Негізгі айырмашылық – глюкоза мен ATP
Глюкоза және АТФ көміртегі, сутегі және оттегіден тұратын органикалық қосылыстар. Осы үш элементтен басқа АТФ құрамында фосфор мен азот бар. Жасушалық тыныс алу глюкозаны суға және көмірқышқыл газына ыдыратып, 38 таза АТФ молекуласын шығарады. ATP - бұл жасушаларда нуклеотид бар энергия, ал глюкозадағы энергия АТФ жасау үшін пайдаланылады. Глюкоза мен АТФ арасындағы негізгі айырмашылық - осы екі молекуланың құрамы.
Глюкоза дегеніміз не?
Глюкоза – тірі ағзаларда кеңінен қолданылатын қарапайым қант. Глюкозаның химиялық формуласы: C6H12O6Бұл организмдерде кездесетін көптеген көмірсулардың прекурсоры ретінде қызмет ететін моносахарид. Өсімдіктерде глюкоза фотосинтез арқылы өндіріліп, энергия өндіру үшін субстрат ретінде пайдаланылады. Жануарларда глюкоза негізгі энергия көзі болып табылады. Прокариоттарда глюкоза аэробты тыныс алуға, анаэробты тыныс алуға немесе ашытуға ұшырайды және энергия молекулаларына айналады. Сондықтан глюкозаны тірі ағзалардың негізгі энергия көздерінің бірі ретінде қарастыруға болады.
Глюкоза аэробты тыныс алу арқылы толығымен су мен көмірқышқыл газына дейін ыдырайды. Ол гликолизден басталып, Кребс циклі мен электрондарды тасымалдау тізбегі арқылы өтеді. Соңында ол қоректік глюкозадағы энергияны 38 ATP және басқа екі қалдық өнімге айналдырады. Анаэробты тыныс алу глюкоза молекуласынан аз АТФ шығарады, өйткені глюкоза толық жанбайды. Кейбір микроорганизмдер лактозаны сүт қышқылына дейін ашытады немесе аноксиктік жағдайда алкогольді энергия шығарады. Барлық осы процестер глюкозаны ATP өндіру үшін бастапқы субстрат ретінде пайдаланады.
01-сурет: жасушалық тыныс алудағы глюкоза
Мидың энергияға жоғары сұранысы энергияны үнемі қамтамасыз ету үшін қуат көзін қажет етеді. Глюкоза адам миының отынының энергия көзі ретінде қызмет етеді. Сонымен қатар, ол бұлшықеттер мен басқа тіндер үшін энергия көзі ретінде әрекет етеді. Энергия өндіруден басқа, глюкоза адам ағзасындағы құрылымдық молекулаларды өндіруге қатысады. Глюкоза ағзаға қан арқылы тасымалданады. Гипогликемия, қант диабеті, салмақ қосу және т.б. сияқты денсаулыққа байланысты асқынуларды тудыратын қалыптан тыс деңгейлердің алдын алу үшін қандағы глюкоза концентрациясын қатаң реттеу керек.
АТФ дегеніміз не?
Аденозинтрифосфаты (АТФ) – тірі жасушалардағы энергия валютасы. Бұл үш негізгі компоненттен тұратын нуклеотид; атап айтқанда, рибоза қант, трифосфат тобы және аденин негізі. ATP молекулалары молекулалар ішінде жоғары энергияға ие. Өсу және метаболизм үшін энергия сұранысы бойынша АТФ гидролизденеді және жасушалық қажеттіліктер үшін өз энергиясын шығарады. Үш фосфат тобы АТФ молекуласының қызметіне жауап береді, өйткені энергия АТФ молекуласында фосфат топтары арасындағы фосфоангидридтік байланыстар ішінде сақталады. ATP молекуласының ең жиі гидролизденетін фосфат тобы рибоза қантынан ең алыс фосфат тобы (гамма-фосфат) болып табылады.
АТФ молекуласы оның ішінде жоғары энергияға ие. Демек, бұл тұрақсыз молекула. АТФ гидролизі әрқашан экзергониялық реакция арқылы жүзеге асады. Терминалды фосфат тобы АТФ молекуласынан бөлініп шығып, су болған кезде аденозин дифосфатына (АДФ) айналады. Бұл түрлендіру жасушаларға 30,6 кДж/моль энергияны шығарады. ADP жасушалық тыныс алу кезінде АТФ синтаза арқылы митохондрия ішінде бірден ATP-ге қайта айналады.
02-сурет: ADP-ATP циклі
Глюкоза мен ATP арасындағы айырмашылық неде?
Глюкоза және ATP |
|
| Глюкоза – тірі ағзаларда қолданылатын қарапайым қант | АТФ – жасушаларда нуклеотид бар энергия |
| Композиция | |
| Көміртек, сутегі және оттегіден тұрады | Көміртек, сутегі, оттегі, азот және фосфордан тұрады |
| Санат | |
| Бұл моносахарид (қарапайым қант) | Бұл нуклеотид |
| Функция | |
| Негізгі энергия көзі (қоректік зат) ретінде әрекет ету | Жасушаның энергия валютасы ретінде әрекет ету |
| Энергия түрі | |
| Құрамында жоғары энергия бар, бірақ тікелей қолдануға оңай емес | Құрамында ұялы байланыс қажеттіліктері үшін оңай қол жетімді түрдегі энергия бар |
Қорытынды – Глюкоза және ATP
Глюкоза – тірі ағзаларда кездесетін негізгі энергия көздерінің бірі. Глюкозаның энергиясы жасушадағы аэробты тыныс алу, анаэробты тыныс алу және ашыту сияқты әртүрлі процестер арқылы ATP молекулаларына айналады. ATP - бұл жасушадағы энергияны бөлетін және сақтайтын нуклеотид. Ол тірі ағзалардың энергетикалық валютасы ретінде әрекет етеді. ATP молекуласында глюкоза молекулаларында табылған жоғары энергия бар. Бір глюкоза молекуласы аэробты тыныс алу кезінде 38 ATP молекуласын түзеді. Бір глюкоза молекуласының энергиясы жасушалардағы АТФ 38 молекуласында сақталады.
