หนึ่งในโมเลกุลที่สำคัญที่สุดในแง่ของชีววิทยา
คือ ATP
ATP ซึ่งย่อมาจาก Adenosine Triphosphate
ซึ่งฟังดูเท่มาก
แต่คุณต้องจำเอาไว้ว่า เมื่อไหร่ก็ตามที่คุณเห็น ATP
อยู่ในปฏิกิริยาชีวเคมี
คุณต้องบอกทันทีว่า ปฏิกิริยานี้มีส่วนร่วมกับ
พลังงาน ทางชีววิทยา
หรืออีกวิธีหนึ่งที่จะคิดว่า ATP คือพลังงาน
ผมจะเขียน "พลังงานทางชีววิทยา"
แล้วมันเกี่ยวอะไรกับหน่วยพลังงาน?
คือ ATP สะสมพลังงานของมันไว้ในพันธะ
ซึ่งผมจะอธิบายต่อไป
ก่อนที่เราจะเรียนรู้ว่า กลุ่ม Adenosine หรือ
กลุ่ม Triphosphate หน้าตาเป็นอย่างไร
ผมอยากให้คุณจินตนาการว่า ATP
มีองค์ประกอบ ของสิ่งที่เรียกว่า
กลุ่ม Adenosine ตรงนี้
แล้วก็มี กลุ่ม Phosophate 3 อัน เกาะอยู่ด้วยกัน
เรามีกลุ่ม Phosphate 3 อัน ก็ไว้อย่างนั้น
และนี่ก็คือ ATP
Adenosine Triphosphate
Tri- แปลว่า 3 ซึ่งหมายความว่ามี Phosphate 3 กลุ่ม
ถ้าคุณนำ ATP และคุณสลาย
พันธะนี้ ซึ่งหมายความว่า
ต้องมีน้ำเข้ามาเกี่ยวข้อง
ผมจะนำน้ำเข้ามาในนี้
ตอนนี้ผมมี H2O
จากนั้น กลุ่ม Phosphate กลุ่มนี้จะแตกออกไป
พูดง่ายๆ คือน้ำเข้ามาจับกับกลุ่ม Phosphate นี้
และส่วนของน้ำก็จะเชื่อมกับกลุ่ม
Phosphate ตรงนี้
เดียวผมจะพูดอีกครั้ง โดยมีรายละเอียดมากกว่านี้
แต่ตอนนี้ผมต้องการให้คุณเห็นภาพก่อน
ซึ่งหลังจากปฏิกิริยา คุณจะมีกลุ่ม Adenosine
และ กลุ่ม Phosphate 2 กลุ่ม
ซึ่งโมเลกุลนี้เรียกว่า Adenosine Diphosphate หรือ ADP
ก่อนหน้านี้เรามี Phosphate 3 กลุ่ม
ตอนนี้เรามี Phosphate 2 กลุ่ม
จากที่เคยเขียนว่า Tri- เราจะเขียนว่า Di-
ซึ่งแปลว่าคุณมีกลุ่ม Phosphate 2 กลุ่ม
ในตอนนี้ ATP ได้เสียกลุ่ม Phosphate
ออกไป 1 กลุ่ม
ซึ่งตอนนี้เรามี ADP และกลุ่ม
Phosphate อยู่ตรงนี้
และทุกอย่างที่เรากำลัง
พูดถึง ATP คือ
พลังงาน
เมื่อผมพูดว่า ATP เป็นหน่วยของพลังงาน
พลังงานทางชีววิทยา นี่คือเหตุผล
ตอนนี้คุณมี ATP และถ้าคุณมี
ปฏิกิริยาทางชีวเคมี เมื่อคุณเอากลุ่ม Phosphate ออกไป
คุณจะได้พลังงาน
ซึ่งพลังงานสามารถนำมาเปลี่ยนเป็นความร้อน
หรือเอาไว้ทำปฏิกิริยาอื่นๆ
ที่ต้องใช้พลังงาน
เพื่อให้ปฏิกิริยานั้นเป็นไปได้
ดังนั้นผมวาดวงกลมของ
Adenosine และ Phosphates
และนี่เป็นสิ่งที่คุณควรจะรู้
ทั้งหมดนี้คือสิ่งที่ควรรู้
เกี่ยวกับการทำงานของ ATP
ในระบบทางชีวภาพส่วนใหญ่
แต่ถ้าคุณมองในมุมกลับกัน
คุณมีพลังงาน และคุณต้องการสร้าง ATP
ปฏิกิริยาจะเป็นในรูปแบบนี้
ด้วย พลังงาน กลุ่มฟอสเฟต และ ADP บางส่วน
คุณสามารถย้อนกลับไปสร้าง ATP ได้
เพื่อเราจะมีพลังงานที่เก็บไว้
ดังนั้นสมการด้านนี้มีไว้เพื่อเก็บพลังงาน
