The Amazing Energy Cycle: ATP-ADP

The Amazing Energy Cycle: ATP-ADP

The ATP-ADP has everything to do with the storage and use of energy in living things.

Energy is defined as the ability to do work.

 

There are two types of energy:

• Potential Energy is stored energy that is currently not in use, but it is available and can be released at a later point. Chemical bonds contain potential energy because when they are broken their energy stored within them is released.
• Kinetic Energy is also called free energy. This is energy that is being used now and it is doing work.

         Synthesis is a type of work that is done within cells, and in this process it creates molecules or organelles.

 

Adenosine tri-phosphate, also known as ATP, contains stored energy.

A single molecule of ATP contains ten carbon atoms, sixteen hydrogen, five nitrogen, thirteen oxygen and 3 phosphorus atoms.

The shorthand formula is C₁₀H₁₆N₅O₁₃P₃.

Note in the diagram that there are three phosphate groups attached to a conglomeration we call adenosine.

The last two bonds on the phosphate groups contain especially high energy and therefore are very useful for doing work within living cells.

To take advantage of the high energy bonds in ATP there are within many cells a substance called ATPase.

This is really an ATP splitter. It cuts off the last phosphate group of the ATP molecule turning it into adenosine diphosphate. (Note the "di-" prefix means "two".)

In the process of this splitting a great deal of energy is released and used in the cell to do work, move things and build things.

 

When carbohydrates and other foods are consumed by the body, they also contain energy. When they are broken down, the energy is released and, in many cases, the energy is used to reattach the phosphate molecule to the ADP, turning it back into ATP.

Then the cycle of bond-breaking and bond-making begins all over again, alternately releasing and storing energy, as needed.

A convenient way to remember the cycle is ATP = ADP + P + Energy

 

The adding and subtracting of a phosphate to ADP is a metabolic process.

Metabolic proceses can be separated into two phases;

catabolism is the process of breaking down (breaking down food to make ATP), and

anabolism is the process of building up (using the energy created in converting ATP to ADP to build up cells or move molecules around the cell).

The ATP - ADP cycle occurs in plants (in photosynthesis) and animals.

 

 

 

근육통과 허클의 원리 함축

인체의 근육 통은 근육세포를 다스리면 쉽게 완화된다. 근세포내에는 미토콘트리아라는 생체 전기 충전 공장이 있어 음식물의 섭취, 산화로부터 나오는 화학 에너지를 생체 에너지로 만들어 주는 역할을 하고 있다. 만들어 지는 에너지는 ATP라는 저장고에 들어가 인체 각 부분으로 공급되어 지고 모두 방전 되면 다시 미토콘트리아로 돌아와 재 충전되어 ATP에 저장되게 되는 반복 작용을 하게 된다.

ATP(아데노신 삼인산)가 ADP로(아데노신 이인산) 되면서 인산기를 한 개 떨어트릴 때 마다 약 7.3Kcal의 에너지를 생성시키는 데 운동선수가 심한 운동 후에 빠른 회복이 안된다던가 노인들이 기력을 잃고 회복이 더디거나 힘이 없고 통증이 발생됨은 모두 ATP에너지를 생산하는 능력이 부족하기 때문이다.

이 능력의 촉매 효소인 ATPases는 N+,K+그리고 Mg+이 있을 때만 가수 분해를 한다.

인체에서 배제 되는 원소Na, Ca과 수용하는 원소 Fe, K, Mg등은 그냥 배제하고 수용하는 것이 아니다. 이오닉 펌프(Ionic Pump)에 의해 땀(Na)과 포타슘(K) 의 비율이 3:2 일 때, 땀은 3으로 나와야 되고 포타슘은 2로 들어가야 되는 불균형의 펌프 작용을 항상 균형있게 해야한다. 이 불균형의 균형작동은 인체가 죽을 때 까지 이루어지게 된다. 이 작용을 현대 의학에서는 임의로 또는 강제로 그 균형을 맞추려 하고 있다. 마치 허리 뼈에 쇠못을 박는 것 처럼, steroid injection으로 해결하려 하였으나 직접적인 방법 보다 간접적으로 그 생성을 빠르게 도와 주는 방법을 연구해야 할 것이다.

위와 같이 ATP작용은 가수 분해를 통해 체내에서 화합물들을 해리시키고 해리될 때 마다 인체 전기(bioelectricity) 를 발생시켜 생체의 체력을 유지시키고, 통증의 조기 회복 촉진, 노화의 예방, 지연등의 역할에 기여하게 된다.

따라서 노화되었거나 아프거나 힘들거나 한 부위에는 필요한 인체 전기가 부족되어 있기 마련이다.

인체 활동 전기(압: action potentials)를 보면,

인체의 안정한 곳의 전압(resting potentials)은 (-)90mV로 되어 있고

신경 세포의 전위는 (-)70mV, 역치(threshold) 전위는 (-)50mV ,

세포가 손상된 곳의 전위(electric potentials)는 (-)40 mV,

통증이 심해지면 (rising phase :depolarization) (+)30mV 까지 올라가게 된다.

통증이 심할수록 음(-)전기가 상실되고 repolarization(회복) 될 때에는 음(-) 전기가 충전(charge)되어지게 된다.

여기서 우리는 음전기를 충전시키면 빠른 회복(repolarizatio) 으로 유도 할 수 있음을 알 수 있게 된다.

통증 부위에는 이오닉 펌프의 불균형으로 H 이온과 K 이온의 농도가 증가 되어 있다.

탈분극(depolarization) 의 진행은 신경 중추의 끝에 아세틸 콜린이라는 통각 물질을 만들어 간다.

수소이온과 칼륨이온의 증가 그리고 아세틸 콜린의 생성등 모든 통각 물질은 ATP에너지의 작동 불 충분으로 이어지고

이는 통증 부위에 음(-) 전기의 부족을 야기시키게 된다.