Njega lica: masna koža

Uloga nukleinskih kiselina i ATP-a u ćeliji. Komparativne karakteristike DNK, RNK, ATP molekula. Struktura i funkcije DNK

Uloga nukleinskih kiselina i ATP-a u ćeliji.  Komparativne karakteristike DNK, RNK, ATP molekula.  Struktura i funkcije DNK

Šta je DNK i RNK? Koje su njihove funkcije i značaj u našem svijetu? Od čega su napravljeni i kako rade? Ovo i još mnogo toga obrađeno je u članku.

Šta je DNK i RNK

Biološke nauke koje proučavaju principe skladištenja, implementacije i prenosa genetskih informacija, strukturu i funkcije nepravilnih biopolimera pripadaju molekularnoj biologiji.

Biopolimeri, organska jedinjenja visoke molekularne težine koja se formiraju od nukleotidnih ostataka, su nukleinske kiseline. Oni pohranjuju informacije o živom organizmu, određuju njegov razvoj, rast, naslijeđe. Ove kiseline su uključene u sintezu proteina.

U prirodi postoje dvije vrste nukleinskih kiselina:

  • DNK - deoksiribonukleinska;
  • RNK je ribonukleinska.

O tome šta je DNK, svijetu je rečeno 1868. godine, kada je otkrivena u ćelijskim jezgrama leukocita i spermatozoida lososa. Kasnije su pronađeni u svim životinjskim i biljnim ćelijama, kao iu bakterijama, virusima i gljivama. Godine 1953., J. Watson i F. Crick, kao rezultat analize rendgenske difrakcije, izgradili su model koji se sastoji od dva polimerna lanca koji su spiralno uvrnuti jedan oko drugog. Godine 1962. ovi naučnici su za svoje otkriće dobili Nobelovu nagradu.

Dezoksiribonukleinska kiselina

Šta je DNK? Ovo je nukleinska kiselina koja sadrži genotip pojedinca i prenosi informacije nasljeđem, samoreproducira se. Pošto su ovi molekuli veoma veliki, postoji ogroman broj mogućih sekvenci nukleotida. Stoga je broj različitih molekula gotovo beskonačan.

DNK struktura

Ovo su najveći biološki molekuli. Njihova veličina se kreće od jedne četvrtine u bakterijama do četrdeset milimetara u ljudskoj DNK, što je mnogo veće od maksimalne veličine proteina. Sastoje se od četiri monomera, strukturnih komponenti nukleinskih kiselina - nukleotida, koji uključuju dušičnu bazu, ostatak fosforne kiseline i dezoksiribozu.

Dušične baze imaju dvostruki prsten ugljika i dušika - purina, i jedan prsten - pirimidina.

Purini su adenin i gvanin, a pirimidini timin i citozin. Označeni su velikim latiničnim slovima: A, G, T, C; a u ruskoj literaturi - ćirilicom: A, G, T, C. Uz pomoć hemijske vodonične veze oni su međusobno povezani, usled čega nastaju nukleinske kiseline.

U svemiru, spirala je najčešći oblik. Dakle, ima ga i struktura DNK molekula. Polinukleotidni lanac je uvijen kao spiralno stepenište.

Lanci u molekulu usmjereni su suprotno jedan od drugog. Ispada da ako u jednom lancu od 3 "kraja do 5", onda će u drugom lancu orijentacija biti obrnuto od 5 "kraja do 3".

Princip komplementarnosti

Dvije niti su povezane u molekul dušičnim bazama na način da adenin ima vezu s timinom, a gvanin - samo sa citozinom. Uzastopni nukleotidi u jednom lancu određuju drugi. Ova korespondencija, koja leži u osnovi pojave novih molekula kao rezultat replikacije ili duplikacije, počela je da se zove komplementarnost.

Ispostavilo se da je broj adenil nukleotida jednak broju timidila, a guanil nukleotida jednak broju citidila. Ova prepiska postala je poznata kao "Chargaffovo pravilo".

replikacija

Proces samoreprodukcije, koji se odvija pod kontrolom enzima, glavno je svojstvo DNK.

Sve počinje odmotavanjem spirale zahvaljujući enzimu DNK polimeraze. Nakon prekida vodoničnih veza, sintetizira se kćer lanac u jednom i drugom lancu, materijal za koji su slobodni nukleotidi prisutni u jezgri.

Svaki lanac DNK je šablon za novi lanac. Kao rezultat, iz jednog se dobijaju dva apsolutno identična roditeljska molekula. U ovom slučaju, jedna nit je sintetizirana čvrsta, a druga je prvo fragmentarna, a tek onda povezujuća.

DNK geni

Molekul nosi sve važne informacije o nukleotidima, određuje lokaciju aminokiselina u proteinima. DNK osobe i svih drugih organizama pohranjuje informacije o svojim svojstvima, prenoseći ih potomcima.

Dio toga je gen - grupa nukleotida koja kodira informacije o proteinu. Celokupnost gena ćelije formira njen genotip ili genom.

Geni se nalaze na određenom dijelu DNK. Sastoje se od određenog broja nukleotida koji su raspoređeni u sekvencijalnu kombinaciju. To znači da gen ne može promijeniti svoje mjesto u molekulu, a ima vrlo specifičan broj nukleotida. Njihov slijed je jedinstven. Na primjer, jedna narudžba se koristi za adrenalin, a druga za inzulin.

Pored gena, nekodirajuće sekvence se nalaze u DNK. Oni regulišu gene, pomažu hromozomima i označavaju početak i kraj gena. Ali danas je uloga većine njih ostala nepoznata.

Ribonukleinska kiselina

Ova molekula je na mnogo načina slična deoksiribonukleinskoj kiselini. Međutim, nije tako velika kao DNK. A RNK se takođe sastoji od četiri tipa polimernih nukleotida. Tri su slična DNK, ali umjesto timina uključuje uracil (U ili Y). Osim toga, RNK se sastoji od ugljikohidrata koji se zove riboza. Glavna razlika je u tome što je spirala ovog molekula jednostruka, za razliku od dvostruke spirale u DNK.

RNA funkcije

Funkcije ribonukleinske kiseline zasnivaju se na tri različite vrste RNK.

Informacije prenose genetske informacije od DNK do citoplazme jezgra. Naziva se i matričnim. Ovo je otvoreni lanac koji se sintetizira u jezgru enzimom RNA polimerazom. Unatoč činjenici da je njegov postotak u molekuli izuzetno nizak (od tri do pet posto ćelije), on ima najvažniju funkciju - da bude matrica za sintezu proteina, informirajući o njihovoj strukturi iz DNK molekula. Jedan protein je kodiran jednom specifičnom DNK, pa je njihova brojčana vrijednost jednaka.

