ทำไมต้องแอฟ. โมเลกุล ATP ในทางชีววิทยา: องค์ประกอบ หน้าที่ และบทบาทในร่างกาย

บทบาทหลักของ ATP ในร่างกายเกี่ยวข้องกับการให้พลังงานสำหรับปฏิกิริยาทางชีวเคมีหลายชนิด ในฐานะพาหะของพันธะพลังงานสูงสองพันธะ ATP ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานโดยตรงสำหรับกระบวนการทางชีวเคมีและสรีรวิทยาที่ใช้พลังงานจำนวนมาก ทั้งหมดนี้เป็นปฏิกิริยาของการสังเคราะห์สารที่ซับซ้อนในร่างกาย: การดำเนินการถ่ายโอนโมเลกุลแบบแอคทีฟผ่านเยื่อหุ้มชีวภาพรวมถึงการสร้างศักย์ไฟฟ้าของเมมเบรน การดำเนินการหดตัวของกล้ามเนื้อ

ดังที่ทราบกันดีอยู่แล้วในพลังงานชีวภาพของสิ่งมีชีวิต ประเด็นหลักสองประการมีความสำคัญ:

ก) พลังงานเคมีจะถูกเก็บไว้ผ่านการก่อตัวของ ATP ควบคู่ไปกับปฏิกิริยาแคแทบอลิซึมของการออกซิเดชั่นของสารตั้งต้นอินทรีย์
b) พลังงานเคมีถูกใช้ผ่านการสลาย ATP ควบคู่ไปกับปฏิกิริยาเอนเดอร์โกนิกของแอแนบอลิซึมและกระบวนการอื่นๆ ที่ต้องใช้พลังงาน

คำถามเกิดขึ้นว่าทำไมโมเลกุล ATP จึงมีบทบาทสำคัญในด้านพลังงานชีวภาพ หากต้องการแก้ไข ให้พิจารณาโครงสร้างของ ATP โครงสร้าง ATP - (ที่ pH 7.0 เทตระประจุของประจุลบ).

ATP เป็นสารประกอบที่ไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์ ความไม่แน่นอนของ ATP นั้นถูกกำหนดโดยประการแรกโดยการผลักไฟฟ้าสถิตในบริเวณของกลุ่มประจุลบที่มีชื่อเดียวกันซึ่งนำไปสู่ความตึงเครียดในโมเลกุลทั้งหมด แต่พันธะนั้นแข็งแกร่งที่สุด - P - O - P และประการที่สอง ด้วยเสียงสะท้อนที่เฉพาะเจาะจง ตามปัจจัยสุดท้าย มีการแข่งขันระหว่างอะตอมฟอสฟอรัสสำหรับอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ที่ไม่ได้แบ่งใช้ของอะตอมออกซิเจนที่อยู่ระหว่างพวกมัน เนื่องจากอะตอมฟอสฟอรัสแต่ละอะตอมมีประจุบวกบางส่วนเนื่องจากอิทธิพลของตัวรับอิเล็กตรอนที่มีนัยสำคัญของ P=O และ P - กลุ่ม O ดังนั้นความเป็นไปได้ของการดำรงอยู่ของ ATP จึงถูกกำหนดโดยการมีพลังงานเคมีในโมเลกุลในปริมาณที่เพียงพอเพื่อชดเชยความเครียดทางเคมีกายภาพเหล่านี้ โมเลกุล ATP ประกอบด้วยพันธะฟอสโฟแอนไฮไดรด์ (ไพโรฟอสเฟต) สองพันธะซึ่งการไฮโดรไลซิสจะมาพร้อมกับพลังงานอิสระที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (ที่ pH 7.0 และ 37 o C)

ATP + H 2 O = ADP + H 3 PO 4 G0I = - 31.0 กิโลจูล/โมล

ADP + H 2 O = แอมป์ + H 3 PO 4 G0I = - 31.9 กิโลจูล/โมล

ปัญหาสำคัญประการหนึ่งของพลังงานชีวภาพคือการสังเคราะห์ทางชีวภาพของ ATP ซึ่งในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นผ่านฟอสโฟรีเลชั่นของ ADP

ฟอสโฟรีเลชั่นของ ADP เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นเองและต้องใช้แหล่งพลังงาน ตามที่ระบุไว้ข้างต้น แหล่งพลังงานสองแหล่งดังกล่าวมีอิทธิพลเหนือกว่าในธรรมชาติ ได้แก่ พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานเคมีของสารประกอบอินทรีย์รีดิวซ์ พืชสีเขียวและจุลินทรีย์บางชนิดสามารถเปลี่ยนพลังงานของควอนตัมแสงที่ถูกดูดซับไปเป็นพลังงานเคมี ซึ่งถูกใช้ไปกับฟอสโฟรีเลชั่นของ ADP ในระยะแสงของการสังเคราะห์ด้วยแสง กระบวนการฟื้นฟู ATP นี้เรียกว่าฟอสโฟรีเลชั่นสังเคราะห์แสง การเปลี่ยนแปลงพลังงานของการออกซิเดชันของสารประกอบอินทรีย์ไปเป็นพันธะมหภาคของ ATP ภายใต้สภาวะแอโรบิกเกิดขึ้นเป็นหลักโดยออกซิเดชั่นฟอสโฟรีเลชั่น พลังงานอิสระที่จำเป็นสำหรับการสร้าง ATP นั้นถูกสร้างขึ้นในห่วงโซ่ออกซิเดชันทางเดินหายใจของไมโตคอนเดรีย

