ATP 이야기

ATP 이야기

 

 

 

 

ATP의 구조 아데노신(adenosine)은 그림1과 같이 아데닌이라는 질소함유유기화합물에 오탄당(탄소원자가 5개인 탄수화물의 일종)이 붙어 있는 화합물이다. 아데노신에 인산기가 1개가 달리면 아데노신1인산(AMP)이라 하고, 2개 달리면 아데노신2인산(ADP)이라 한다. ATP는 인산기가 3개 달린 물질을 말한다. 아데노신3인산은 모든 생물의 세포 내에 풍부하게 존재하는 물질이며, 생물의 에너지대사에서 매우 중요한 역할을 한다. AMP, ADP, ATP의 구조는 그림2와 같다. ATP에 붙어 있는 인산기들은 인산결합에 의해 서로 연결되어 있다. ATP에서 가장 끝에 붙어 있는 인산기는 인산결합을 끊고 떨어져 나갈 수 있는데, 이때 표준 에너지 변화는 7.3kcal/mol이고 일반적으로 생체 내에선 마그네슘 이온 농도 등의 영향을 받아 11~13kcal/mol의 자유에너지가 방출된다. 생물체는 이 에너지를 이용해 활동한다. 이 때문에 ATP를 에너지원이라고 말한다.              <그림1> 아데노신의 구조                             AMP의 구조                                   ADP의 구조                   ATP의 구조      ATP로부터 에너지를 만들어내는 과정 ATP 한 분자에 물이 한 분자 들어가서 ATP의 마지막 인산기를 가수분해시키고 다량의 에너지를 방출한다. 생체내에서 1몰의 ATP분자가 방출하는 에너지는 11∼13kcal나 된다. ATP에서 인산이 하나 떨어져 나가고 생긴 ADP도 가수분해되어 AMP가 될 때도 같은 양의 에너지가 방출된다.         ATP ＋ H2O → ADP ＋ H3PO4 ＋ 11∼13 kcal/mol       ADP ＋ H2O → AMP ＋ H3PO4 ＋ 11∼13 kcal/mol 저장수단으로서의 ATP ATP는 생물체 내의 에너지의 화폐(貨幣)라고 생각할 수 있다. 생물은 호흡을 통해 유기물을 분해하면서, 그때 나오는 에너지를 이용해 ADP를 ATP로 만들고 이를 저장한다. 그러다 에너지가 필요하면 다시 ATP를 가수분해하여 ADP로 만들면서 에너지를 만들어낸다. 일을 하고서 돈을 벌어두었다가, 필요할 때 돈을 쓰는 것과 비슷하다. 즉 ATP는 가치의 저장 수단인 화폐처럼 에너지의 저장 수단인 것이다. 저장 수단은 대량의 에너지를 저장할 수 있고, 저장이 쉽고 필요할 때 쉽게 방출시킬 수 있어야 유용하게 쓰일 수 있는데, ATP는 이러한 조건을 모두 갖춘 적절한 물질이다. ATP는 작은 분자이면서 고에너지를 저장하고 있는 물질이고, ADP를 인산화시켜 쉽게 저장할 수 있으며, 다시 가수분해를 통해 쉽게 에너지를 방출하기 때문이다. ATP의 이용 이렇게 모든 생물은 유기물의 산화에서 생긴 에너지를 ATP라는 화합물 속에 일단 저장하였다가 필요에 따라 이를 가수분해시켜 그때 방출되는 에너지를 이용하여 운동을 하고 체온을 유지한다. 또 생체전기를 발생시키기도 하고 생체발광(發光)을 일으키기도 하며 몸을 구성하는 고분자를 합성하기도 한다.

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