และสมการด้านนี้มีไว้ใช้พลังงาน
ทั้งหมดนี้คือ 95% ของสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้
เพื่อเข้าใจการทำงานของ ATP
ในระบบชีวภาพ มันเป็นเพียงแค่ที่เก็บพลังงาน
เมื่อคุณมี ATP - คุณมีพลังงาน
เมื่อคุณดึงกลุ่มฟอสเฟตออก มันจะปลดปล่อยสร้างพลังงาน
เมื่อคุณต้องการรวม ADP และกลุ่มฟอสเฟตเข้าด้วยกัน
เป็น ATP คุณก็ต้องใช้พลังงาน
ATP คือแหล่งพลังงาน
ถ้าคุณมี ADP และคุณต้องการ ATP คุณจำเป็นต้องใช้พลังงาน
ตอนนี้ผมได้วาดแค่วงกลมที่เขียนว่า A
ซึ่งนั่นคือ Adenosine
แต่บางครั้งz,คิดว่า มันก็น่าตื่นเต้นที่ได้เห็น
ลักษณะที่แท้จริงของโมเลกุล
ผมลอกภาพนี้มาจากวิกิพีเดีย
เหตุผลที่ผมไม่แสดงภาพนี้ให้คุณดูแต่แรก
เพราะมันดูซับซ้อนมาก
ซึ่งเหตุผลที่ ATP ต้องเป็นหน่วย
ของพลังงาน ผมคิดว่ามันค่อนข้างตรงไปตรงมา
โมเลกุลของมันมีกลุ่มฟอสเฟต 3 อัน และฟอสเฟตกลุ่มหนึ่งหนึ่งสามารถแตกออก
เพื่อให้พลังงาน
แก่ระบบ
หรือ ถ้าคุณต้องการติดกลุ่มฟอสเฟต
คุณต้องใช้พลังงาน
นั่นเป็นเพียงหลักการพื้นฐานของ ATP
แต่นี่คือโครงสร้างของจริง
แต่ในภาพนี้เราสามารถแบ่งภาพออกเป็นส่วนๆ
และเราจะเห็นว่ามันไม่ยากเกินไป
เรากล่าวว่า Adenosine
ให้ผมวาดกลุ่ม Adenosine
เรามี Adenosine
ตรงนี้คือ Adenosine
ตรงส่วนนี้ของโมเลกุลคือ
Adenosine
และสำหรับผู้ที่เคยดูวิดีโออื่น
คุณอาจรู้ว่าส่วนนี้ของ Adenosine
ทั้งก้อนนี้เรียกว่า Adenosine แต่ส่วนเล็กๆ นี้
คือ Adenine
ซึ่งเป็น Adenine อันเดียวกันที่สร้างขึ้นกรดนิวคลีอิก
ที่อยู่ใน DNA
บางโมเลกุลในระบบชีวภาพ สามารถมีหลาย
หน้าที่ในการทำงาน
นี่คือ Adenine อันเดียวกันเมื่อเราพูดถึง
Adenine และ Guanine
ซึ่งทั้งสองโมเลกุลนี้คือ Purine
และมีอีกประเภทคือ Pyrimidines แต่ผมจะไม่
อธิบายส่วนนั้นมาก
แต่ทั้งหมดนี้เป็นโมเลกุลเดียวกัน
ผมอธิบายเพื่อให้เป็นที่น่าสนใจ
ว่าโมเลกุลเดียวกันที่สร้าง DNA นั้นเป็นส่วนประกอบของ
โมเลกุลพลังงานเหล่านี้
ดังนั้น Adenine เป็นส่วนหนึ่งของ Adenosine ของ ATP
และส่วนอื่นๆ ตรงนี้คือน้ำตาล ribose
ซึ่งคุณอาจจะเคยรู้จักน้ำตาลนี้ จาก RNA หรือกรด Ribonucleic
ซึ่งเพราะคุณมี ribose อยู่ทุกที่
ในสถานการณ์ทั้งหมด
แต่ผมจะไม่อธิบายตรงส่วนนั้นมากนัก
Ribose เป็นน้ำตาลที่มีคาร์บอน 5 โมเลกุล
ถ้าพวกเขาไม่วาดรูปโมเลกุล เราสามารถรู้ได้ว่า
มันคือคาร์บอน
ดังนั้น นี้เป็นคาร์บอนอันที่ 1 คาร์บอนอันที่ 2 คาร์บอนอันที่ 3
คาร์บอนอันที่ 4 คาร์บอนอันที่ 5
นี่เป็นสิ่งที่เราสมควรรู้
เราควรรู้ว่า ATP แบ่งปันส่วนประกอบของมัน
กับ DNA
และเหล่านี้คือหน่วยพื้นฐานของชีวิต
ที่เราเห็นซ้ำไปซ้ำมา