Adenozin trifosfat

Adenozin trifosfat ili ATP Kao molekula koja je energetski najbogatija energijom u organizmu, odgovorna je za sve procese prijenosa energije. Mononukleotid je adinin iz purinske baze i stoga je također komponenta nukleinskih kiselina. Prekidi u sintezi ATP inhibiraju oslobađanje energije i dovode do stanja iscrpljenosti.

Što je adenozin trifosfat?

Adenozin trifosfat (ATP) je mononukleotid adenina s tri fosfatne skupine, koje su međusobno povezane anhidridnom vezom. ATP je središnja molekula za prijenos energije u organizmu.

Energija se uglavnom vezuje u anhidridnoj vezi beta-fosfatnog ostatka s ostatkom gamafosfata. Ako se ostatak fosfata ukloni s stvaranjem adenozin-difosfata, oslobađa se energija. Ta se energija tada koristi za procese koji troše energiju. Kao nukleotid, ATP se sastoji od purinskog baze adenina, šećerne riboze i tri fosfatna ostatka. Između adenina i riboze postoji glikozidna veza. Nadalje, alfa fosfatni ostatak povezan je s ribozom esterskom vezom.

Između alfa beta i gama fosfata postoji anhidridna veza. Nakon uklanjanja dva fosfata nastaje nukleotid adenozin monofosfat (AMP). Ova molekula je važan građevni blok RNA.

Funkcija, efekt i zadaće

Adenozin trifosfat ima različite funkcije u organizmu. Njegova glavna funkcija je skladištenje i prijenos energije. Svi procesi u tijelu povezani su s prijenosima energije i pretvaranjem energije. Organizam mora obavljati kemijske, osmotske ili mehaničke radove. ATP brzo osigurava energiju za sve ove procese.

ATP je kratkotrajna zaliha energije koja se brzo troši i zato je treba neprestano sintetizirati. Većina procesa koji troše energiju su transportni procesi unutar i izvan ćelije. Biomolekule se prevoze do mjesta na koje reagiraju i pretvaraju se. Anabolički procesi poput sinteze proteina ili stvaranja tjelesne masti također zahtijevaju ATP kao sredstvo koje prenosi energiju. Molekularni transport kroz staničnu membranu ili membrane različitih staničnih organela također ovisi o energiji.

Nadalje, mehanička energija za mišićne kontrakcije može biti dostupna samo djelovanjem ATP-a iz procesa opskrbe energijom. Osim svoje funkcije nosača energije, ATP je i važna signalna molekula. Djeluje kao kosubstrat za takozvane kinaze. Kinaze su enzimi koji prenose fosfatne skupine u druge molekule. Uglavnom se radi o protein kinazama, koje utječu na njihovu aktivnost fosforilacijom različitih enzima. Izvanćelijski, ATP je agonist receptora u stanicama perifernog i središnjeg živčanog sustava.

Tako sudjeluje u regulaciji cirkulacije krvi i pokretanju upalnih reakcija. Kad se ošteti živčano tkivo, ono se sve više oslobađa kako bi se potaknulo pojačano stvaranje astrocita i neurona.

Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti

Adenozin trifosfat je samo kratkoročno skladište energije i troši se u roku od nekoliko sekundi u procesima koji troše energiju. Stoga je njegova stalna regeneracija vitalni zadatak. Molekula igra takvu središnju ulogu da se unutar jednog dana stvara ATP s masom polovinom tjelesne težine. Adenozin difosfat se pretvara u adenosin trifosfat dodatnom vezom s fosfatom s potrošnjom energije, koja se odmah opskrbljuje energijom odvajanjem fosfata i pretvaranjem ga u ADP.

Za regeneraciju ATP-a dostupna su dva različita načela reakcije. Jedno od načela je fosforilacija lanca supstrata. U ovoj se reakciji fosfatni ostatak prenosi izravno na molekulu intermedijara u procesu opskrbe energijom, koji se odmah prenosi na ADP s stvaranjem ATP-a. Drugo načelo reakcije dio je respiratornog lanca kao fosforilacija transporta elektrona. Ova se reakcija odvija samo u mitohondrijama. Tijekom ovog procesa kroz membranu se kroz električne protonske reakcije stvara električni potencijal.

Refluks protona dovodi do stvaranja ATP-a iz ADP-a uz oslobađanje energije. Tu reakciju katalizira enzim ATP sintetaza. Sve u svemu, ti su postupci regeneracije prespori za neke potrebe. Tijekom kontrakcije mišića, sve rezerve ATP-a troše se nakon dvije do tri sekunde. Za to je dostupan kreatin fosfat bogat energijom u stanicama mišića, koji njegov fosfat odmah stavlja na raspolaganje za stvaranje ATP-a iz ADP-a. Ova zaliha je sada iscrpljena nakon šest do deset sekundi. Nakon toga, opći procesi regeneracije moraju ponovno stupiti na snagu. Međutim, učinci kreatin fosfata omogućuju malo proširivanje treninga mišića bez preuranjene iscrpljenosti.

Ovdje možete pronaći svoje lijekove

Bolesti i poremećaji

Ako se proizvede premalo adenozin trifosfata, to dovodi do stanja iscrpljenosti. ATP se uglavnom sintetizira u mitohondrijama putem fosforilacije transporta elektrona. Ako je funkcija mitohondrija poremećena, proizvodnja ATP također opada.

Studije su pokazale da su pacijenti s sindromom kroničnog umora (CFS) imali smanjenu koncentraciju ATP-a. Ova smanjena proizvodnja ATP-a uvijek je bila u korelaciji s poremećajima u mitohondrijima (mitohondriopatije). Uzroci mitohondrijske bolesti uključuju staničnu hipoksiju, infekcije EBV-om, fibromijalgiju ili kronične degenerativne upalne procese. Postoje i genetski i stečeni poremećaji mitohondrija. Opisano je oko 150 različitih bolesti koje vode u mitohondrijsku bolest.

Oni uključuju dijabetes melitus, alergije, autoimune bolesti, demenciju, kroničnu upalu ili imunološki nedostatak. Iscrpljenost u kontekstu ovih bolesti uzrokovana je manjom opskrbom energijom zbog smanjene proizvodnje ATP-a. Kao rezultat toga, poremećaji funkcije mitohondrija mogu dovesti do bolesti više organa.