การสังเคราะห์ ATP อีกประเภทหนึ่งเรียกว่าการสังเคราะห์ฟอสโฟรีเลชั่นของสารตั้งต้น ตรงกันข้ามกับออกซิเดชั่นฟอสโฟรีเลชั่นที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอนผู้บริจาคของกลุ่มฟอสโฟรีลที่เปิดใช้งาน (- PO3 H2) ซึ่งจำเป็นสำหรับการฟื้นฟู ATP เป็นตัวกลางของกระบวนการไกลโคไลซิสและวงจรกรดไตรคาร์บอกซิลิก ในทุกกรณี กระบวนการออกซิเดชั่นนำไปสู่การก่อตัวของสารประกอบพลังงานสูง: 1,3-diphosphoglycerate (glycolysis), succinyl-CoA (วงจรกรด tricarboxylic) ซึ่งเมื่อมีส่วนร่วมของเอนไซม์ที่เหมาะสม จะสามารถโฟลิเลต ADP และ กำลังสร้างเอทีพี การเปลี่ยนแปลงพลังงานที่ระดับสารตั้งต้นเป็นวิธีเดียวในการสังเคราะห์ ATP ในสิ่งมีชีวิตแบบไม่ใช้ออกซิเจน กระบวนการสังเคราะห์ ATP นี้ช่วยให้คุณสามารถรักษาการทำงานของกล้ามเนื้อโครงร่างอย่างหนักในช่วงที่ขาดออกซิเจน ควรจำไว้ว่านี่เป็นหนทางเดียวสำหรับการสังเคราะห์ ATP ในเซลล์เม็ดเลือดแดงที่โตเต็มที่ซึ่งไม่มีไมโตคอนเดรีย

บทบาทที่สำคัญอย่างยิ่งในพลังงานชีวภาพของเซลล์นั้นเล่นโดยอะดีนิลนิวคลีโอไทด์ซึ่งมีกรดฟอสฟอริกสองตัวติดอยู่ สารนี้เรียกว่ากรดอะดีโนซีนไตรฟอสฟอริก (ATP) พลังงานจะถูกเก็บไว้ในพันธะเคมีระหว่างกรดฟอสฟอริกที่ตกค้างของโมเลกุล ATP ซึ่งจะถูกปล่อยออกมาเมื่อแยกฟอสฟอไรต์อินทรีย์:

เอทีพี= ADP+P+E,

โดยที่ F คือเอนไซม์ E คือการปล่อยพลังงาน ในปฏิกิริยานี้ จะเกิดกรดอะดีโนซีนฟอสฟอริก (ADP) ซึ่งเป็นส่วนที่เหลือของโมเลกุล ATP และฟอสเฟตอินทรีย์ เซลล์ทั้งหมดใช้พลังงาน ATP สำหรับกระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพ การเคลื่อนไหว การผลิตความร้อน แรงกระตุ้นของเส้นประสาท การเรืองแสง (เช่น แบคทีเรียเรืองแสง) ซึ่งก็คือสำหรับกระบวนการที่สำคัญทั้งหมด

ATP เป็นตัวสะสมพลังงานชีวภาพสากล พลังงานแสงที่มีอยู่ในอาหารที่บริโภคจะถูกเก็บไว้ในโมเลกุล ATP

ปริมาณ ATP ในเซลล์มีน้อย ดังนั้น ATP สำรองในกล้ามเนื้อก็เพียงพอสำหรับการหดตัว 20 - 30 ครั้ง ด้วยการทำงานที่เข้มข้นแต่เป็นระยะสั้น กล้ามเนื้อจะทำงานเนื่องจากการสลาย ATP ที่มีอยู่ในกล้ามเนื้อโดยเฉพาะ หลังจากเลิกงานคน ๆ หนึ่งจะหายใจแรง - ในช่วงเวลานี้คาร์โบไฮเดรตและสารอื่น ๆ จะถูกสลาย (พลังงานสะสม) และปริมาณ ATP ในเซลล์กลับคืนมา

นอกจากพลังงานแล้ว ATP ยังทำหน้าที่อื่นๆ ที่สำคัญไม่แพ้กันในร่างกายอีกด้วย:

· ATP ถือเป็นผลิตภัณฑ์เริ่มต้นในการสังเคราะห์กรดนิวคลีอิกร่วมกับนิวคลีโอไซด์ ไตรฟอสเฟตอื่นๆ
· นอกจากนี้ ATP ยังมีบทบาทสำคัญในการควบคุมกระบวนการทางชีวเคมีหลายชนิด เนื่องจากเอทีพีเป็นอัลโลสเตอริกเอฟเฟคเตอร์ของเอนไซม์จำนวนหนึ่ง จึงได้เข้าร่วมศูนย์ควบคุมเพื่อเพิ่มหรือระงับกิจกรรมของเอนไซม์เหล่านี้
· ATP ยังเป็นสารตั้งต้นโดยตรงสำหรับการสังเคราะห์ไซคลิกอะดีโนซีนโมโนฟอสเฟต ซึ่งเป็นสารรองในการส่งสัญญาณฮอร์โมนเข้าสู่เซลล์

บทบาทของ ATP ในฐานะเครื่องส่งสัญญาณในไซแนปส์ก็เป็นที่รู้จักเช่นกัน

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าโมเลกุลที่สำคัญที่สุดในร่างกายของเราในแง่ของการผลิตพลังงานคือ ATP (อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต: อะดีนิลนิวคลีโอไทด์ที่มีกรดฟอสฟอริกตกค้างสามชนิดและผลิตในไมโตคอนเดรีย)