Ribosom se sastoji uglavnom od citoplazmatskih granula - ribozoma. rRNA se sintetiziraju u jezgru. Oni čine otprilike osamdeset posto cijele ćelije. Ova vrsta ima složenu strukturu, formirajući petlje na komplementarnim dijelovima, što dovodi do molekularne samoorganizacije u složeno tijelo. Među njima postoje tri tipa kod prokariota, a četiri kod eukariota.

Transport se ponaša kao "adapter", poredajući aminokiseline polipeptidnog lanca odgovarajućim redoslijedom. U prosjeku se sastoji od osamdeset nukleotida. Njihova ćelija sadrži, u pravilu, skoro petnaest posto. Dizajniran je da prenosi aminokiseline do mjesta gdje se sintetiziraju proteini. Postoji dvadeset do šezdeset tipova transferne RNK u ćeliji. Svi imaju sličnu organizaciju u prostoru. Oni dobijaju strukturu koja se naziva list djeteline.

Značaj RNK i DNK

Kada je otkriveno šta je DNK, njegova uloga nije bila toliko očigledna. I danas, uprkos činjenici da je otkriveno mnogo više informacija, neka pitanja ostaju bez odgovora. A neke, možda, još nisu ni formulirane.

Dobro poznati biološki značaj DNK i RNK je da DNK prenosi nasljedne informacije, a RNK je uključena u sintezu proteina i kodira strukturu proteina.

Međutim, postoje verzije da je ovaj molekul povezan s našim duhovnim životom. Šta je ljudska DNK u tom smislu? Sadrži sve podatke o njemu, njegovom životu i nasljedstvu. Metafizičari vjeruju da je u njemu sadržano iskustvo prošlih života, obnavljajuće funkcije DNK, pa čak i energija Višeg Ja - Kreatora, Boga.

Po njihovom mišljenju, lanci sadrže kodove koji se odnose na sve aspekte života, uključujući i duhovni dio. Ali neke informacije, na primjer, o obnovi nečijeg tijela, nalaze se u strukturi kristala višedimenzionalnog prostora koji se nalazi oko DNK. To je dodekaedar i sjećanje je svih životnih sila.

Zbog činjenice da se osoba ne opterećuje duhovnim znanjem, razmjena informacija u DNK sa kristalnom ljuskom je vrlo spora. Za prosječnu osobu to je samo petnaest posto.

Pretpostavlja se da je to učinjeno posebno kako bi se skratio život osobe i zapao u nivo dualnosti. Dakle, čovjekov karmički dug raste, a nivo vibracije potreban za neke entitete se održava na planeti.

To nukleinske kiseline uključuju visokopolimerna jedinjenja koja se tokom hidrolize raspadaju na purinske i pirimidinske baze, pentozu i fosfornu kiselinu. Nukleinske kiseline sadrže ugljik, vodonik, fosfor, kisik i dušik. Postoje dvije klase nukleinskih kiselina: ribonukleinske kiseline (RNA) i dezoksiribonukleinske kiseline (DNK).

Struktura i funkcije DNK

DNK- polimer čiji su monomeri deoksiribonukleotidi. Model prostorne strukture molekule DNK u obliku dvostruke spirale predložili su 1953. J. Watson i F. Crick (za izgradnju ovog modela koristili su rad M. Wilkinsa, R. Franklina, E. Chargaff).

DNK molekul formirana od dva polinukleotidna lanca, spiralno uvijena jedan oko drugog i zajedno oko zamišljene ose, tj. je dvostruka spirala (izuzetak - neki virusi koji sadrže DNK imaju jednolančanu DNK). Promjer dvostruke spirale DNK je 2 nm, udaljenost između susjednih nukleotida je 0,34 nm, a po okretu spirale ima 10 pari nukleotida. Dužina molekula može doseći nekoliko centimetara. Molekularna težina - desetine i stotine miliona. Ukupna dužina DNK u jezgru ljudske ćelije je oko 2 m. U eukariotskim ćelijama DNK formira komplekse sa proteinima i ima specifičnu prostornu konformaciju.

DNK monomer - nukleotid (deoksiribonukleotid)- sastoji se od ostataka tri supstance: 1) azotne baze, 2) monosaharida sa pet ugljenika (pentoze) i 3) fosforne kiseline. Dušične baze nukleinskih kiselina pripadaju klasama pirimidina i purina. Pirimidinske baze DNK(imaju jedan prsten u svojoj molekuli) - timin, citozin. Purinske baze(imaju dva prstena) - adenin i gvanin.

Monosaharid nukleotida DNK je predstavljen dezoksiribozom.

Ime nukleotida izvedeno je iz imena odgovarajuće baze. Nukleotidi i azotne baze su označeni velikim slovima.

Polinukleotidni lanac nastaje kao rezultat reakcija kondenzacije nukleotida. U ovom slučaju, između 3"-ugljika ostatka deoksiriboze jednog nukleotida i ostatka fosforne kiseline drugog, fosfoeterska veza(spada u kategoriju jakih kovalentnih veza). Jedan kraj polinukleotidnog lanca završava sa 5 "ugljika (to se zove 5" kraj), drugi završava sa 3 "ugljika (3" kraja).

Protiv jednog lanca nukleotida nalazi se drugi lanac. Raspored nukleotida u ova dva lanca nije slučajan, već je strogo definisan: timin se uvek nalazi nasuprot adenina jednog lanca u drugom lancu, a citozin se uvek nalazi nasuprot gvanina, između adenina i timina nastaju dve vodikove veze, tri vodonik veze između gvanina i citozina. Obrazac prema kojem su nukleotidi različitih lanaca DNK strogo uređeni (adenin - timin, gvanin - citozin) i selektivno se kombinuju jedni s drugima naziva se princip komplementarnosti. Treba napomenuti da su J. Watson i F. Crick shvatili princip komplementarnosti nakon čitanja djela E. Chargaffa. E. Chargaff, proučavajući ogroman broj uzoraka tkiva i organa različitih organizama, otkrio je da u bilo kojem fragmentu DNK sadržaj ostataka gvanina uvijek tačno odgovara sadržaju citozina, a adenina timinu ( "Chargaffovo pravilo"), ali tu činjenicu nije mogao objasniti.

