Πότε συντίθεται η ένωση ΑΤΡ;

Το ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη) συντίθεται με δύο πρωταρχικούς τρόπους:

1. Κυτταρική αναπνοή: Αυτός είναι ο κύριος τρόπος που παράγεται το ATP στους περισσότερους οργανισμούς. Περιλαμβάνει μια σειρά μεταβολικών αντιδράσεων που διασπούν τη γλυκόζη (ζάχαρη) παρουσία οξυγόνου για την απελευθέρωση ενέργειας. Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται στη συνέχεια για να προσθέσει μια ομάδα φωσφορικών σε ADP (διφωσφορική αδενοσίνη), μετατρέποντάς την σε ΑΤΡ. Υπάρχουν τρία κύρια στάδια κυτταρικής αναπνοής:

* γλυκόλυση: Εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα, σπάζοντας τη γλυκόζη σε πυροσταφυλικό, παράγοντας μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ και NADH (ένα μόριο που μεταφέρει ηλεκτρόνια).

* κύκλος Krebs (κύκλος κιτρικού οξέος): Εμφανίζεται στα μιτοχόνδρια, σπάζοντας περαιτέρω το πυροσταφυλικό, παράγοντας περισσότερα NADH, FADH2 (άλλος φορέας ηλεκτρονίων) και κάποια ATP.

* Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς: Εμφανίζεται επίσης στα μιτοχόνδρια, όπου τα ηλεκτρόνια που μεταφέρονται από τα NADH και FADH2 περνούν κατά μήκος μιας αλυσίδας πρωτεϊνών, απελευθερώνοντας ενέργεια που χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων σε όλη τη μιτοχονδριακή μεμβράνη. Αυτό δημιουργεί μια κλίση πρωτονίων που χρησιμοποιείται από τη συνθετάση ΑΤΡ για τη δημιουργία ΑΤΡ από ADP και ανόργανο φωσφορικό.

2. Φωτοσύνθεση: Σε φυτά και άλλους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς, το ATP συντίθεται χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια. Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα σε χλωροπλάστες και περιλαμβάνει δύο κύρια στάδια:

* Αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως: Η φωτεινή ενέργεια συλλαμβάνεται από τη χλωροφύλλη και χρησιμοποιείται για τη διάσπαση μορίων νερού, την απελευθέρωση ηλεκτρόνων, των πρωτονίων και του οξυγόνου. Τα ηλεκτρόνια περνούν κατά μήκος μιας αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, παρόμοια με την κυτταρική αναπνοή, δημιουργώντας ΑΤΡ και NADPH (μειωμένη μορφή NADP+).

* Ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις (κύκλος Calvin): Το ΑΤΡ και το NADPH που παράγονται στις αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε ζάχαρη (γλυκόζη). Αυτή η διαδικασία απαιτεί επίσης ενέργεια, η οποία παρέχεται από την ATP.

Συνοπτικά, το ATP συντίθεται κατά τη διάρκεια της κυτταρικής αναπνοής , που συμβαίνει σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς και φωτοσύνθεση , που συμβαίνει σε φυτά και άλλους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς. Οι συγκεκριμένοι μηχανισμοί και τοποθεσίες ποικίλλουν μεταξύ αυτών των δύο διαδικασιών.