理解ATP -10回答的10个蜂窝能量问题

你不能只抓住手指，将食物变成能量。不过，从食物中产生的细胞能量是如此有效，这似乎很容易。但是，您体内最重要的分子之一实际上是在努力产生细胞能量。而且您可能从未听说过这种关键分子，即ATP或三磷酸腺苷。

因此，让我们为ATP提供一些当之无愧的聚光灯。

毕竟，ATP是可以使用食物中的能量来完成所有的原因细胞执行的任务。这种能量载体位于您身体的每个细胞中 - uscles，皮肤，大脑，您将其命名。基本上，ATP是使细胞能量发生的原因。

但是细胞能量的产生是一个复杂的过程。幸运的是，您无需成为科学家即可掌握这个棘手的概念。经过下面的10个问题，您将有简单的答案来建立知识基础。开始学习基础知识，并一直走到所涉及的化学的秘密。

1.什么是ATP？

ATP是您体内最丰富的能量携带分子。它利用食物分子中发现的化学能，然后释放出来以助长细胞中的作品。

将ATP视为您体内细胞的通用货币。您吃的食物被消化成大量的小额营养素。饮食中的碳水化合物全部转化为一种称为葡萄糖的简单糖。

这种简单的糖有能力“购买”大量的细胞能量。但是您的细胞不接受葡萄糖作为付款方式。您需要将葡萄糖转换为将在细胞中起作用的货币。

ATP就是所接受的货币。通过复杂的化学反应链（您的人体的货币兑换），葡萄糖被转换为ATP。这种转化过程称为细胞呼吸或代谢。

就像将货币从一种货币交换到另一种货币一样，葡萄糖的能量在每种反应结束时采用临时化合物的形式。葡萄糖在其能量沉降到ATP之前已更改为其他几种化合物。不用担心。您会在问题4中阐明的能源交换链中看到其中一些化合物。

2. ATP是什么样的分子？

缩写ATP代表腺苷三磷酸。这个长名称转化为附着在糖和磷酸盐链上的核酸（蛋白质）。磷酸盐链是将磷和氧原子连接在一起的组。一个很酷的事实：ATP与遗传物质中发现的蛋白质非常相似。

3. ATP如何携带能量？

磷酸盐链是ATP分子的能量携带部分。链条沿着主要的化学反应正在进行。

要了解正在发生的事情，让我们介绍一些简单的化学规则。当原子和分子之间形成键时，可以存储能量。这种能量保存在化学键中，直到被迫破裂为止。

当化学键断裂时，会释放能量。就ATP而言，这是很多能量。这种能量有助于细胞执行工作。任何多余的能量都会使人体作为热量。

ATP中的化学键非常强，因为形成磷酸盐链的原子特别负电。这意味着他们总是在寻找一个带正电荷的分子以配对的分子。通过离开磷酸盐链，这些分子可以平衡其负电荷，从而创造渴望的平衡。

因此，需要大量能量来保持负电荷的磷酸链完整。所有的拉力都派上用场。因为当链被带正电荷的力打破时，大量能量就会在电池内释放。

4. ATP来自哪里？

为了使ATP为细胞供电，葡萄糖必须开始能源货币兑换。

创建ATP的第一个化学反应称为糖酵解。它的名称实际上是指“分解葡萄糖”（Glyco =葡萄糖，裂解=断裂）。糖酵解依赖于蛋白质分裂葡萄糖分子，并创建一个较小的化合物称为丙酮酸。

回想一下临时形式的能源货币所吸引的葡萄糖和ATP之间。

丙酮酸是能量交换反应的下一个主要化合物。产生丙酮酸后，它将进入仅在能源生产中涉及的细胞中的专门区域。这个地方称为线粒体。

在线粒体中，丙酮酸转化为二氧化碳和一种称为的化合物乙酰辅酶A（或COA，简称）。当您呼气时，在此步骤中生产的二氧化碳将发布。乙酰COA在创建ATP的过程中向前移动。

下一个化学反应使用乙酰基COA创建额外的二氧化碳和一种称为能量的分子烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）。纳德是一种特殊的化合物。还记得对立面如何吸引和带负电的化合物以积极的态度平衡能量吗？纳德（Nadh）是寻求积极伴侣的负电荷分子之一。

纳德在创建ATP的最后一步中起着作用。在变成腺苷之前三- 磷酸盐，开始于腺苷di- 磷酸盐（ADP）。NADH帮助ADP创建了动力包装的ATP。

纳德的负荷打开特殊蛋白质这创建了ATP。该蛋白质像一种非常强大的磁铁，将ADP和单个磷酸盐分子融合在一起，形成了ATP。回想一下这种化学键的强度。现在，准备释放了很多力量！