Iz principa komplementarnosti slijedi da nukleotidni niz jednog lanca određuje nukleotidni niz drugog.

DNK lanci su antiparalelni (suprotni), tj. nukleotidi različitih lanaca nalaze se u suprotnim smjerovima, pa je, prema tome, nasuprot 3 "kraja jednog lanca 5" kraj drugog. Molekul DNK se ponekad upoređuje sa spiralnim stepenicama. "Ograda" ove ljestvice je šećerno-fosfatna kičma (naizmjenični ostaci dezoksiriboze i fosforne kiseline); "stepenice" su komplementarne azotne baze.

Funkcija DNK- čuvanje i prenošenje nasljednih informacija.

Replikacija (reduplikacija) DNK

- proces samo-udvostručavanja, glavno svojstvo molekula DNK. Replikacija pripada kategoriji reakcija sinteze matriksa i uključuje enzime. Pod djelovanjem enzima, molekula DNK se odmotava, a oko svakog lanca koji djeluje kao šablon, dovršava se novi lanac prema principima komplementarnosti i antiparalelnosti. Dakle, u svakoj ćerki DNK, jedan lanac je roditeljski lanac, a drugi lanac je novosintetizovan. Ova vrsta sinteze se zove polukonzervativan.

"Građevinski materijal" i izvor energije za replikaciju su deoksiribonukleozid trifosfati(ATP, TTP, GTP, CTP) koji sadrži tri ostatka fosforne kiseline. Kada su deoksiribonukleozid trifosfati uključeni u polinukleotidni lanac, dva terminalna ostatka fosforne kiseline se odcjepljuju, a oslobođena energija se koristi za formiranje fosfodiestarske veze između nukleotida.

U replikaciji su uključeni sljedeći enzimi:

  1. helikaze ("odmotavanje" DNK);
  2. destabilizirajući proteini;
  3. DNK topoizomeraze (isječena DNK);
  4. DNK polimeraze (odaberite deoksiribonukleozid trifosfate i komplementarno ih povežite na lanac DNK šablona);
  5. RNA primaze (formiraju RNA prajmeri, prajmeri);
  6. DNK ligaze (zašiju fragmente DNK zajedno).

Uz pomoć helikaza, DNK se odmotava u određenim regijama, jednolančani DNK regioni su vezani destabilizirajućim proteinima i viljuška za replikaciju. Uz neslaganje od 10 pari nukleotida (jedan okret spirale), molekula DNK mora završiti potpunu revoluciju oko svoje ose. Da bi spriječila ovu rotaciju, DNK topoizomeraza presijeca jedan lanac DNK, dozvoljavajući mu da se rotira oko drugog lanca.

DNK polimeraza može vezati nukleotid samo za 3"-ugljik deoksiriboze prethodnog nukleotida, tako da se ovaj enzim može kretati duž DNK šablona u samo jednom smjeru: od 3" kraja do 5" kraja ovog šablonskog DNK. Pošto su lanci u majčinoj DNK antiparalelni, onda se na njenim različitim lancima sklapanje ćerki polinukleotidnih lanaca odvija na različite načine iu suprotnim smerovima.Na 3 "-5" lancu, sinteza ćerki polinukleotidnog lanca se odvija bez prekida; ovaj lanac kćeri će se zvati vodeći. Na lancu 5 "-3" - povremeno, u fragmentima ( fragmenti Okazakija), koji se nakon završetka replikacije DNK ligazama spajaju u jedan lanac; ovaj podređeni lanac će biti pozvan zaostajanje (zaostaje).

Karakteristika DNK polimeraze je da može započeti svoj rad samo sa "sjemenke" (prajmer). Ulogu "semena" obavljaju kratke RNA sekvence formirane uz učešće enzima RNA primaze i uparene sa šablonskom DNK. RNA prajmeri se uklanjaju nakon završetka sklapanja polinukleotidnih lanaca.

Replikacija se odvija slično kod prokariota i eukariota. Brzina sinteze DNK kod prokariota je red veličine veća (1000 nukleotida u sekundi) nego kod eukariota (100 nukleotida u sekundi). Replikacija počinje istovremeno u nekoliko regiona molekule DNK. Komad DNK od jednog izvora replikacije do drugog formira jedinicu replikacije - replicon.

Replikacija se događa prije diobe ćelije. Zahvaljujući ovoj sposobnosti DNK, vrši se prijenos nasljednih informacija sa ćelije majke na ćelije kćeri.

Popravka ("popravka")

reparacije je proces popravljanja oštećenja nukleotidne sekvence DNK. Obavljaju ga posebni enzimski sistemi ćelije ( popravljaju enzime). U procesu popravke strukture DNK mogu se razlikovati sljedeće faze: 1) nukleaze koje popravljaju DNK prepoznaju i uklanjaju oštećeno područje, što rezultira prazninom u lancu DNK; 2) DNK polimeraza popunjava ovu prazninu kopiranjem informacija iz drugog (“dobrog”) lanca; 3) DNK ligaza "poprečno povezuje" nukleotide, dovršavajući popravku.

Najviše su proučavana tri mehanizma popravke: 1) fotoreparacija, 2) akcizna ili predreplikacijska popravka, 3) postreplikacijska popravka.

Promjene u strukturi DNK u ćeliji se konstantno dešavaju pod uticajem reaktivnih metabolita, ultraljubičastog zračenja, teških metala i njihovih soli itd. Stoga defekti sistema popravke povećavaju brzinu mutacijskih procesa i uzrok su nasljednih bolesti (kseroderma). pigmentoza, progerija itd.).

Struktura i funkcije RNK

je polimer čiji su monomeri ribonukleotidi. Za razliku od DNK, RNK se ne formira od dva, već od jednog polinukleotidnog lanca (izuzetak - neki virusi koji sadrže RNK imaju dvolančanu RNK). RNA nukleotidi su sposobni da formiraju vodonične veze jedni s drugima. RNK lanci su mnogo kraći od lanaca DNK.

RNA monomer - nukleotid (ribonukleotid)- sastoji se od ostataka tri supstance: 1) azotne baze, 2) monosaharida sa pet ugljenika (pentoze) i 3) fosforne kiseline. Azotne baze RNK takođe pripadaju klasama pirimidina i purina.

Pirimidinske baze RNK su uracil, citozin, a purinske baze su adenin i gvanin. RNK nukleotidni monosaharid je predstavljen ribozom.

