Vysvetľujeme, čo je ATP, aké sú niektoré funkcie, ktoré plní a aký význam má táto organická molekula.
čo je ATP?
ATP (adenozíntrifosfát alebo adenozíntrifosfát) je organická molekula nukleotidového typu. Nukleotidy sú organické molekuly zložené z a kovalentná väzba medzi nukleozidovou a fosfátovou skupinou (PO43-). Nukleozidy sú na druhej strane organické molekuly zložené z cukru pentózového typu a dusíkatej bázy.
Dusíkaté bázy sú cyklické organické zlúčeniny, ktoré majú dva alebo viac atómov dusíka a tvoria DNA a RNA. Na druhej strane pentózy sú jednoduché cukry zložené z piatich atómov uhlíka, ktorých funkcia je štruktúrna, navyše obsahujú hydroxylové skupiny (OH–) a aldehydové (-CHO) alebo ketónové skupiny (R1 (CO) R2).
Takže molekulárna štruktúra ATP sa skladá z molekuly adenínu (dusíkovej bázy) spojenej s atómom uhlíka molekuly ribózy (pentózy), cukru, ktorý má zase tri fosfátové ióny spojené s ďalším atómom uhlíka. Táto štruktúra zodpovedá molekulovému vzorcu C10H16N5O13P3.
ATP sa produkuje ako pri fotorespirácii rastlín, tak aj pri bunkovom dýchaní zvierata je hlavným zdrojom energie pre väčšinu procesy a známe bunkové funkcie.
Je to zlúčenina veľmi rozpustná v Voda a stabilný v riešenia vodný s rozsahom pH medzi 6.8 a 7.4. Ak sú hodnoty pH extrémnejšie, hydrolyzuje a uvoľňuje veľké množstvo energie.
Aby ATP plnil svoje biologické funkcie, musí byť viazaný na horčík. V tomto zmysle sa ATP nachádza v bunkách vytváraním komplexu s iónom Mg2 +. Je to možné, pretože ATP má štyri negatívne nabité skupiny.
Túto molekulu objavil v roku 1929 nemecký biochemik Karl Lohmann v Nemecku, no v rovnakom čase ju objavili Cyrus H. Fiske a Yellapragada Subbarao v USA. O niekoľko rokov neskôr, v roku 1941, objavil Fritz Albert Lipmann jej funkciu ako hlavnej molekuly prenášajúcej energiu bunka.
Význam ATP
ATP je základná molekula pre rôzne životne dôležité procesy, pretože je hlavným zdrojom energie pre syntézu makromolekuly komplex, ako je DNA, RNA resp proteín.
ATP poskytuje energiu potrebnú na umožnenie určitých chemické reakcie v tele. Je to preto, že má fosfátové väzby, ktoré uchovávajú vysokú energiu. Táto energia sa uvoľňuje prostredníctvom procesu hydrolýza, rozkladá ATP na ADP (adenozíndifosfát) a anorganický fosfát (P) a tiež uvoľňuje veľké množstvo energie.
Na druhej strane je ATP kľúčový pri transporte makromolekúl cez bunkovej membrány. Keď dôjde k transportu zvonku do bunky, proces sa nazýva endocytóza a keď k nemu dôjde zvnútra von z bunky, nazýva sa to exocytóza.
ATP zase umožňuje synaptickú komunikáciu medzi neurónmi, čo si vyžaduje jeho nepretržitú syntézu z glukózy získanej z neurónov. jedloa jeho nepretržitá spotreba rôznymi bunkovými systémami tela.
Požitie určitých toxických prvkov (plyny, jedy), ktoré inhibujú procesy ATP, zvyčajne spôsobuje smrť veľmi rýchlo. Napríklad: arzén alebo kyanid.
Napokon, ATP nemožno skladovať v prirodzenom stave, ale ako súčasť väčších zlúčenín, ako je glykogén, ktorý sa môže premeniť na glukózu, ktorej oxidáciou sa u zvierat produkuje ATP. V prípade rastlín je škrob zodpovedný za energetickú rezervu, z ktorej sa získava ATP.
Podobne sa ATP môže skladovať vo forme živočíšneho tuku prostredníctvom syntézy mastných kyselín.