L'ATP è una molecola con la funzione di negozio e pubblicazione energia temporaneamente affinché le cellule di un organismo svolgano le loro attività.
È meglio conosciuto in biologia con l'acronimo ATP che significa adenosina trifosfato o adenosina trifosfato. È costituito da uno zucchero chiamato ribosio, una base azotata chiamata adenina e tre radicali fosfato.
Il glucosio, utilizzato per produrre ATP, è uno zucchero prodotto dalle piante che sono autotrofi, cioè producono la propria fonte di energia.
Questo zucchero con 6 atomi di carbonio subisce reazioni chimiche all'interno delle cellule. Nel citoplasma il processo è noto come fermentazione e nei mitocondri come respirazione cellulare. Alla fine di entrambi, si formano nuove molecole di ATP.
Funzione e produzione di ATP
La funzione principale dell'ATP è quella di immagazzinare e rilasciare energia dove serve. Ad esempio, affinché un telefono cellulare funzioni, deve caricare la batteria. Con la batteria carica, è possibile utilizzarla, in quanto l'energia viene fornita da essa. Lo stesso accade con l'ATP, questa molecola è simile a una mini batteria.
Le cellule utilizzano la fermentazione o la respirazione cellulare per formare ATP. Ci sono due tipi di fermentazione, entrambi producono solo 2 molecole di ATP e di solito si verificano nei microrganismi (batteri e funghi). Tuttavia, la fermentazione avviene anche nelle cellule umane, come le cellule muscolari (fermentazione lattica).
Fermentazione alcolica: Glucosio → alcol etilico + CO2 + 2 ATP;
Fermentazione lattica: Glucosio → acido lattico + 2 ATP.
La respirazione cellulare, d'altra parte, produce un equilibrio di 38 molecole di ATP e ha bisogno di ossigeno per accadere. Tuttavia, nei muscoli scheletrici e nelle cellule del tessuto nervoso, il bilancio finale è di 36 molecole di ATP.
- Respirazione cellulare: glucosio + O2 → CO2 + H2Il + 38 o 36 ATP.
Alcuni autori suggeriscono che, in pratica, il saldo ATP finale non è sempre 38, ma può variare tra 30 o 32 molecole.
Quando il glucosio viene scomposto, l'energia viene rilasciata e immagazzinata formando ATP. Una sequenza di reazioni chimiche ha luogo per estrarre questa energia e sono:
- glicolisi;
- Ciclo di Krebs;
- Fosforilazione ossidativa o catena respiratoria.
| Fase | posizione della cella | Si formano molecole di ATP |
| glicolisi | Citoplasma | 2 |
| ciclo di Krebs | matrice mitocondriale | 2 |
| catena respiratoria | Membrana crestale mitocondriale | 34 |
| Bilancio finale | 38 |
Saperne di più:Metabolismo energetico
Quando l'attività deve verificarsi, la molecola di ATP subisce a idrolisi (scomposizione della molecola in presenza di acqua). per essere una reazione esergonico rilascia un'elevata quantità di energia, circa 7 kcal/mol di uno dei fosfati. Dopo la perdita di un fosfato, la molecola si trasforma in ADP o Adenosina difosfato.
- Reazione di idrolisi dell'ATP: ATP + H2O → ADP + Pi + energia libera.
Composizione chimica dell'ATP
La molecola di ATP è composta da una base azotata chiamata adenina, uno zucchero a 5 atomi di carbonio chiamato ribosio e tre radicali fosfato.
Viene chiamato il legame chimico tra adenina e ribosio adenosina e i 3 gruppi fosfato formano il trifosfato. Per questo motivo la molecola è chiamata adenosina trifosfato o adenosina trifosfato. Ed è proprio nei legami fosfato che vengono immagazzinate le energie libere.
La formazione di ATP: ADP + Pi
È comune che l'ADP e il fosfato inorganico (Pi) siano presenti nel citoplasma delle cellule. Quando si verifica l'idrolisi del glucosio, una quantità di energia viene rilasciata e immagazzinata nel legame tra ADP e Pi formando ATP.
Guarda la reazione:
Pertanto, l'ADP nel legarsi al Pi forma una struttura organica che contiene 3 fosfati, quindi adenosina trifosfato. Questo è il motivo per cui l'ATP immagazzina energia temporaneamente, perché in ogni momento lo accumula e lo rilascia in modo che le cellule svolgano le loro funzioni.
Vedi anche:
- Respirazione cellulare
- Fermentazione
- mitocondri
- glicolisi
- ciclo di Krebs
- fosforilazione ossidativa
- metabolismo cellulare
Riferimenti bibliografici
MACHADO, V. G.; NOME, F. Composti fosfatici ricchi di energia. Nuova chimica, v. 22, n. 3, pag. 351–357, 1999.
UZUNIAN, A.; BIRNER, E. Biologia: volume unico. 3a ed. San Paolo: Harbra, 2008.