Dodijeli tri vrste RNK: 1) informativni(matrica) RNA - mRNA (mRNA), 2) transport RNA - tRNA, 3) ribosomalni RNA - rRNA.

Sve vrste RNK su nerazgranati polinukleotidi, imaju specifičnu prostornu konformaciju i učestvuju u procesima sinteze proteina. Informacije o strukturi svih vrsta RNK pohranjene su u DNK. Proces sinteze RNK na DNK šablonu naziva se transkripcija.

Transfer RNA obično sadrže 76 (od 75 do 95) nukleotida; molekulska težina - 25 000-30 000. Udio tRNA čini oko 10% ukupnog sadržaja RNK u ćeliji. tRNA funkcije: 1) transport aminokiselina do mesta sinteze proteina, do ribozoma, 2) translacioni medijator. U ćeliji se nalazi oko 40 tipova tRNA, a svaka od njih ima nukleotidnu sekvencu karakterističnu samo za nju. Međutim, sve tRNA imaju nekoliko intramolekularnih komplementarnih regiona, zbog čega tRNA dobijaju konformaciju koja po obliku podseća na list djeteline. Svaka tRNA ima petlju za kontakt sa ribozomom (1), petlju antikodona (2), petlju za kontakt sa enzimom (3), akceptorsku stabljiku (4) i antikodon (5). Aminokiselina je vezana za 3' kraj akceptorske stabljike. Anticodon- tri nukleotida koji "prepoznaju" kodon mRNA. Treba naglasiti da određena tRNA može transportirati striktno definiranu aminokiselinu koja odgovara njenom antikodonu. Specifičnost veze aminokiselina i tRNA postiže se zahvaljujući svojstvima enzima aminoacil-tRNA sintetaze.

Ribosomalna RNA sadrže 3000-5000 nukleotida; molekulska težina - 1 000 000-1 500 000. rRNA čini 80-85% ukupnog sadržaja RNK u ćeliji. U kombinaciji s ribosomskim proteinima, rRNA formira ribozome - organele koje provode sintezu proteina. U eukariotskim ćelijama, sinteza rRNA se odvija u nukleolu. rRNA funkcije: 1) neophodna strukturna komponenta ribozoma i time osigurava funkcionisanje ribozoma; 2) obezbeđivanje interakcije ribozoma i tRNK; 3) početno vezivanje ribozoma i kodona inicijatora mRNA i određivanje okvira čitanja, 4) formiranje aktivnog centra ribozoma.

Information RNA varirao u sadržaju nukleotida i molekularnoj težini (od 50.000 do 4.000.000). Udio mRNA čini do 5% ukupnog sadržaja RNK u ćeliji. Funkcije mRNA: 1) prenos genetske informacije sa DNK na ribozome, 2) matriks za sintezu proteinskog molekula, 3) određivanje aminokiselinske sekvence primarne strukture proteinskog molekula.

Struktura i funkcije ATP-a

Adenozin trifosforna kiselina (ATP) je univerzalni izvor i glavni akumulator energije u živim ćelijama. ATP se nalazi u svim biljnim i životinjskim ćelijama. Količina ATP-a u prosjeku iznosi 0,04% (od sirove mase ćelije), najveća količina ATP-a (0,2-0,5%) nalazi se u skeletnim mišićima.

ATP se sastoji od ostataka: 1) azotne baze (adenin), 2) monosaharida (riboza), 3) tri fosforne kiseline. Budući da ATP ne sadrži jedan, već tri ostatka fosforne kiseline, on pripada ribonukleozid trifosfatima.

Za većinu vrsta rada koji se odvijaju u ćelijama koristi se energija hidrolize ATP-a. U isto vrijeme, kada se terminalni ostatak fosforne kiseline odcijepi, ATP se pretvara u ADP (adenozin difosforna kiselina), kada se drugi ostatak fosforne kiseline odcijepi, on postaje AMP (adenozin monofosforna kiselina). Prinos slobodne energije prilikom eliminacije i terminalnog i drugog ostatka fosforne kiseline je po 30,6 kJ. Cepanje treće fosfatne grupe je praćeno oslobađanjem samo 13,8 kJ. Veze između terminala i drugog, drugog i prvog ostataka fosforne kiseline nazivaju se makroergijske (visokoenergetske).

Rezerve ATP-a se stalno popunjavaju. U ćelijama svih organizama do sinteze ATP-a dolazi u procesu fosforilacije, tj. dodavanje fosforne kiseline u ADP. Fosforilacija se javlja različitim intenzitetom tokom disanja (mitohondrije), glikolize (citoplazma), fotosinteze (hloroplasti).

ATP je glavna veza između procesa praćenih oslobađanjem i akumulacijom energije i procesa koji zahtijevaju energiju. Osim toga, ATP, zajedno sa drugim ribonukleozid trifosfatima (GTP, CTP, UTP), je supstrat za sintezu RNK.

    Idi predavanja №3„Struktura i funkcija proteina. Enzimi»

    Idi predavanja broj 5„Teorija ćelija. Vrste ćelijske organizacije»

Milioni biohemijskih reakcija odvijaju se u bilo kojoj ćeliji našeg tijela. Njih kataliziraju različiti enzimi koji često zahtijevaju energiju. Gde ga ćelija nosi? Na ovo pitanje može se odgovoriti ako razmotrimo strukturu molekule ATP - jednog od glavnih izvora energije.

ATP je univerzalni izvor energije

ATP je skraćenica za adenozin trifosfat ili adenozin trifosfat. Materija je jedan od dva najvažnija izvora energije u svakoj ćeliji. Struktura ATP-a i biološka uloga su usko povezane. Većina biohemijskih reakcija može se odvijati samo uz učešće molekula neke supstance, posebno se to odnosi, međutim ATP je retko direktno uključen u reakciju: da bi se bilo koji proces odvijao potrebna je energija koja se nalazi upravo u adenozin trifosfatu.

Struktura molekula tvari je takva da veze nastale između fosfatnih grupa nose ogromnu količinu energije. Stoga se takve veze nazivaju i makroergijske, ili makroenergetske (makro=mnogo, veliki broj). Pojam je prvi uveo naučnik F. Lipman, a također je predložio da se za njihovo označavanje koristi ikona ̴.

Vrlo je važno da stanica održava konstantan nivo adenozin trifosfata. To se posebno odnosi na mišićne stanice i nervna vlakna, jer su energetski najviše ovisni i za obavljanje svojih funkcija potreban im je visok sadržaj adenozin trifosfata.

