Marathon, đua xe đạp hay bóng đá áp dụng.