ما الذي تخزنه الخلايا وتطلقه بوصفه مصدرا رئيسا للطاقة الكيميائية

كتابة ربا عبدالله - تاريخ الكتابة: 25 مايو 2021 , 02:05 - آخر تحديث : 25 مايو 2021 , 00:05
ما الذي تخزنه الخلايا وتطلقه بوصفه مصدرا رئيسا للطاقة الكيميائية

ما الذي تخزنه الخلايا وتطلقه بوصفه مصدرا رئيسا للطاقة الكيميائية ؟ هو السؤال الذي سنجيب عليه في هذه المقالة، حيث تحتاج جميع الكائنات الحية بما في ذلك النباتات والحيوانات والطيور والحشرات والبشر إلى الطاقة من أجل الأداء السليم للخلايا والأنسجة وأنظمة الأعضاء الأخرى، فالنباتات الخضراء تحصل على طاقتها من أشعة الشمس، وتحصل الحيوانات على طاقتها من خلال التغذية على هذه النباتات، وتعمل الطاقة كمصدر للوقود، أما البشر فيكتسب الطاقة من الطعام الذي يتم أكله، ولكن ما سنتعرف عليه لاحقًا هو ما الذي تخزنه الخلايا وتطلقه بوصفه مصدرا رئيسا للطاقة الكيميائية.

ما الذي تخزنه الخلايا وتطلقه بوصفه مصدرا رئيسا للطاقة الكيميائية

الذي تخزنه الخلايا وتطلقه بوصفه مصدرا رئيسا للطاقة الكيميائية هو ATP ، وهو مركب عضوي يتكون من مجموعات الفوسفات والأدينين وريبوز السكر، إذ توفر هذه الجزيئات الطاقة لمختلف العمليات الكيميائية الحيوية في الجسم، لذلك يطلق عليها “عملة الطاقة للخلية”، ويتم تصنيع جزيئات ATP بواسطة الميتوكوندريا  لذلك يطلق عليها اسم قوة الخلية، وتم اكتشاف جزيء ATP في عام 1929 بواسطة الكيميائي الألماني كارل لومان. في وقت لاحق من عام 1948 ، إذ كان عالم الكيمياء الحيوية الاسكتلندي ألكسندر تود أول شخص يصنع جزيء ATP، وتوجد الجزيئات الحاملة للطاقة في خلايا جميع الكائنات الحية، إذ تعمل هذه الجزيئات العضوية عن طريق التقاط الطاقة الكيميائية التي يتم الحصول عليها من جزيئات الطعام المهضومة ويتم إطلاقها لاحقًا لعمليات خلوية مختلفة. [1]

اقرأ أيضًا: ما الغاز الذي تحتاج اليه جميع الخلايا

كيف ينتج ATP الطاقة

يكمن مفتاح إنتاج الطاقة في مجموعات الفوسفات، إذ أن كسر رابطة الفوسفات هو تفاعل طارد للحرارة، لذلك  عندما يفقد ATP مجموعة أو مجموعتين من الفوسفات يتم إطلاق الطاقة، ويتم إطلاق المزيد من الطاقة في كسر رابطة الفوسفات الأولى أكثر من الثانية.

ATP + H2O → ADP + Pi + Energy (Δ G = -30.5 kJ.mol-1)
ATP + H2O → AMP + PPi + Energy (Δ G = -45.6 kJ.mol-1)

وتقترن الطاقة التي يتم إطلاقها بتفاعل ماص للحرارة من أجل منحها طاقة التنشيط اللازمة للقيام بالعمليات المختلفة. [2]

تركيب ATP

يحتوي ATP (أدينوسين ثلاثي الفوسفات) على ثلاث مجموعات فوسفات يمكن إزالتها عن طريق التحلل المائي لتكوين ADP (ثنائي فوسفات الأدينوزين) أو AMP (أدينوزين أحادي الفوسفات)، وتتنافر الشحنات السالبة على مجموعة الفوسفات بشكل طبيعي مما يتطلب طاقة لربطها معًا وإطلاق الطاقة عندما تنكسر هذه الروابط، ويوجد في قلب ATP جزيء من أدينوزين أحادي الفوسفات (AMP) ، والذي يتكون من جزيء أدينين مرتبط بجزيء ريبوز ومجموعة فوسفات واحدة، والريبوز هو سكر خماسي الكربون موجود في الحمض النووي الريبي، و AMP هو أحد النيوكليوتيدات في الحمض النووي الريبي، إذ تؤدي إضافة مجموعة فوسفات ثانية إلى هذا الجزيء الأساسي إلى تكوين ثنائي فوسفات الأدينوزين (ADP) ؛ وتشكل إضافة مجموعة فوسفات ثالثة أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP). [3]

وفي ختام هذه المقالة نلخص لأهم ما جاء فيها حيث تم التعرف على ما الذي تخّزنه الخلايا وتطلقه بوصّفه مصدرا رئيسا للطاقة الكيميائية ، كما وتم التعرف على كيف ينتج ATP الطاقة، وهيكل وتركيب ATP.

152 مشاهدة