Struktura ATP molekula

Adenozin trifosfat se sastoji od tri elementa: riboze, adenina i

Ribose- ugljeni hidrat koji pripada grupi pentoza. To znači da riboza sadrži 5 atoma ugljika, koji su zatvoreni u ciklus. Riboza je povezana sa adeninom β-N-glikozidnom vezom na 1. atomu ugljika. Takođe, ostaci fosforne kiseline na 5. atomu ugljenika su vezani za pentozu.

Adenin je azotna baza. U zavisnosti od toga koja je azotna baza vezana za ribozu, izoluju se i GTP (gvanozin trifosfat), TTP (timidin trifosfat), CTP (citidin trifosfat) i UTP (uridin trifosfat). Sve ove tvari su po strukturi slične adenozin trifosfatu i obavljaju približno iste funkcije, ali su mnogo rjeđe u ćeliji.

Ostaci fosforne kiseline. Za ribozu se mogu vezati najviše tri ostatka fosforne kiseline. Ako ih ima dva ili samo jedan, tada se tvar naziva ADP (difosfat) ili AMP (monofosfat). Upravo između ostataka fosfora sklapaju se makroenergetske veze, nakon čijeg pucanja se oslobađa od 40 do 60 kJ energije. Ako su dvije veze prekinute, oslobađa se 80, rjeđe - 120 kJ energije. Kada se veza između riboze i ostatka fosfora prekine, oslobađa se samo 13,8 kJ, dakle, postoje samo dvije visokoenergetske veze u molekulu trifosfata (P ̴ P ̴ P), i jedna u molekuli ADP (P ̴ P).

Koje su strukturne karakteristike ATP-a? Zbog činjenice da se između ostataka fosforne kiseline formira makroenergetska veza, struktura i funkcije ATP-a su međusobno povezane.

Struktura ATP-a i biološka uloga molekula. Dodatne funkcije adenozin trifosfata

Osim energije, ATP može obavljati mnoge druge funkcije u ćeliji. Zajedno s drugim nukleotid trifosfatima, trifosfat je uključen u izgradnju nukleinskih kiselina. U ovom slučaju, ATP, GTP, TTP, CTP i UTP su dobavljači azotnih baza. Ovo svojstvo se koristi u procesima i transkripciji.

ATP je takođe potreban za rad jonskih kanala. Na primjer, Na-K kanal pumpa 3 molekula natrijuma iz ćelije i pumpa 2 molekula kalija u ćeliju. Takva jonska struja je potrebna za održavanje pozitivnog naboja na vanjskoj površini membrane, a samo uz pomoć adenozin trifosfata kanal može funkcionirati. Isto važi i za protonske i kalcijumove kanale.

ATP je prekursor drugog glasnika cAMP (ciklički adenozin monofosfat) - cAMP ne samo da prenosi signal koji primaju receptori ćelijske membrane, već je i alosterički efektor. Alosterični efektori su supstance koje ubrzavaju ili usporavaju enzimske reakcije. Dakle, ciklički adenozin trifosfat inhibira sintezu enzima koji katalizira razgradnju laktoze u bakterijskim stanicama.

Molekul adenozin trifosfata sam po sebi također može biti alosterički efektor. Štoviše, u takvim procesima ADP djeluje kao ATP antagonist: ako trifosfat ubrzava reakciju, onda difosfat usporava, i obrnuto. Ovo su funkcije i struktura ATP-a.

Kako nastaje ATP u ćeliji

Funkcije i struktura ATP-a su takve da se molekuli supstance brzo koriste i uništavaju. Stoga je sinteza trifosfata važan proces u stvaranju energije u ćeliji.

Postoje tri najvažnija načina za sintetizaciju adenozin trifosfata:

1. Fosforilacija supstrata.

2. Oksidativna fosforilacija.

3. Fotofosforilacija.

Fosforilacija supstrata zasniva se na višestrukim reakcijama koje se javljaju u citoplazmi ćelije. Ove reakcije se nazivaju glikoliza - anaerobna faza.Kao rezultat 1 ciklusa glikolize, iz 1 molekula glukoze sintetišu se dva molekula koji se dalje koriste za proizvodnju energije, a sintetiziraju se i dva ATP.

  • C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Fn --> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H.

Ćelijsko disanje

Oksidativna fosforilacija je formiranje adenozin trifosfata prijenosom elektrona duž transportnog lanca elektrona membrane. Kao rezultat ovog prijenosa, na jednoj od strana membrane formira se protonski gradijent, a uz pomoć proteinskog integralnog skupa ATP sintaze izgrađuju se molekuli. Proces se odvija na mitohondrijalnoj membrani.

Redoslijed koraka glikolize i oksidativne fosforilacije u mitohondrijima čini cjelokupni proces koji se naziva disanje. Nakon potpunog ciklusa, od 1 molekule glukoze u ćeliji se formira 36 ATP molekula.

Fotofosforilacija

Proces fotofosforilacije je ista oksidativna fosforilacija sa samo jednom razlikom: reakcije fotofosforilacije se javljaju u hloroplastima ćelije pod dejstvom svetlosti. ATP se proizvodi tokom svjetlosne faze fotosinteze, glavnog procesa proizvodnje energije u zelenim biljkama, algama i nekim bakterijama.

U procesu fotosinteze, elektroni prolaze kroz isti lanac transporta elektrona, što rezultira formiranjem protonskog gradijenta. Koncentracija protona na jednoj strani membrane je izvor sinteze ATP-a. Sastavljanje molekula vrši enzim ATP sintaza.

Prosječna ćelija sadrži 0,04% adenozin trifosfata ukupne mase. Međutim, najveća vrijednost je uočena u mišićnim ćelijama: 0,2-0,5%.

U ćeliji se nalazi oko 1 milijarda ATP molekula.

Svaki molekul živi ne više od 1 minute.

Jedan molekul adenozin trifosfata se obnavlja 2000-3000 puta dnevno.

Ukupno, ljudsko tijelo sintetizira 40 kg adenozin trifosfata dnevno, a u svakom trenutku zaliha ATP-a je 250 g.

Zaključak

Struktura ATP-a i biološka uloga njegovih molekula usko su povezani. Supstanca igra ključnu ulogu u životnim procesima, jer makroergijske veze između fosfatnih ostataka sadrže ogromnu količinu energije. Adenozin trifosfat obavlja mnoge funkcije u stanici, te je stoga važno održavati stalnu koncentraciju tvari. Propadanje i sinteza se odvijaju velikom brzinom, jer se energija veza stalno koristi u biohemijskim reakcijama. Neophodna je supstanca svake ćelije u telu. To je, možda, sve što se može reći o strukturi ATP-a.

