ATP (אדנוזין טריפוספט): מה זה ומה תפקידו?

ATP היא מולקולה עם הפונקציה של חנות ו לְשַׁחְרֵר אנרגיה זמנית לתאים של אורגניזם לבצע את פעילותם.

זה מוכר יותר בביולוגיה בראשי התיבות ATP שפירושו אדנוזין טרי פוספט אוֹ אדנוזין טרי פוספט. הוא מורכב מסוכר הנקרא ריבוז, בסיס חנקני הנקרא אדנין ושלושה רדיקלי פוספט.

גלוקוז, המשמש לייצור ATP, הוא סוכר המיוצר על ידי צמחים שהם אוטוטרופים, כלומר, הם מייצרים מקור אנרגיה משלהם.

סוכר זה עם 6 אטומי פחמן עובר תגובות כימיות בתוך התאים. בציטופלזמה התהליך ידוע בשם תְסִיסָה ובמיטוכונדריה כמו נשימה תאית. בסוף שניהם נוצרות מולקולות ATP חדשות.

תפקוד וייצור ATP

תפקידו העיקרי של ATP הוא לאגור ולשחרר אנרגיה היכן שהיא זקוקה לה. למשל, כדי שטלפון סלולרי יעבוד, הוא צריך לטעון את הסוללה שלו. כשהסוללה טעונה, אפשר להשתמש בה, שכן האנרגיה מסופקת על ידה. אותו דבר קורה עם ATP, מולקולה זו דומה למיני סוללה.

ATP: הסוללה הביולוגית

תאים משתמשים בתסיסה או בנשימה תאית כדי ליצור ATP. ישנם שני סוגי תסיסה, שניהם מייצרים בלבד 2 מולקולות ATP ומופיעים בדרך כלל במיקרואורגניזמים (חיידקים ופטריות). עם זאת, התסיסה מתרחשת גם בתאים אנושיים, כגון תאי שריר (תסיסה לקטית).

• תסיסה אלכוהולית: גלוקוז → אלכוהול אתילי + CO₂ + 2 ATP;

• תסיסה לקטית: גלוקוז → חומצה לקטית + 2 ATP.

נשימה תאית, לעומת זאת, מייצרת איזון של 38 מולקולות של ATP וזה צריך חמצן כדי לקרות. עם זאת, בתאי שריר השלד ורקמת העצבים, האיזון הסופי הוא 36 מולקולות ATP.

• נשימה תאית: גלוקוז + O₂ → CO₂ + H₂+ 38 או 36 ATP.

כמה מחברים מציעים שבפועל, מאזן ה-ATP הסופי הוא לא תמיד 38, אבל יכול להשתנות ביניהם 30 או 32 מולקולות.

כאשר גלוקוז מתפרק, אנרגיה משתחררת ונאגרת ויוצרת ATP. רצף של תגובות כימיות מתרחש כדי להפיק את האנרגיה הזו והן:

• גליקוליזה;
• מחזור קרבס;
• זרחון חמצוני או שרשרת נשימה.

כמות ATP המיוצרת לכל מולקולת גלוקוז

שלב	מיקום התא	נוצרו מולקולות ATP
גליקוליזה	ציטופלזמה	2
מחזור קרבס	מטריצה ​​מיטוכונדריאלית	2
שרשרת נשימתית	קרום קרסט מיטוכונדריאלי	34
איזון סופי	38

יודע יותר:חילוף חומרים אנרגטי

כאשר צריכה להתרחש פעילות, מולקולת ה-ATP עוברת א הִידרוֹלִיזָה (פירוק המולקולה בנוכחות מים). על היותה תגובה אקזרגוני משחרר כמות גבוהה של אנרגיה, כ-7 קק"ל/מול של אחד הפוספטים. לאחר אובדן פוספט, המולקולה הופכת ל ADP אוֹ אדנוזין דיפוספט.

• תגובת הידרוליזה של ATP: ATP + H₂O → ADP + Pi + אנרגיה חופשית.

ADP: Adenosine Diphosphate

הרכב כימי של ATP

מולקולת ה-ATP מורכבת מבסיס חנקני הנקרא אדנין, סוכר 5 פחמן הנקרא ריבוז ושלושה רדיקלים פוֹספָט.

הקשר הכימי בין אדנין לריבוז נקרא אדנוזין ו-3 קבוצות הפוספט יוצרות את טריפוספט. מסיבה זו המולקולה נקראת אדנוזין טריפוספט או אדנוזין טריפוספט. ודווקא בקשרי הפוספט נאסרות אנרגיות חופשיות.

ATP: אדנוזין טריפוספט

היווצרות ATP: ADP + Pi

מקובל ש-ADP ופוספט אנאורגני (Pi) נמצאים בציטופלזמה של תאים. כאשר מתרחשת הידרוליזה של גלוקוז, כמות אנרגיה משתחררת ונאגרת בקשר בין ADP ו-Pi היוצרים ATP.

ראה את התגובה:

לכן, ADP בקשירה ל-Pi יוצר מבנה אורגני המכיל 3 פוספטים, ומכאן, אדנוזין טריפוספט. זו הסיבה ש-ATP אוגר אנרגיה זְמַנִית, כי בכל עת הוא מצטבר ומשחרר אותו כך שהתאים יבצעו את תפקידיהם.

ראה גם:

• נשימה תאית
• תְסִיסָה
• מיטוכונדריה
• גליקוליזה
• מחזור קרבס
• זרחן חמצוני
• חילוף חומרים תאי

הפניות ביבליוגרפיות

MACHADO, V. ג.; NAME, F. תרכובות פוספט עשירות באנרגיה. כימיה חדשה, v. 22, לא. 3, עמ'. 351–357, 1999.

UZUNIAN, א.; בירנר, א. ביולוגיה: כרך בודד. מהדורה שלישית. סאו פאולו: הרברה, 2008.