adenozin trifosfat ili ATP je energetski najbogatija molekula u organizmu i odgovorna je za sve procese prijenosa energije. Mononukleotid je purinske baze adenina i stoga također predstavlja gradivni element nukleinske kiseline. Poremećaji u sintezi ATP inhibiraju oslobađanje energije i dovesti do stanja iscrpljenosti.
Što je adenozin trifosfat?
adenozin trifosfat (ATP) je mononukleotid adenina s tri fosfat skupine, svaka povezana anhidridnom vezom. ATP je središnja molekula za prijenos energije u organizmu. Energija je uglavnom vezana za anhidridnu vezu beta fosfat ostatak do gama fosfatnog ostatka. Kad fosfat ostatak se uklanja u obliku adenozin difosfat, oslobađa se energija. Ta se energija tada koristi za procese koji troše energiju. Kao nukleotid, ATP se sastoji od purinske baze adenina, šećer riboza i tri fosfatna ostatka. Postoji glikozidna veza između adenina i riboza. Nadalje, ostatak alfafosfata povezan je s riboza od strane an ester veza. Postoji anhidridna veza između alfa-beta- i gama-fosfata. Nakon uklanjanja dva fosfata nastaje nukleotid adenozin monofosfat (AMP). Ova je molekula važan građevni element RNA.
Funkcija, radnja i uloge
Adenozin trifosfat obavlja više funkcija u organizmu. Njegova najvažnija funkcija je skladištenje i prijenos energije. Svi procesi u tijelu uključuju prijenose energije i energetske transformacije. Dakle, organizam mora obavljati kemijski, osmotski ili mehanički rad. Za sve ove procese ATP brzo osigurava energiju. ATP je kratkoročna zaliha energije koja se brzo iscrpljuje i stoga se mora iznova i iznova sintetizirati. Većina procesa koji troše energiju predstavljaju transportne procese unutar stanice i izvan nje. U tim se procesima biomolekule transportiraju do mjesta njihove reakcije i konverzije. Anabolički procesi poput sinteze bjelančevina ili stvaranja tjelesne masti također zahtijevaju ATP kao sredstvo za prijenos energije. Prijevoz molekula preko stanična membrana ili su membrane različitih staničnih organela također energetski ovisne. Nadalje, mehanička energija za mišiće trudovi može se osigurati samo djelovanjem ATP-a iz procesa opskrbe energijom. Uz svoju funkciju nosača energije, ATP je također važna signalna molekula. Djeluje kao supstrat za takozvane kinaze. Kinaze su enzimi koji prenose fosfatne skupine u druge molekule. To su uglavnom proteinske kinaze koje utječu na aktivnost različitih enzimi fosforilirajući ih. Izvanćelijski, ATP je agonist receptora stanica perifernih i središnjih stanica živčani sustav. Dakle, sudjeluje u regulaciji krv protok i pokretanje upalnih odgovora. Kada se ozlijedi živčano tkivo, oslobađa se u većim količinama da posreduje u povećanom stvaranju astrocita i neurona.
Formiranje, pojava, svojstva i optimalne razine
Adenozin trifosfat je samo kratkoročna zaliha energije i troši se u roku od nekoliko sekundi tijekom procesa koji troše energiju. Stoga je njegova stalna obnova vitalni zadatak. Molekula igra tako središnju ulogu da ATP s a masa polovica tjelesne težine proizvede se u roku od jednog dana. U ovom se procesu adenozin difosfat pretvara u adenozin trifosfat dodatnim vezanjem s fosfatom pod potrošnjom energije, što odmah ponovno daje energiju cijepanjem fosfata pod rekonverzijom u ADP. Za regeneraciju ATP-a dostupna su dva različita principa reakcije. Jedno načelo je fosforilacija lanca supstrata. U ovoj se reakciji fosfatni ostatak prenosi izravno na intermedijarnu molekulu u procesu opskrbe energijom, koja se odmah prenosi u ADP stvaranjem ATP-a. Drugi princip reakcije dio je dišnog lanca kao fosforilacija prijenosa elektrona. Ova se reakcija odvija samo u mitohondriji. Kao dio ovog procesa, kroz membranu se uspostavlja električni potencijal putem različitih reakcija transporta protona. The refluks protona rezultira stvaranjem ATP iz ADP uz oslobađanje energije. Ovu reakciju katalizira enzim ATP sintetaza. Općenito, ovi procesi regeneracije još uvijek su prespori za neke zahtjeve. Na primjer, tijekom kontrakcije mišića, sve zalihe ATP-a troše se nakon dvije do tri sekunde. U tu svrhu, energetski bogat kreatin fosfat je dostupan u mišićnim stanicama, što odmah čini njegov fosfat dostupnim za stvaranje ATP iz ADP. Ova je zaliha sada iscrpljena nakon šest do deset sekundi. Nakon toga moraju ponovno doći u obzir opći procesi regeneracije. Međutim, zbog učinka kreatin fosfata, moguće je donekle produžiti mišićni trening bez prerane iscrpljenosti.
Bolesti i poremećaji
Kada se stvori premalo adenozin trifosfata, umor nastupe uvjeti. ATP se sintetizira uglavnom u mitohondriji putem fosforilacije transporta elektrona. Kada je funkcija mitohondrija oštećena, proizvodnja ATP-a se također smanjuje. Na primjer, studije su otkrile da pacijenti s kronični umor sindrom (CFS) imao je smanjenu koncentraciju ATP. Ova smanjena proizvodnja ATP-a uvijek je bila u korelaciji s poremećajima u mitohondriji (mitohondriopatije). Uzroci mitohondriopatija uključuju staničnu hipoksiju, infekcije EBV-om, fibromialgije ili kronične degenerativne upalne procese. Postoje i genetski i stečeni poremećaji mitohondrija. Tako je opisano oko 150 različitih bolesti koje dovesti do mitohondriopatije. Tu spadaju dijabetes mellitus, alergije, autoimune bolesti, demencija, kronično upala or imunodeficijencije bolesti. Stanja iscrpljenosti u kontekstu ovih bolesti uzrokovana su manjom opskrbom energijom zbog smanjene proizvodnje ATP-a. Kao rezultat, poremećaji funkcije mitohondrija mogu dovesti na višeorganske bolesti.
