VAI TRÒ CỦA ATP TRONG HOẠT
ĐỘNG CỦA TẾ BÀO
MÔN: NĂNG LƯỢNG
SINH HỌC
NGƯỜI THỰC HIỆN:
HỮU TRỌNG
ĐÀO LỆ TUYỀN
NGUYỄN HẢI VINH

NỘI DUNG

Adenosine triphosphate (ATP)

Chức năng của ATP

Sự hình thành ATP

Vai trò của ATP trong sự hoạt động của tế
bào

Adenosine triphosphate (ATP)

THE ADENINE NUCLEOTIDES
– AMP, ADP AND ATP

Adenosine triphosphate (ATP)

Một tính chất quan trọng của phân tử ATP là dễ
biến đổi thuận nghịch để giải phóng hoặc tích trữ
năng lượng (hình 2). Khi ATP thủy giải nó sẽ tạo


Sự liên quan giữa việc sử dụng ATP
và oxy hóa nguyên liệu TĐC
metabolic fuels
CO
2
oxidized
coenzymes
reduced
coenzymes
mitochondrial
electron transport chain
H
2
O
½ O
2
ADP (adenosine diphosphate)
+ phosphate
ATP
(adenosine triphosphate)
physical and chemical work

SỰ HÌNH THÀNH ATP

Để đảm bảo được vai trò chính yếu của mình
trong trao đổi chất, lượng dự trữ ATP thường
xuyên phải được hồi phục. ATP có thể theo
những đường khác nhau:


này được cặp đôi với phản ứng
ATP, do đó mới có tên phosphoryl
hóa oxy hóa.

SỰ HÌNH THÀNH ATP

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.

VAI TRÒ CỦA ATP TRONG
TRAO ĐỔI CHẤT CỦA TẾ BÀO

Như đã biết, adenosinetriphosphate là một chất chế
biến và vận chuyển năng lượng. Nó được tạo thành
trong quá trình phân giải các chất khác nhau như
oxy hóa các chất trong ty thể, đường phân và lên
men, quang hợp ở diệp lục của thực vật xanh và các
quá trình vận chuyển ion ở vi khuẩn,…Ngược lại,
ATP cũng là chất cung cấp năng lượng cho các quá
trình tổng hợp của cơ thể sinh vật. Đó là các phản
ứng gắn liền với phân giải phân tử ATP, công co cơ,
sinh tổng hợp các chất protein, axit nucleic…cũng
như sản sinh và duy trì tính phân bố không đều các
chất giữa tế bào với môi trường xung quanh.

(creatinphosphate), cũng như thioester (ví
dụ acetyl-CoA) và S-adenosylmethionin (ví
dụ methinoin hoạt động). Còn các liên kết
nhiệt lượng thì khi thủy phân, nhiệt năng giải
phóng nhỏ hơn -16 kJ/mol, thường là các sản
phẩm trung gian của đường phân như
glucose-6-phosphate, fructose-6-phosphate,
glycerat-3-phosphate,…

VAI TRÒ CỦA ATP TRONG
TRAO ĐỔI CHẤT CỦA TẾ BÀO

Những liên kết giàu năng lượng có thế vận
chuyển nhóm cao, ví dụ như hai phản ứng chuyển
phosphate mô tả ở trên mà có ATP là chất cho
phosphate. Khi chuyển esterphosphate tận cùng
của ATP lên glucose là chất nhận (tạo thành
esterphosphate với thế năng vận chuyển
phosphate thấp) làm giảm năng lượng tự do và
phản ứng không thuận ngịch. Còn chuyển
phosphate từ ATP đến AMP hay từ ATP đến
creatin dẫn đến tạo thành các liên kết phosphate
giàu năng lượng (ADP hoặc A-R-P ~P hay creatin
~ P). Như vậy, các phản ứng này xảy ra giữa các
liên kết có thế năng vận chuyển nhóm cao, nghĩa
là không thải nhiệt tự do và xảy ra thuận
nghịch.

VAI TRÒ CỦA ATP TRONG TRAO
ĐỔI CHẤT QUA MÀNG TẾ BÀO

cực các chất (cơ chế đồng vận chuyển
)

Sự vận chuyển tích cực do bơm H
+

VAI TRÒ CỦA ATP TRONG CO CƠ
A T P a s e
i n m y o s i n l i g h t c h a i n s
m y o s i n
t h e a r r a n g e m e n t o f m y o s i n i n m y o f i b r i l s

BỐN LOẠI PHẢN ỨNG CỦA ATP

Trong phân tử ATP có hai liên kết cao năng (hai liên kết
phosphoanhydrid) và có khả năng tham gia vào các phản
ứng chuyển nhóm. ATP có thể tham gia vào các phản ứng
khác nhau, chuyển năng lượng cho phân tử khác và nạp
cho phân tử ấy năng lượng cần thiết để thực hiện các phản
ứng tiếp theo. Tùy thuộc vào liên kết nào trong số các liên
kết cao năng của ATP bị đứt mà phản ứng có thể xảy ra:

Chuyển nhóm phosphate cuối và tạo ra ADP.(a)

Chuyển hai nhóm phosphate cuối và tạo ra AMP.

Chuyển AMP và thải ra pirophosphate.

Chuyển adenosine và tạo ra pirophosphate từ hai nhóm
phosphate cuối và phosphate vô cơ từ nhóm phosphate

0
= 13,8
kJmol
-1
G
0
= -30,5
kJmol
-1
Phản ứng kết hợp
ATP + glucose  ADP + G-6-P G
0
= -16,5 kJmol
-1
Thường trong các quá trình trao đổi chất, các chất dinh dưỡng sẽ
được chuyển hóa thông qua biến đổi chúng thành dạng
phosphoryl hóa. Năng lượng tự do giải phóng ra khi thủy phân
ATP thành ADP và phosphate vô cơ được dùng để phosphoryl
hóa cơ chất.