Hemijski sastav ćelije
Tema:
„Nukleinske kiseline: DNK
RNA. ATP"
Zadaci:
Opišite nukleinske kiseline
vrste NK, njihova lokalizacija u ćeliji, struktura,
funkcije.
Formirati znanje o strukturi i funkcijama
ATP.

nukleinske kiseline (NA)
Nukleinske kiseline su
visokopolimerna jedinjenja
koji hidrolizom formiraju purin i
pirimidinske baze, pentozu i
fosforna kiselina. Nukleinska
kiseline sadrže C, H, O, P i N.
Postoje dvije klase nukleinskih kiselina
kiseline: ribonukleinske kiseline
(RNA) koja sadrži šećer ribozu
(S5N10O5) i deoksiribonukleinska
kiseline (DNK) koje sadrže šećer
deoksiriboza (C5H10O4).
Značaj nukleinskih kiselina za žive organizme leži u tome
obezbjeđivanje čuvanja, implementacije i prijenosa nasljednih
informacije.
DNK se nalazi u jezgru, mitohondrijima i hloroplastima – oni se skladište
genetske informacije. RNK se takođe nalazi u citoplazmi i
odgovoran za sintezu proteina.

nukleinske kiseline (NA)
Molekuli DNK su polimeri
čiji su monomeri
deoksiribonukleotidi napravljeni od
ostaci:
1. Fosforna kiselina;
2. Deoksiriboza;
3. Azotna baza (purin -
adenin, gvanin ili pirimidin -
timin, citozin).
3D prostorni model
struktura molekule DNK u obliku dvostruke
spirala je predložena 1953.
Američki biolog J. Watson i
Engleski fizičar F. Crick. Za njihov
istraživanja koja su im nagrađena
Nobelova nagrada.

nukleinske kiseline (NA)
U praksi, J. Watson i F. Crick su otkrili hemijsku strukturu gena.
DNK obezbjeđuje skladištenje, implementaciju i prijenos nasljednog
informacije.

nukleinske kiseline (NA)
E. Chargaff, ispituje ogroman
broj uzoraka tkiva i
organa raznih organizama
otkrio sledeće
regularnost:
u bilo kom delu DNK
sadržaj ostataka gvanina
uvek tačno odgovara
sadržaj citozina i adenina
- timin.
Ova pozicija se zove
"Chargaff pravila":
A+G
A = T; G = C
ili ---=1
C+T

nukleinske kiseline (NA)
J.Watson i F.Crick
koristite ovo pravilo
prilikom izgradnje modela molekula
DNK. DNK je
dvostruka spirala. Njen molekul
formirana od dva
polinukleotidni lanci,
spiralno uvijen
oko prijatelja, i zajedno okolo
imaginarne ose.
Prečnik dvostruke spirale DNK - 2
nm, korak zajedničke spirale, po kojoj
ima 10 pari nukleotida -
3,4 nm. Dužina molekula - do
nekoliko centimetara.
Molekularna težina je
desetine i stotine miliona. U srži
ukupne dužine DNK ljudskih ćelija
oko 1 - 2m.

nukleinske kiseline (NA)
Dušične baze imaju cikličnu strukturu.
koji, uz atome ugljika, uključuje atome drugih elemenata,
posebno azota. Za prisustvo atoma dušika u ovim jedinjenjima
zvali su se azotnim, a otkako jesu
alkalna svojstva - baze. Azotne baze
nukleinske kiseline pripadaju klasama pirimidina i purina.

Karakteristike DNK
Kao rezultat reakcije kondenzacije
azotna baza i deoksiriboza
formira se nukleozid.
U reakciji kondenzacije između
nukleozida i fosforne kiseline
formira se nukleotid.
Imena nukleotida se razlikuju od
nazive odgovarajućih baza.
Obojica se obično nazivaju
velikim slovima (A, T, G, C):
Adenin - adenil; gvanin -
guanil; citozin - citidil;
timin - timidil nukleotidi.

Karakteristike DNK
Jedan lanac nukleotida
nastala kao rezultat
kondenzacijske reakcije
nukleotidi.
U ovom slučaju, između 3 "-ugljika
jedan ostatak šećera
nukleotida i ostatka
druge fosforne kiseline
postoji fosfodiestar
veza.
Kao rezultat,
nerazgranat
polinukleotidnih lanaca. Jedan
kraj polinukleotidnog lanca
završava sa 5"-ugljikom (njegova
se zove 5" kraj), drugi se zove 3" ugljenik (3" kraj).

10.

Karakteristike DNK

11.

Karakteristike DNK
Protiv jednog lanca nukleotida
nalazi se drugi krug.
Polinukleotidni lanci u molekulu DNK
drže blizu jedno drugom
zbog stvaranja vodonika
veze između azotnih baza
nukleotidi koji se nalaze jedan pored drugog
protiv prijatelja.
Zasniva se na principu komplementarne interakcije parova
baze: protiv adenina - timin na drugom lancu, a protiv gvanina, citozin na drugom, odnosno adenin je komplementaran timinu i između
imaju dvije vodikove veze, a gvanin - za citozin (tri vodikove
veze).
Komplementarnost se odnosi na sposobnost nukleotida da
selektivno međusobno povezivanje.

12.

Karakteristike DNK

13.

Karakteristike DNK
DNK lanci su antiparalelni
(suprotno), odnosno protiv
Kraj od 3" jednog lanca je kraj od 5" drugog.
okrenut prema periferiji molekula
šećerna fosfatna kičma. unutra
molekuli su obrnuto azotni
osnove.
Jedna od jedinstvenih nekretnina
Molekul DNK je njegov
replikacija je sposobnost da
samo-udvostručavanje - reprodukcija
tačne kopije originalnog molekula.

14.

15.

DNK replikacija
Zahvaljujući ovoj sposobnosti
Izvode se molekule DNK
prenošenje nasljednog
informacije iz matične ćelije
dijete tokom podjele.
Proces samo-udvostručavanja molekula
DNK se naziva replikacija.
Replikacija je složen proces
enzimski
(DNK polimeraze i dr.) i
deoksiribonukleozid trifosfati.
Izvodi se replikacija
onda na polukonzervativan način
da svaki lanac DNK strši u
uloga matrice, prema principu
komplementarnost se završava
novi lanac. Dakle, u
jedan lanac po ćerki DNK
je majčinski, a drugi -
novo sintetizovano.