ในความเป็นจริง ทุกเซลล์ในร่างกายของเรากักเก็บและใช้พลังงานสำหรับปฏิกิริยาทางชีวเคมีผ่าน ATP ดังนั้น ATP จึงถือเป็นสกุลเงินสากลของพลังงานชีวภาพ สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต้องการพลังงานอย่างต่อเนื่องเพื่อสนับสนุนการสังเคราะห์โปรตีนและ DNA การเผาผลาญและการขนส่งไอออนและโมเลกุลต่างๆ และรักษาการทำงานที่สำคัญของร่างกาย เส้นใยกล้ามเนื้อระหว่างการฝึกความแข็งแกร่งยังต้องการพลังงานที่มีอยู่ด้วย ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ATP จัดหาพลังงานให้กับกระบวนการเหล่านี้ทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ในการสร้าง ATP เซลล์ของเราต้องการวัตถุดิบ มนุษย์ได้รับวัตถุดิบเหล่านี้ผ่านแคลอรี่ผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชันของอาหารที่บริโภค เพื่อให้ได้พลังงาน อาหารนี้ต้องผ่านกระบวนการแปรรูปให้เป็นโมเลกุลที่ใช้งานง่ายก่อน นั่นคือ ATP

โมเลกุล ATP จะต้องผ่านหลายขั้นตอนก่อนนำไปใช้

ขั้นแรก โคเอ็นไซม์พิเศษถูกใช้เพื่อแยกฟอสเฟตหนึ่งในสามตัว (แต่ละตัวมีพลังงาน 10 แคลอรี่) ปล่อยพลังงานจำนวนมากและสร้างผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาอะดีโนซีนไดฟอสเฟต (ADP) หากต้องการพลังงานมากขึ้น กลุ่มฟอสเฟตถัดไปจะถูกแยกออก กลายเป็นอะดีโนซีน โมโนฟอสเฟต (AMP)

ATP + H 2 O → ADP + H 3 PO 4 + พลังงาน
ATP + H 2 O → AMP + H 4 P 2 O 7 + พลังงาน

เมื่อไม่ต้องการการผลิตพลังงานอย่างรวดเร็ว ปฏิกิริยาย้อนกลับจะเกิดขึ้น - ด้วยความช่วยเหลือของ ADP, ฟอสฟาเจน และไกลโคเจน หมู่ฟอสเฟตจะติดกลับเข้ากับโมเลกุล ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของ ATP กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนฟอสเฟตอิสระไปยังสารอื่น ๆ ที่มีอยู่ในกล้ามเนื้อซึ่งรวมถึงและ ในเวลาเดียวกัน กลูโคสจะถูกพรากไปจากแหล่งสำรองไกลโคเจนและสลายตัว

พลังงานที่ได้รับจากกลูโคสนี้จะช่วยแปลงกลูโคสกลับเป็นรูปแบบเดิม หลังจากนั้นฟอสเฟตอิสระจะสามารถติดเข้ากับ ADP ได้อีกครั้งเพื่อสร้าง ATP ใหม่ เมื่อวงจรเสร็จสมบูรณ์ ATP ที่สร้างขึ้นใหม่ก็พร้อมใช้งานครั้งต่อไป

โดยพื้นฐานแล้ว ATP ทำงานเหมือนแบตเตอรี่โมเลกุล โดยกักเก็บพลังงานเมื่อไม่ต้องการและปล่อยพลังงานเมื่อจำเป็น แท้จริงแล้ว ATP ก็เหมือนกับแบตเตอรี่ที่ชาร์จใหม่ได้เต็ม

โครงสร้างเอทีพี

โมเลกุล ATP ประกอบด้วยองค์ประกอบ 3 ส่วน:

น้ำตาล (น้ำตาลห้าคาร์บอนชนิดเดียวกับที่เป็นกระดูกสันหลังของ DNA)
อะดีนีน (อะตอมของคาร์บอนและไนโตรเจนที่เชื่อมต่อกัน)
ไตรฟอสเฟต

โมเลกุลของไรโบสตั้งอยู่ตรงกลางของโมเลกุล ATP ซึ่งขอบของโมเลกุลทำหน้าที่เป็นฐานสำหรับอะดีโนซีน
สายโซ่ของฟอสเฟตสามตัวอยู่ที่อีกด้านหนึ่งของโมเลกุลไรโบส ATP ทำให้เส้นใยบางและยาวอิ่มตัวซึ่งมีโปรตีนไมโอซิน ซึ่งเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของเซลล์กล้ามเนื้อของเรา

การเก็บรักษาเอทีพี

โดยเฉลี่ยแล้วร่างกายของผู้ใหญ่ใช้ ATP ประมาณ 200-300 โมลต่อวัน (โมลคือคำศัพท์ทางเคมีสำหรับปริมาณของสารในระบบที่มีอนุภาคมูลฐานมากเท่ากับอะตอมของคาร์บอนในไอโซโทปคาร์บอน-12 0.012 กิโลกรัม) ปริมาณ ATP ในร่างกาย ณ เวลาใดก็ตามคือ 0.1 โมล ซึ่งหมายความว่า ATP จะต้องนำมาใช้ซ้ำ 2,000-3,000 ครั้งตลอดทั้งวัน ไม่สามารถจัดเก็บ ATP ได้ ดังนั้นระดับการสังเคราะห์จึงเกือบจะตรงกับระดับการบริโภค

ระบบเอทีพี

เนื่องจาก ATP มีความสำคัญในแง่ของพลังงาน และเนื่องจากมีการใช้อย่างแพร่หลาย ร่างกายจึงมีวิธีการผลิต ATP ที่แตกต่างกัน นี่คือระบบทางชีวเคมีสามระบบที่แตกต่างกัน ลองดูตามลำดับ:

เมื่อกล้ามเนื้อมีกิจกรรมระยะสั้น แต่เข้มข้น (ประมาณ 8-10 วินาที) ระบบจะใช้ฟอสฟาเจน - ATP รวมกับครีเอทีนฟอสเฟต ระบบฟอสฟาเจนช่วยให้แน่ใจว่า ATP จำนวนเล็กน้อยไหลเวียนอยู่ในเซลล์กล้ามเนื้อของเราอย่างต่อเนื่อง

เซลล์กล้ามเนื้อยังมีครีเอทีนฟอสเฟตที่ให้พลังงานสูง ซึ่งใช้ในการฟื้นฟูระดับ ATP หลังจากทำกิจกรรมที่มีความเข้มข้นสูงในระยะสั้น เอนไซม์ครีเอทีนไคเนสนำกลุ่มฟอสเฟตจากครีเอทีนฟอสเฟตและถ่ายโอนไปยัง ADP อย่างรวดเร็วเพื่อสร้าง ATP ดังนั้นเซลล์กล้ามเนื้อจะแปลง ATP เป็น ADP และฟอสฟาเจนจะลด ADP เป็น ATP อย่างรวดเร็ว ระดับครีเอทีนฟอสเฟตเริ่มลดลงหลังจากทำกิจกรรมที่มีความเข้มข้นสูงเพียง 10 วินาที และระดับพลังงานลดลง ตัวอย่างการทำงานของระบบฟอสฟาเจน เช่น การวิ่ง 100 เมตร

ระบบกรดไกลโคเจน-แลกติกให้พลังงานแก่ร่างกายในอัตราที่ช้ากว่าระบบฟอสฟาเจน แม้ว่าจะทำงานได้ค่อนข้างเร็วและให้ ATP เพียงพอสำหรับกิจกรรมที่มีความเข้มข้นสูงประมาณ 90 วินาที ในระบบนี้กรดแลคติกผลิตจากกลูโคสในเซลล์กล้ามเนื้อโดยผ่านกระบวนการเมแทบอลิซึมแบบไม่ใช้ออกซิเจน

เนื่องจากในสภาวะไร้ออกซิเจนร่างกายไม่ได้ใช้ออกซิเจน ระบบนี้จึงให้พลังงานในระยะสั้นโดยไม่ต้องเปิดใช้งานระบบหัวใจและหลอดเลือดในลักษณะเดียวกับระบบแอโรบิก แต่ประหยัดเวลาได้ ยิ่งไปกว่านั้น เมื่ออยู่ในโหมดแอนแอโรบิก กล้ามเนื้อจะทำงานอย่างรวดเร็ว หดตัวอย่างทรงพลัง และขัดขวางการจ่ายออกซิเจน เนื่องจากหลอดเลือดถูกบีบอัด

บางครั้งระบบนี้เรียกว่าการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน และตัวอย่างที่ดีในกรณีนี้คือการวิ่งระยะทาง 400 เมตร

หากการออกกำลังกายกินเวลานานกว่าสองสามนาที ระบบแอโรบิกก็จะเริ่มทำงาน และกล้ามเนื้อจะได้รับ ATP ก่อน จากนั้นจึงมาจากไขมัน และสุดท้ายจากกรดอะมิโน () โปรตีนถูกใช้เป็นพลังงานส่วนใหญ่ในภาวะอดอยาก (ในบางกรณีการอดอาหาร)

การหายใจแบบแอโรบิกทำให้เกิด ATP ในปริมาณที่ช้าที่สุด แต่ให้พลังงานเพียงพอต่อการออกกำลังกายเป็นเวลาหลายชั่วโมง สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากในระหว่างการหายใจแบบใช้ออกซิเจน กลูโคสจะถูกย่อยเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ โดยที่กรดแลคติคในระบบกรดไกลโคเจน-แลคติคขัดขวาง ไกลโคเจน (รูปแบบที่เก็บไว้ของกลูโคส) ในระหว่างการหายใจแบบใช้ออกซิเจนได้มาจากสามแหล่ง:

การดูดซึมกลูโคสจากอาหารในระบบทางเดินอาหารซึ่งเข้าสู่กล้ามเนื้อผ่านระบบไหลเวียนโลหิต
กลูโคสตกค้างในกล้ามเนื้อ
การสลายไกลโคเจนในตับเป็นกลูโคสซึ่งเข้าสู่กล้ามเนื้อผ่านระบบไหลเวียนโลหิต

บทสรุป

หากคุณเคยสงสัยว่าเราได้รับพลังงานจากที่ไหนในการทำกิจกรรมต่างๆ ภายใต้สภาวะที่ต่างกัน คำตอบส่วนใหญ่ก็คือ ATP โมเลกุลที่ซับซ้อนนี้ช่วยในการแปลงส่วนประกอบอาหารต่างๆ ให้เป็นพลังงานที่นำไปใช้ประโยชน์ได้ง่าย

หากไม่มี ATP ร่างกายของเราก็ไม่สามารถทำงานได้ ดังนั้นบทบาทของ ATP ในการผลิตพลังงานจึงมีหลายแง่มุม แต่ในขณะเดียวกันก็เรียบง่าย

การทำงานร่วมกันของทุกระบบในร่างกายเป็นไปได้ด้วยการเผาผลาญพลังงานที่เหมาะสมซึ่งเกิดขึ้นในระดับเซลล์ ยา ATP สามารถให้แหล่งโภชนาการเสริมแก่เซลล์ทั้งหมดได้ ส่วนประกอบออกฤทธิ์ไม่เพียงแต่นำไปสู่การเผาผลาญที่ดีขึ้นในเนื้อเยื่อเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มการจัดหาพลังงานอีกด้วย

