Oppimistavoitteet
Tämän osion lopussa osaat aluksi:
- Vertailla eri solutyypeissä tapahtuvia energiaa tuottavia prosesseja.
Kaikki elävät organismit tarvitsevat energiaa elintapojensa suorittamiseen. Energia, kuten opit aiemmin luvussa entsyymeistä, on kyky tehdä työtä tai luoda jonkinlainen muutos. Tunnet tai olet oppinut monista prosesseista, jotka voivat vaatia energiaa:
- Liikkuminen
- Reproduktio
- Homeostaasin ylläpitäminen monissa erilaisissa olosuhteissa
- Ruoan hankkiminen ja sulattaminen
- Valkuaisaineiden tuottaminen
Aivan kuten elävien olentojen on jatkuvasti kulutettava ravintoa täydentääkseen energiavarastojaan, solujenkin on jatkuvasti tuotettava lisää energiaa, jotta ne voivat täydentää sitä energiaa, joka kuluu monissa energiaa vaativissa kemiallisissa reaktioissa, joita tapahtuu jatkuvasti. Kaikkia solujen sisällä tapahtuvia kemiallisia reaktioita, myös niitä, jotka kuluttavat tai tuottavat energiaa, kutsutaan yhdessä solun aineenvaihdunnaksi.
Elävä solu ei voi varastoida merkittäviä määriä vapaata energiaa. Vapaa energia on energiaa, jota ei ole varastoitu molekyyleihin. Ylimääräinen vapaa energia johtaisi lämmön lisääntymiseen solussa, mikä denaturoisi entsyymejä ja muita proteiineja ja tuhoaisi solun. Solun on sen sijaan pystyttävä varastoimaan energiaa turvallisesti ja vapautettava se käytettäväksi vain tarpeen mukaan. Elävät solut onnistuvat tässä ATP:n avulla, jota voidaan käyttää solun minkä tahansa energiantarpeen täyttämiseen. Miten? Se toimii kuin ladattava akku.
Kun ATP hajoaa, energiaa vapautuu. Tätä energiaa solu käyttää työn tekemiseen. Esimerkiksi lihassupistuksen mekaanisessa työssä ATP tuottaa energiaa supistuvien lihasproteiinien liikuttamiseen.
ATP on monimutkaisen näköinen molekyyli, mutta meidän tarkoituksiamme varten sitä voi ajatella ladattavan akun tavoin. ATP, akkumme täyteen ladattu muoto, koostuu kolmesta fosfaatista (ATP:n ”TP”-osa tarkoittaa ”trifosfaattia”), jotka ovat kiinnittyneet sokeriin ja adeniiniin (ATP:n ”A”-osa) (kuva 1). Kun viimeinen fosfaatti irtoaa ATP:stä, vapautuu energiaa. Tuloksena on yksi fosfaatti ja molekyyli nimeltä ADP (”D” tarkoittaa ”di”, joka tarkoittaa kahta).
Adp-molekyylin latautuminen ATP:ksi vaatii suuren määrän energiaa. Tämä energia varastoituu toisen ja kolmannen fosfaatin väliseen sidokseen. Kun tämä sidos katkeaa, energia vapautuu siten, että solu voi käyttää sen.
Kun tämä sidos katkeaa, energia vapautuu siten, että solu voi käyttää sen.Mitä?