16.

DNK replikacija
U lancu DNK majke
su antiparalelni. DNK polimeraze su sposobne
useliti se u jednom
smjer - od kraja 3" do kraja 5", zgrada
dječji lanac
antiparalelno - od 5" do
3"-kraj.
Dakle, DNK polimeraza
kontinuirano
seli se na
smjer 3"→5"
jedan lanac, sintetizujući
dijete. Ovaj lanac
pozvao vođu.

17.

DNK replikacija
Druga DNK polimeraza
krećući se duž drugog kruga
poleđina (takođe
smjer 3"→5"),
sintetiziraju drugo dijete
fragmenti lanaca (njihovi
fragmenti poziva
Okazaki), što nakon
završetak replikacije
povezani ligazama u jedno
lanac. Ovo kolo se zove
zaostaje.
Dakle na lancu 3"-5"
replikacija je u toku
a na lancu 5 "-3" - s prekidima.

18.

19. Karakterizacija RNK

Molekuli RNK su polimeri
čiji su monomeri
ribonukleotidi formirani od: ostatka
petougljenični šećer - riboza; ostatak
jedna od azotnih baza: purin -
adenin, gvanin; pirimidin - uracil,
citozin; ostataka fosforne kiseline.

20. Karakteristike RNK

Molekul RNK je
nerazgranati polinukleotid koji
može imati primarnu strukturu -
nukleotidna sekvenca, sekundarna
– formiranje petlji zbog parenja
komplementarni nukleotidi, ili
tercijarna struktura - obrazovanje
kompaktna struktura zbog
interakcije spiralnih sekcija
sekundarna struktura.

21.

RNA karakterizacija
Kao rezultat reakcije kondenzacije dušične baze sa šećerom
riboza formira ribonukleozid, tokom reakcije kondenzacije
nukleozid sa fosfornom kiselinom formira ribonukleotid.
Nazivi nukleotida: purin (biciklični) - adenil,
guanil, pirimidin - uridil i citidil.

22. Karakteristike RNK

23.

RNA karakterizacija
RNA nukleotidi u reakciji
kondenzacioni oblik
estarske veze, dakle
formira se polinukleotid
lanac.

24. Karakteristike RNK

Za razliku od DNK, RNK molekul je obično
formirana ne od dva, već od jednog
polinukleotidnog lanca. Međutim, ona
mogu se formirati i nukleotidi
vodonične veze međusobno, ali
intra-, a ne međulančane spojeve
komplementarnih nukleotida. RNA lanci
mnogo kraći od lanaca DNK.
Informacije o strukturi molekule RNK
ugrađen u molekule DNK. Sinteza molekula
RNK se javlja na DNK šablonu uz učešće
enzimi RNA polimeraze i tzv
transkripcija. Ako je sadržaj DNK u
ćelija je relativno konstantna, dakle
Sadržaj RNK uvelike varira.
Najveća količina RNK u ćelijama
uočeno tokom sinteze proteina.

25.

RNA karakterizacija

26. Karakteristike RNK

Sadržaj RNK u bilo kojem
ćelije 5-10 puta veće od
Sadržaj DNK. Postoji
tri glavne klase
ribonukleinske kiseline:
Informativno
(matriks) RNA - mRNA (5%);
transfer RNA - tRNA
(10%);
ribosomalna RNK - rRNA
(85%).
Sve vrste RNK obezbeđuju
biosinteza proteina.

27. Karakteristike RNK

Messenger RNA.
Najraznovrsniji
veličina i stabilnost
Klasa. Svi su oni
nosioci genetskih
informacije od kernela do
citoplazma. Oni služe
matrica za sintezu
proteinskih molekula, jer
odrediti aminokiselinu
podsekvenca
primarna struktura
proteinski molekul.
mRNA čini do
5% ukupnog sadržaja
RNK po ćeliji, oko 30.000
nukleotidi.

28. Karakteristike RNK

Transfer RNA
Transfer RNA molekule sadrže
obično 76-85 nukleotida i imaju
tercijarne strukture, po udjelu tRNA
čini do 10% ukupnog sadržaja
RNK u ćeliji.
Funkcije: isporučuju aminokiseline
mjesto sinteze proteina, u ribozome.
Ćelija sadrži više od 30 tipova tRNA.
Svaki tip tRNA ima samo karakteristiku
za to sekvenca nukleotida.
Međutim, svi molekuli imaju nekoliko
intramolekularni komplementarni
parcele, zahvaljujući čijem prisustvu sve
tRNA imaju tercijarnu strukturu,
u obliku lista djeteline.

29. Karakteristike RNK

30. Karakteristike RNK

Ribosomalna RNA.
Za ribosomalnu RNK
(rRNA) čini 80-85%.
ukupni sadržaj RNK u
ćelija, sastoji se od 3.000 - 5.000
nukleotidi.
Citoplazmatski ribozomi
sadrže 4 različita molekula
RNA. Jedan u maloj podjedinici
molekula, u velikom - tri
RNA molekule. u ribozomu
oko 100 proteinskih molekula.

31.

ATP karakteristika
Adenozin trifosforna kiselina (ATP) - univerzalni nosač
i glavni akumulator energije u živim ćelijama. ATP se nalazi u
sve biljne i životinjske ćelije. Količina ATP-a varira
prosek je 0,04% (na vlažnu težinu ćelije).

32.

ATP karakteristika
U ćeliji se molekula ATP-a potroši u roku od jedne minute nakon toga
njeno obrazovanje. Osoba ima količinu ATP-a jednaku tjelesnoj težini,
formirana i uništavana svaka 24 sata.

33.

ATP karakteristika
ATP je nukleotid sastavljen od ostataka
azotna baza (adenin), šećer (riboza) i fosfat
kiseline. Za razliku od drugih nukleotida, ATP ne sadrži samo jedno nego
tri ostatka fosforne kiseline.

34.

ATP karakteristika
ATP se odnosi na makroergijske supstance - supstance,
sadrže veliku količinu energije u svojim vezama.
ATP je nestabilna molekula: nakon hidrolize terminalnog ostatka
fosforna kiselina ATP se pretvara u ADP (adenozin difosforna kiselina
kiselina), dok se oslobađa 30,6 kJ energije.

35.