รูปแบบการเปิดตัวและองค์ประกอบ

ยาส่วนใหญ่อยู่ในรูปแบบของสารละลายสำหรับฉีดเข้ากล้ามเนื้อ ATP บรรจุในหลอดแก้วใสขนาด 1 มล. ซึ่งวางอยู่ในตุ่ม หนึ่งแพ็คเกจมี 10 ยูนิต

สารออกฤทธิ์หลักคือโซเดียมอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตซึ่งมีเนื้อหาในหลอดเท่ากับ 1% เมื่อเจือจางด้วยสารละลาย จะได้ปริมาณ 10 มล. ออกมาในที่สุด

แพทย์อาจสั่งยาเม็ด ATP Long เพิ่มเติมซึ่งจะช่วยเพิ่มผลที่คาดหวัง

หลักการทำงาน

ส่วนประกอบที่ใช้งานไม่เพียงช่วยเพิ่มการเผาผลาญและการจัดหาพลังงานในเนื้อเยื่อของร่างกายเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่สำคัญอื่น ๆ อีกหลายประการ:

ส่งสัญญาณกระตุ้นจากเส้นประสาทของสมองไปยังกล้ามเนื้อหัวใจ
ปรับการทำงานของช่องเชื่อมต่อที่อยู่ในพื้นที่ระหว่างเซลล์ให้เป็นปกติ
ปรับการนำแรงกระตุ้นตามเส้นใยประสาทให้เป็นปกติ
เพิ่มความทนทานของกล้ามเนื้อหัวใจระหว่างการทำงาน
ช่วยผ่อนคลายกล้ามเนื้อหัวใจ

เภสัชวิทยา

ยานี้ใช้ในการรักษาภาวะขาดเลือดซึ่งสังเกตการเสื่อมสภาพของเยื่อหุ้มเซลล์ คำแนะนำสำหรับการใช้งานในการฉีด ATP ยืนยันอัตราการกระตุ้นการเผาผลาญพลังงานที่สูง การใช้ยาเป็นประจำตลอดจนการบำบัดตามหลักสูตรสามารถปรับปรุงการขนส่งไอออนเข้าสู่เยื่อหุ้มเซลล์ได้ การกระทำนี้ช่วยคืนปริมาณแมกนีเซียมและเกลือโพแทสเซียมที่เหมาะสมที่สุด

การฉีด ATP ช่วยเพิ่มการไหลเวียนของเลือดในหลอดเลือด ส่งผลให้กล้ามเนื้อหัวใจเป็นปกติ ด้วยการบำบัดระยะยาว การออกกำลังกายจะเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

บ่งชี้ในการใช้งาน

แนะนำให้ใช้การฉีดยา ATP ในกรณีต่อไปนี้:

ผู้ป่วยบ่นว่าออกกำลังกายน้อยลง เหนื่อยล้าอย่างรวดเร็ว
กรณีนักกีฬากำลังเตรียมตัวแข่งขัน
เพื่อฟื้นฟูการทำงานของหัวใจ
ด้วยการไหลเวียนของเลือดในหลอดเลือดสมองลดลง
เสี่ยงต่อการเกิดภาวะหัวใจวายและภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ
เพื่อขจัดอาการ “อ่อนเพลียเรื้อรัง”

การฉีดยามักถูกกำหนดไว้สำหรับ:

หัวใจขาดเลือด;
อิศวร;
โรคกล้ามเนื้อหัวใจอักเสบ;
ดีสโทเนียพืชและหลอดเลือด;
โรคหลอดเลือดหัวใจตีบและโรคอื่น ๆ ที่นำไปสู่การรบกวนจังหวะการเต้นของหัวใจ

ข้อห้าม

การบริหาร ATP มีข้อห้ามในกรณีที่บุคคลไม่สามารถทนต่อโซเดียมอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตได้เช่นเดียวกับในโรคอักเสบของระบบทางเดินหายใจ

นอกจากนี้ ไม่แนะนำให้ใช้การรักษาด้วยยานี้สำหรับภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตายเฉียบพลัน เช่นเดียวกับในระหว่างตั้งครรภ์ ช่วงให้นมบุตร และในผู้ป่วยที่อายุต่ำกว่า 18 ปี

คำแนะนำสำหรับการใช้งาน

ยานี้มีไว้สำหรับการบริหารโดยไม่ส่งผลกระทบต่อหลอดอาหารและทางเดินอาหารดังนั้นแพทย์ส่วนใหญ่มักกำหนดให้ฉีด ATP เข้ากล้าม การบริหารผ่านทางหลอดเลือดดำจะได้รับอนุญาตในกรณีที่ผู้ป่วยมีอาการรุนแรงซึ่งเกี่ยวข้องกับการแปลอิศวรเหนือช่องท้อง ระยะเวลาของหลักสูตรเป็นไปตามที่แพทย์กำหนด โดยขึ้นอยู่กับภาพทางคลินิก สภาพทั่วไปของผู้ป่วย และปัจจัยอื่นๆ

ขั้นตอนการรักษามาตรฐานมีดังนี้:

ในกรณีที่กล้ามเนื้อเสื่อมและการไหลเวียนของอุปกรณ์ต่อพ่วงทำงานผิดปกติ

ปริมาณยารายวันสำหรับผู้ป่วยอายุ 18 ปีขึ้นไปมักจะอยู่ที่ 1-2 มิลลิลิตร ในสองวันแรก ฉีดเข้ากล้ามเนื้อ 1 มิลลิลิตรทุกๆ 24 ชั่วโมง ในวันต่อมา ฉีดที่ความถี่ 12 ชั่วโมง ซึ่งเท่ากับ 2 มิลลิลิตรต่อวัน ในบางสถานการณ์ อาจให้ ATP เริ่มแรกทุก 12 ชั่วโมง