这也可能有助于将ATP视为可充电电池。它经过高能量和低能的周期。ATP就像具有全功率的电池，当键断裂时能量会排出。要再次充电电池，您需要建立新的债券。

由于纳德（Nadh）为将ADP和磷酸盐融合在一起的蛋白质提供动力，因此它就像一种使能量周期搅动的齿轮。NADH不断为ATP电池充电，因此可以再次使用。

这些纽带不断被制成和破坏。食物中的能量转化为存储在ATP中的能量。这就是您的细胞有能力继续努力维持健康的方式。

5.细胞能源生产在哪里？

ATP的创建发生在整个身体的细胞中。当在肠中消化葡萄糖时，该过程开始。接下来，它被细胞吸收并转化为丙酮酸。然后，它传输到细胞的线粒体。最终是ATP生产的地方。

6.什么是线粒体？

线粒体被称为细胞的动力体，是从ADP和磷酸盐形成ATP的地方。特殊的蛋白质（由NADH充满活力的蛋白质）嵌入了线粒体的膜中。他们不断生产ATP来为细胞供电。

7.细胞会产生多少ATP？

特定于体内的细胞数量惊人 - 37.2万亿。典型细胞产生的ATP量也一样。

在任何时间点，单个单元格中大约有十亿个ATP分子。您的细胞还以惊人的速度消耗了所有ATP。一个单元可以在短短两分钟内将其ATP的存储库完全转移！

8.所有细胞都使用ATP吗？

您的所有细胞不仅使用它，而且所有生物体都将ATP用作其能源。在所有细胞的细胞质中发现ATP。细胞质是细胞中心的空间。它充满了一种称为细胞质的物质。

所有不同的细胞设备（细胞器）均位于包括线粒体在内的细胞质中。生产后，ATP离开线粒体在整个细胞中行驶，执行其指定的任务。

9.所有食物都转化为ATP吗？

最终，脂肪，蛋白质和碳水化合物都可以成为细胞能量。每个大量营养素的过程并不相同，但是最终结果确实会产生电池的功率。脂肪和蛋白质变成ATP并不那么直接和直接。

糖和简单的碳水化合物很容易。将化学键分开，以减少饮食中的所有糖。而且您已经知道葡萄糖会开始ATP生产。

脂肪和蛋白质需要分解为更简单的亚基，然后才能参与细胞能量产生。脂肪化学转化为脂肪酸和甘油。将蛋白质缩小为氨基酸 - 它们的构建块。

氨基酸，脂肪酸和甘油在ATP生产的道路上与葡萄糖一起加入。它们帮助沿途向细胞提供其他中间化合物。

您吃的营养素不会被消化或用于ATP生产，例如纤维。您的身体没有配备正确的酶来完全分解纤维。因此，该材料通过消化系统，将身体作为废物离开。

但是不用担心。即使没有消化纤维，您的身体也充满了能量，因为您吃的食物被转换为ATP。

10.哪些营养素有助于支持细胞能量的产生？

由于维持细胞能量是健康的关键部分，因此许多营养具有支持作用。有些甚至被归类为必需营养素。这些营养素中的许多将是您健康饮食中熟悉的部分。

这是您应该寻找的主要营养帮助支持健康的细胞能量产生：

• 维生素B1（硫胺素）
• 维生素B2（核黄素）
• 维生素B3（烟酸）
• 维生素B5（泛酸）
• 维生素B7（生物素）
• 维生素B12（钴胺素）
• 维生素C（参与其抗氧化活性）
• 维生素E（参与其抗氧化活性）
• 辅酶Q10
• 硫辛酸
• 铜
• 镁
• 锰
• 磷

ATP的力量

没有ATP生产的途径，您的身体将充满能量。这对您的身体或待办事项清单不利。ATP是通用能源载体和货币。它存储每个小区执行其任务所需的所有功率。就像可充电电池一样，产生了ATP后，它可以一遍又一遍地使用。

下次您吃饭时，请考虑身体所做的所有工作来利用这种能量。然后站起来，用这种蜂窝能量进行运动或征服您的一天。而且，如果您加入健康食品，则不必担心在忙碌的一天中一半的ATP用尽。

关于作者

悉尼斯普劳斯是一位自由科学作家，位于俄勒冈州的森林格罗夫（Forest Grove）。她拥有犹他州立大学的人类生物学理学学士学位，在那里她是一名本科研究员和写作研究员。悉尼是一名终身科学专业的学生，​​她的目标是尽可能有效地翻译当前的科学研究。她对人类生物学，健康和营养特别感兴趣。