ATP karakteristika
ADP se takođe može razgraditi formiranjem AMP
(adenozin monofosforna kiselina). Slobodna izlazna energija na
cijepanje drugog terminalnog ostatka je oko 30,6 kJ.

36.

ATP karakteristika
Cepanje treće fosfatne grupe je praćeno
oslobađajući samo 13,8 kJ. Dakle, ATP ima dva
makroergijske veze.

Nukleinske kiseline(od lat. nucleus - jezgro) - kiseline, prvi put otkrivene u proučavanju jezgara leukocita; otkriveni su 1868. od strane I.F. Miescher, švicarski biohemičar. biološki značaj nukleinske kiseline - skladištenje i prijenos nasljednih informacija; neophodni su za održavanje života i reprodukciju.

Nukleinske kiseline

DNK nukleotid i RNA nukleotid imaju sličnosti i razlike.

Struktura nukleotida DNK

Struktura nukleotida RNK

Molekul DNK je lanac dvostruke spirale.

Molekul RNK je jedan lanac nukleotida, sličan strukturi jednom lancu DNK. Samo umjesto deoksiriboze, RNK uključuje još jedan ugljikohidrat - ribozu (otuda i naziv), a umjesto timina - uracil.

Dva lanca DNK su međusobno povezana vodoničnim vezama. U ovom slučaju se uočava važan obrazac: nasuprot dušične baze adenina A u jednom lancu nalazi se dušična baza timin T u drugom lancu, a citozin C se uvijek nalazi nasuprot gvaninu G. Ovi parovi baza se nazivaju komplementarni parovi.

Na ovaj način, princip komplementarnosti(od lat. complementum - dodavanje) je da svaka dušična baza uključena u nukleotid odgovara drugoj dušičnoj bazi. Postoje striktno definisani parovi baza (A - T, G - C), ti parovi su specifični. Postoje tri vodonične veze između gvanina i citozina, a između adenina i timina, dvije vodikove veze se javljaju u nukleotidu DNK, au RNK dvije vodikove veze između adenina i uracila.

Vodikove veze između azotnih baza nukleotida

G ≡ C G ≡ C

Kao rezultat toga, u bilo kojem organizmu, broj adenil nukleotida jednak je broju timidila, a broj guanil nukleotida jednak je broju citidila. Zbog ovog svojstva, slijed nukleotida u jednom lancu određuje njihov slijed u drugom. Ova sposobnost selektivnog kombinovanja nukleotida naziva se komplementarnost, a ovo svojstvo leži u osnovi formiranja novih molekula DNK na osnovu originalnog molekula (replikacija, tj. udvostručenje).

Dakle, kvantitativni sadržaj azotnih baza u DNK podliježe određenim pravilima:

1) Zbir adenina i gvanina jednak je zbiru citozina i timina A + G = C + T.

2) Zbir adenina i citozina jednak je zbiru gvanina i timina A + C = G + T.

3) Količina adenina je jednaka količini timina, količina gvanina je jednaka količini citozina A = T; G = C.

Kada se uslovi promene, DNK, kao i proteini, može da prođe denaturaciju, što se naziva topljenjem.

DNK ima jedinstvena svojstva: sposobnost samo-udvostručavanja (replikacija, reduplikacija) i sposobnost samopopravljanja (popravke). replikacija osigurava tačnu reprodukciju u kćerkim molekulima informacija koje su zabilježene u matičnom molekulu. Ali ponekad se greške javljaju tokom procesa replikacije. Sposobnost molekula DNK da ispravi greške koje se javljaju u njegovim lancima, odnosno da obnovi ispravan niz nukleotida, naziva se reparacije.

Molekule DNK nalaze se uglavnom u jezgrima ćelija i u maloj količini u mitohondrijima i plastidima - hloroplastima. Molekuli DNK su nosioci nasljednih informacija.

Struktura, funkcije i lokalizacija u ćeliji. Postoje tri tipa RNK. Imena su povezana sa izvršenim funkcijama:

Komparativne karakteristike nukleinskih kiselina

Adenozin fosforne kiseline - a denozin trifosforna kiselina (ATP), a denozin difosforna kiselina (ADP), a denozin monofosforna kiselina (AMP).

Citoplazma svake ćelije, kao i mitohondrije, hloroplasti i jezgra, sadrži adenozin trifosfat (ATP). On daje energiju za većinu reakcija koje se odvijaju u ćeliji. Uz pomoć ATP-a, stanica sintetizira nove molekule bjelančevina, ugljikohidrata, masti, vrši aktivan transport tvari, pobjeđuje bičeve i cilije.

ATP je po strukturi sličan adenin nukleotidu koji je dio RNK, samo što umjesto jedne fosforne kiseline, ATP sadrži tri ostatka fosforne kiseline.

Struktura ATP molekula:

Nestabilne hemijske veze koje povezuju molekule fosforne kiseline u ATP-u su veoma bogate energijom. Kada se te veze pokidaju, oslobađa se energija koju svaka ćelija koristi za osiguravanje vitalnih procesa:

ATP ADP + P + E

ADP AMP + F + E,

gdje je F fosforna kiselina H3PO4, E je oslobođena energija.

Hemijske veze bogate energijom u ATP-u između ostataka fosforne kiseline nazivaju se makroergijske veze. Cepanje jednog molekula fosforne kiseline je praćeno oslobađanjem energije - 40 kJ.

ATP nastaje iz ADP-a i neorganskog fosfata zbog energije koja se oslobađa pri oksidaciji organskih tvari iu procesu fotosinteze. Ovaj proces se naziva fosforilacija.

U tom slučaju mora se potrošiti najmanje 40 kJ/mol energije, koja se akumulira u makroergijskim vezama. Shodno tome, glavni značaj procesa disanja i fotosinteze određen je činjenicom da oni opskrbljuju energijom za sintezu ATP-a, uz sudjelovanje koje se najveći dio posla obavlja u ćeliji.

ATP se izuzetno brzo ažurira. Kod ljudi se, na primjer, svaki ATP molekul razgrađuje i obnavlja 2.400 puta dnevno, tako da mu je prosječni životni vijek kraći od 1 minute. Sinteza ATP-a se odvija uglavnom u mitohondrijima i hloroplastima (djelomično u citoplazmi). Ovdje formirani ATP šalje se u one dijelove ćelije gdje postoji potreba za energijom.

ATP igra važnu ulogu u bioenergiji ćelije: obavlja jednu od najvažnijih funkcija - uređaj za skladištenje energije, univerzalni je akumulator biološke energije.