ระยะเวลาการรักษามักใช้เวลา 30-45 วัน สามารถทำซ้ำได้หลังจากช่วงเวลา 1-2 เดือน

ความเสื่อมของจอประสาทตาทางพันธุกรรม

เมื่อรักษาโรคนี้การบริหาร ATP เฉลี่ยต่อวันคือ 10 มล. ฉีดยาวันละ 2 ครั้งในปริมาณ 5 มล. การบำบัดจะดำเนินการเป็นเวลา 2 สัปดาห์และทำซ้ำหากจำเป็นหลังจาก 9-11 เดือน

เมื่อหยุดอิศวรเหนือหน้าท้อง

ยาจะถูกฉีดเข้าไปในหลอดเลือดดำในช่วงเวลา 5-10 วินาที และอาจฉีดซ้ำหลังจากผ่านไป 3 นาที ตามกฎแล้วภายใน 24 ชั่วโมงหลังฉีด สภาพร่างกายจะกลับสู่ปกติ

ผลข้างเคียง

การให้โซเดียมอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตโดยส่วนใหญ่ร่างกายสามารถทนต่อยาได้ดี แต่บางครั้งอาจทำให้เกิดอาการไมเกรน ขับปัสสาวะเพิ่มขึ้น และยังทำให้เกิดอาการหัวใจเต้นเร็วด้วย

นอกจากนี้หลังจากการฉีด ATP สิ่งต่อไปนี้อาจเกิดขึ้นได้:

คลื่นไส้;
ความอ่อนแอ;
สีแดงของผิวหน้า;
ไมเกรน;

คำแนะนำพิเศษ

ไม่แนะนำให้บริหารยาพร้อมกับไกลโคไซด์หัวใจจำนวนมาก ปฏิกิริยานี้อาจนำไปสู่ความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของผลข้างเคียง รวมถึงภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ

สภาพการเก็บรักษา

ตามการปฏิบัติทางการแพทย์และความคิดเห็นของผู้ป่วยแสดงให้เห็นว่ายา ATP ได้รับการยอมรับอย่างดีจากร่างกายและมีผลดีต่อการทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือด การใช้งานที่หลากหลายทำให้สามารถใช้ได้กับโรคต่างๆ

โมโนแซ็กคาไรด์(น้ำตาลเชิงเดี่ยว) ประกอบด้วยหนึ่งโมเลกุลที่มีอะตอมของคาร์บอนตั้งแต่ 3 ถึง 6 อะตอม ไดแซ็กคาไรด์- สารประกอบที่เกิดจากโมโนแซ็กคาไรด์ 2 ชนิด โพลีแซ็กคาไรด์เป็นสารโมเลกุลสูงที่ประกอบด้วยโมโนแซ็กคาไรด์จำนวนมาก (ตั้งแต่หลายสิบถึงหลายหมื่น)

คาร์โบไฮเดรตหลายชนิดพบได้ในสิ่งมีชีวิตในปริมาณมาก หน้าที่หลักของพวกเขา:

พลังงาน: คาร์โบไฮเดรตเป็นแหล่งพลังงานหลักสำหรับร่างกาย ในบรรดาโมโนแซ็กคาไรด์ ได้แก่ ฟรุคโตส ซึ่งพบกันอย่างแพร่หลายในพืช (ส่วนใหญ่ในผลไม้) และโดยเฉพาะอย่างยิ่งกลูโคส (เมื่อสลายหนึ่งกรัมจะปล่อยพลังงาน 17.6 กิโลจูล) กลูโคสพบได้ในผลไม้และส่วนอื่นๆ ของพืช ในเลือด น้ำเหลือง และเนื้อเยื่อของสัตว์ ในบรรดาไดแซ็กคาไรด์จำเป็นต้องแยกแยะซูโครส (น้ำตาลอ้อยหรือบีท) ประกอบด้วยกลูโคสและฟรุกโตสและแลคโตส (น้ำตาลนม) ที่เกิดจากสารประกอบของกลูโคสและกาแลคโตส ซูโครสพบได้ในพืช (ผลไม้เป็นหลัก) และแลคโตสพบในนม มีบทบาทสำคัญในโภชนาการของสัตว์และมนุษย์ โพลีแซ็กคาไรด์ เช่น แป้งและไกลโคเจน ซึ่งมีโมโนเมอร์คือกลูโคส มีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการพลังงาน เป็นสารสำรองของพืชและสัตว์ตามลำดับ หากมีกลูโคสในร่างกายเป็นจำนวนมากก็จะใช้ในการสังเคราะห์สารเหล่านี้ซึ่งสะสมอยู่ในเซลล์ของเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ ดังนั้นแป้งจึงพบได้ในผลไม้ เมล็ดพืช และหัวมันฝรั่งในปริมาณมาก ไกลโคเจน - ในตับกล้ามเนื้อ สารเหล่านี้จะถูกสลายตามความจำเป็นเพื่อส่งกลูโคสไปยังอวัยวะและเนื้อเยื่อต่างๆ ของร่างกาย
โครงสร้าง: ตัวอย่างเช่น โมโนแซ็กคาไรด์ เช่น ดีออกซีไรโบสและไรโบส เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของนิวคลีโอไทด์ คาร์โบไฮเดรตหลายชนิดเป็นส่วนหนึ่งของผนังเซลล์ (เซลลูโลสในพืช ไคตินในเชื้อรา)

