アデノシン三リン酸

アデノシン三リン酸ATP)は、細胞内で補酵素として使われるヌクレオチドの一種である。通貨の分子単位」とも呼ばれる。ATPは細胞内で化学エネルギーを輸送し、代謝を行う。

すべての細胞は、ATPをエネルギー源としています。ATPは、塩基(アデニン)と3つのリン酸基から構成されています。1分子のATPは3つのリン酸基を持ち、無機リン酸とアデノシン二リン酸(ADP、ジは2つのリン酸基の意味)またはアデノシン一リン酸(AMP)からATP合成酵素によって生成される。

ATPの分子構造。Zoom
ATPの分子構造。

使用方法

ATP分子は非常に汎用性が高く、さまざまなことに利用できることを意味します。エネルギーはその化学結合に蓄えられている。

ATPが他のリン酸と結合するとき、後で使えるエネルギーが蓄えられる。つまり、結合がなされると、エネルギーが蓄積される。これは吸熱反応である。

ATPがリン酸基との結合を切ってADPになるとき、エネルギーが放出される。つまり、結合が切れるとエネルギーが放出される。これは発熱反応である。

ATPリン酸の交換は、細胞が死ぬときだけ停止する、ほぼ終わりのないサイクルである。

細胞内での機能

ATPは、細胞機能の大部分を担う主要なエネルギー源である。これには、DNARNA(下記参照)、タンパク質などの高分子の合成が含まれる。ATPはまた、エキソサイトーシスやエンドサイトーシスなど、細胞膜を介した高分子の輸送にも重要な役割を担っている。

DNAとRNAの合成

DNAを構成するデオキシリボヌクレオチドは、すべての既知の生物において、対応するリボヌクレオチドにリボヌクレオチド還元酵素(RNR)が作用して合成される。これらの酵素は、リボースから酸素を除去してデオキシリボースへと糖残基を還元する。

核酸RNAの合成において、ATPはRNAポリメラーゼによってRNA分子に直接組み込まれる4つのヌクレオチドのうちの1つである。この重合を駆動するエネルギーは、ピロリン酸(2つのリン酸基)を切り離すことで得られる。DNAの生合成でも、ATPがDNAに組み込まれる前にデオキシリボヌクレオチドdATPに還元されることを除けば、同様の現象が起こる。

歴史

  • ATPは、1929年にカール・ローマンとジェンドラッシクによって、また、独立してハーバード大学医学部のサイラス・フィスクとイエラプラガダ・スッバ・ラオによって発見された。両チームは、リンのアッセイを見つけるために競い合っていたのだ。
  • 1941年、Fritz Albert Lipmannによって、細胞内でエネルギーを生み出す反応とエネルギーを必要とする反応の仲介役であることが提唱された。
  • 1948年、アレキサンダー・トッドによって実験室で初めて合成(創製)された。
  • 1997年のノーベル化学賞は、アデノシン三リン酸(ATP)合成の酵素機構を解明したポール・D・ボイヤーとジョン・E・ウォーカーに半分ずつ、イオン輸送酵素Na+, K+ -ATPaseを最初に発見したイェンス・C・スクーにもう半分が贈られることに決まった。

質問と回答

Q:アデノシン三リン酸とは何ですか?


A: アデノシン三リン酸(ATP)は、生物がエネルギーを貯蔵し、伝達するために使用する化学物質です。

Q: 生物におけるATPの目的は何ですか?


A: 生物におけるATPの目的は、エネルギーを貯蔵し、それを必要とする細胞に伝達することです。

Q: 細胞はどうやってエネルギーを得ているのですか?


A: 細胞は、ATP分子を分解して蓄積されたエネルギーを放出することでエネルギーを得ています。

Q: すべての生物はATPを作っているのですか?


A: はい、すべての生物はエネルギーを貯蔵し、伝達するためにATPを作っています。

Q: なぜATPは、よりよく働く細胞に必要なのですか?


A: ATPは、より多くのエネルギーを必要とする細胞にとって必要であり、ATPはそのエネルギーを供給する分子だからです。

Q: ATPがなくても生物は生きていけますか?


A: いいえ、ATPはすべての細胞プロセスにエネルギーを供給する分子なので、ATPなしでは生きられません。

Q: ATP分子がバラバラになるとどうなりますか?


A: ATP分子が分解されると、蓄積されたエネルギーが放出され、細胞が様々なプロセスに使用します。

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3