ไขมัน (ไขมัน)- สารอินทรีย์ที่ไม่ละลายในน้ำ (ไม่ชอบน้ำ) แต่ละลายได้ง่ายในตัวทำละลายอินทรีย์ (คลอโรฟอร์ม น้ำมันเบนซิน ฯลฯ) โมเลกุลประกอบด้วยกลีเซอรอลและกรดไขมัน ความหลากหลายของอย่างหลังจะเป็นตัวกำหนดความหลากหลายของไขมัน ฟอสโฟลิพิด (ซึ่งมีกรดไขมันตกค้างคือกรดฟอสฟอริก) และไกลโคลิพิด (สารประกอบของลิพิดและแซ็กคาไรด์) พบกันอย่างแพร่หลายในเยื่อหุ้มเซลล์

หน้าที่ของลิพิดมีโครงสร้าง มีพลัง และปกป้อง

โครงสร้างพื้นฐานของเยื่อหุ้มเซลล์คือชั้นไขมันแบบไบโมเลกุล (เกิดจากโมเลกุลสองชั้น) ซึ่งฝังอยู่ในโมเลกุลของโปรตีนต่างๆ

เมื่อไขมันถูกทำลาย 1 กรัม พลังงานจะถูกปล่อยออกมา 38.9 กิโลจูล ซึ่งมากกว่าประมาณสองเท่าของคาร์โบไฮเดรตหรือโปรตีน 1 กรัมที่ถูกสลาย ไขมันสามารถสะสมในเซลล์ของเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ (ตับ เนื้อเยื่อใต้ผิวหนังในสัตว์ เมล็ดพืชในพืช) ในปริมาณมากทำให้เกิด "เชื้อเพลิง" ที่สำคัญในร่างกาย

เนื่องจากไขมันมีค่าการนำความร้อนต่ำจึงมีบทบาทสำคัญในการป้องกันภาวะอุณหภูมิร่างกายลดลง (เช่น ชั้นไขมันใต้ผิวหนังในวาฬและสัตว์จำพวกพินนิเพด)

เอทีพี (อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต)ทำหน้าที่เป็นตัวพาพลังงานสากลในเซลล์ พลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างการสลายสารอินทรีย์ (ไขมัน คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ฯลฯ) ไม่สามารถนำมาใช้ในการทำงานใดๆ ได้โดยตรง แต่ในตอนแรกจะถูกเก็บไว้ในรูปของ ATP

อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต ประกอบด้วยอะดีนีนฐานไนโตรเจน, ไรโบส และโมเลกุลสามโมเลกุล (หรือมากกว่านั้นคือสารตกค้าง) ของกรดฟอสฟอริก (รูปที่ 1)

ข้าว. 1. องค์ประกอบของโมเลกุลเอทีพี

เมื่อกรดฟอสฟอริกตกค้างหนึ่งตัวถูกกำจัด จะเกิด ADP (อะดีโนซีน ไดฟอสเฟต) และพลังงานประมาณ 30 กิโลจูลจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งถูกใช้ไปกับการทำงานบางอย่างในเซลล์ (เช่น การหดตัวของเซลล์กล้ามเนื้อ กระบวนการสังเคราะห์สารอินทรีย์ ฯลฯ):

เนื่องจากปริมาณ ATP ในเซลล์มีจำกัด จึงได้รับการฟื้นฟูอย่างต่อเนื่องเนื่องจากพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการสลายตัวของสารอินทรีย์อื่นๆ การลด ATP เกิดขึ้นโดยการเพิ่มโมเลกุลของกรดฟอสฟอริกลงใน ADP:

ดังนั้นจึงสามารถแยกแยะได้สองขั้นตอนหลักในการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพของพลังงาน:

1) การสังเคราะห์ ATP - การเก็บพลังงานในเซลล์

2) ปล่อยพลังงานที่สะสมไว้ (อยู่ในกระบวนการสลาย ATP) เพื่อไปทำหน้าที่ในเซลล์

ลักษณะทั่วไปของการเผาผลาญ

ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับชีวิตคือการแลกเปลี่ยนสารระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม จากสภาพแวดล้อมภายนอก ร่างกายจะได้รับแหล่งพลังงาน วัสดุก่อสร้างสำหรับการสังเคราะห์ต่างๆ วิตามิน แร่ธาตุ น้ำ และออกซิเจน ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นในร่างกายจะถูกกำจัดออกจากร่างกาย ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และแอมโมเนีย (ในรูปของยูเรีย)

กระบวนการเผาผลาญที่เกิดขึ้นในร่างกายสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ระยะ คือ การย่อย และ การเผาผลาญ

การย่อย.

กำลังดำเนินการ การย่อย ตามกฎแล้วสารอาหารที่มีโมเลกุลสูงและมีสิ่งแปลกปลอมเข้าสู่ร่างกายจะถูกย่อยสลายภายใต้การกระทำของเอนไซม์ย่อยอาหารและในที่สุดก็ถูกเปลี่ยนเป็นสารประกอบง่าย ๆ ซึ่งเป็นสากลสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ตัวอย่างเช่น โปรตีนในอาหารใดๆ ก็ตามจะแตกตัวออกเป็นกรดอะมิโน 20 ชนิด ซึ่งเหมือนกับกรดอะมิโนในร่างกายทุกประการ จากคาร์โบไฮเดรตในอาหารจะเกิดโมโนแซ็กคาไรด์สากล - กลูโคส ดังนั้นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของการย่อยจึงสามารถนำเข้าสู่สภาพแวดล้อมภายในร่างกายและนำไปใช้โดยเซลล์เพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย

การเผาผลาญอาหาร

การเผาผลาญอาหาร- คือชุดของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมภายในร่างกาย ได้แก่ ในเซลล์ของเขา ในปัจจุบัน เป็นที่รู้กันว่าปฏิกิริยาเคมีนับหมื่นที่ทำให้เกิดการเผาผลาญ

ในทางกลับกันการเผาผลาญจะแบ่งออกเป็น แคแทบอลิซึม และ แอแนบอลิซึม .

ภายใต้ แคแทบอลิซึม หมายถึง ปฏิกิริยาเคมีที่ทำให้โมเลกุลขนาดใหญ่แตกตัวและเปลี่ยนเป็นโมเลกุลที่เล็กลง ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของแคแทบอลิซึมคือสารอย่างง่ายเช่น CO 2, H 2 O และ NH 3

รูปแบบต่อไปนี้เป็นลักษณะของแคแทบอลิซึม:

· ในกระบวนการแคแทบอลิซึม ปฏิกิริยาออกซิเดชั่นจะมีอิทธิพลเหนือกว่า

· แคแทบอลิซึมเกิดขึ้นจากการใช้ออกซิเจน

· กระบวนการแคแทบอลิซึมจะปล่อยพลังงานออกมา ประมาณครึ่งหนึ่งของพลังงานนั้นสะสมอยู่ในรูปของพลังงานเคมี อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (เอทีพี). พลังงานอีกส่วนหนึ่งถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อน

แอแนบอลิซึมรวมถึงปฏิกิริยาการสังเคราะห์ที่หลากหลาย

แอแนบอลิซึมมีลักษณะเฉพาะโดยคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

· ปฏิกิริยาการฟื้นตัวเป็นเรื่องปกติสำหรับแอแนบอลิซึม

· ในระหว่างกระบวนการแอแนบอลิซึม ไฮโดรเจนจะถูกใช้ไป โดยปกติ

อะตอมไฮโดรเจนถูกใช้ แยกออกจากกลูโคสและถ่ายโอนโดยโคเอ็นไซม์ NADP ( ในรูปของ NADPH 2) (ดูบทที่ 5);

· แอแนบอลิซึมเกิดขึ้นจากการใช้พลังงานซึ่งมีแหล่งที่มาคือ ATP

วัตถุประสงค์หลักของการเผาผลาญ:

· การเกิดปฏิกิริยาแคแทบอลิซึมและแอแนบอลิซึมพร้อมกันนำไปสู่การสร้างองค์ประกอบทางเคมีของร่างกายใหม่ซึ่งเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับชีวิตของมัน

· ถ้าแอแนบอลิซึมมีอิทธิพลเหนือแคแทบอลิซึม การสะสมของสารเคมีในร่างกาย และประการแรกคือโปรตีนจะเกิดขึ้น การสะสมของโปรตีนในร่างกายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตและการพัฒนา

การจัดหาพลังงาน (ในรูปของโมเลกุล ATP)ทุกความต้องการของร่างกาย

โครงสร้างและบทบาททางชีววิทยาของ ATP

อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP) เป็นนิวคลีโอไทด์ โมเลกุล ATP มีฐานไนโตรเจน - อะดีนีน, คาร์โบไฮเดรต - น้ำตาล และสามส่วนที่เหลือ กรดฟอสฟอริก (เรียกว่า อะดีนีนที่จับกับไรโบส) อะดีโนซีน).

ลักษณะพิเศษของโมเลกุล ATP คือกรดฟอสฟอริกตัวที่สองและสามติดอยู่ด้วยพันธะที่มีพลังงานสูง การเชื่อมต่อนี้เรียกว่า พลังงานสูง หรือ มาโครเออร์จิค และระบุด้วยป้าย ~ - สารประกอบที่มีพันธะพลังงานสูงให้นิยามด้วยคำว่า “ มาโคร" .

สูตรโครงสร้างของ ATP มีดังนี้:

ไม่มี СH 2 O – P - O ~ P - O ~ P - OH

อะดีนีนโอโอ้โอ้โอ้

น้ำตาล

ในรูปแบบที่เรียบง่าย โครงสร้างของ ATP สามารถแสดงได้ด้วยแผนภาพต่อไปนี้:

เมื่อใช้ ATP เป็นแหล่งพลังงาน การกำจัดมักจะเกิดขึ้นโดยการไฮโดรไลซิสของกรดฟอสฟอริกที่ตกค้างสุดท้าย:

เอทีพี + เอช 2 โอ ®ADP + ช 3 ป 4 + คิว(พลังงาน)

ภายใต้สภาพทางสรีรวิทยาเช่น ภายใต้สภาวะที่มีอยู่ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต (อุณหภูมิ, pH, ความดันออสโมติก, ความเข้มข้นของสารตั้งต้น ฯลฯ), การแยกเอทีพีหนึ่งโมล (506 ก.)พร้อมกับปล่อยพลังงาน 12 กิโลแคลอรีหรือ 50 กิโลจูล

ผู้ใช้หลักของพลังงาน ATP ในร่างกายคือ:

ปฏิกิริยาการสังเคราะห์

· กิจกรรมของกล้ามเนื้อ

การลำเลียงโมเลกุลและไอออนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ (เช่น การดูดซึมสารจากลำไส้ การสร้างปัสสาวะในไต การสร้างและการส่งกระแสประสาท เป็นต้น)

ดังนั้นบทบาททางชีววิทยาของ ATP ก็คือสารนี้เป็นตัวสะสมพลังงานสากล ซึ่งเป็น "สกุลเงิน" พลังงานชนิดหนึ่งของเซลล์

ซัพพลายเออร์หลักของ ATP คือ การหายใจของเนื้อเยื่อ - ระยะสุดท้ายของแคแทบอลิซึม เกิดขึ้นในไมโตคอนเดรียของทุกเซลล์ ยกเว้นเซลล์เม็ดเลือดแดง (เม็ดเลือดแดง)