ATP (adenosintrifosfat): hva er det og hva er dets funksjon?

ATP er et molekyl med funksjon av butikk og utgivelse energi midlertidig for at cellene i en organisme kan utføre sine aktiviteter.

Det er bedre kjent i biologi med forkortelsen ATP som betyr adenosintrifosfat eller adenosintrifosfat. Den består av et sukker kalt ribose, en nitrogenholdig base kalt adenin, og tre fosfatradikaler.

Glukose, som brukes til å produsere ATP, er et sukker produsert av planter som er autotrofer, det vil si at de produserer sin egen energikilde.

Dette sukkeret med 6 karbonatomer gjennomgår kjemiske reaksjoner inne i cellene. I cytoplasma er prosessen kjent som gjæring og i mitokondrier som cellulær respirasjon. På slutten av begge dannes nye ATP-molekyler.

ATP funksjon og produksjon

ATPs hovedfunksjon er å lagre og frigjøre energi der den trenger den. For eksempel, for at en mobiltelefon skal fungere, må den lade batteriet. Med batteriet ladet er det mulig å bruke det, da energien tilføres av det. Det samme skjer med ATP, dette molekylet ligner på et minibatteri.

ATP: Det biologiske batteriet

Celler bruker fermentering eller cellulær respirasjon for å danne ATP. Det finnes to typer gjæring, begge produserer kun 2 molekyler ATP og forekommer vanligvis i mikroorganismer (bakterier og sopp). Fermentering skjer imidlertid også i menneskelige celler, som muskelceller (melkesyregjæring).

• Alkoholgjæring: Glukose → etylalkohol + CO₂ + 2 ATP;

• Melkesyregjæring: Glukose → melkesyre + 2 ATP.

Cellulær respirasjon, derimot, produserer en balanse av 38 molekyler ATP og det trenger oksygen for å skje. Men i skjelettmuskel- og nervevevsceller er den endelige balansen 36 molekyler ATP.

• Cellulær respirasjon: Glukose + O₂ → CO₂ + H₂+ 38 eller 36 ATP.

Noen forfattere antyder at den endelige ATP-balansen i praksis ikke alltid er 38, men kan variere mellom 30 eller 32 molekyler.

Når glukose brytes ned, frigjøres energi og lagres og danner ATP. En sekvens av kjemiske reaksjoner finner sted for å trekke ut denne energien, og de er:

• glykolyse;
• Krebs syklus;
• Oksidativ fosforylering eller respirasjonskjede.

Mengde ATP produsert per glukosemolekyl

Fase	celleplassering	ATP-molekyler dannet
glykolyse	Cytoplasma	2
Krebs syklus	mitokondriell matrise	2
respirasjonskjede	Mitokondriell crest-membran	34
Endelig balanse	38

Vite mer:Energimetabolisme

Når aktivitet må oppstå, gjennomgår ATP-molekylet en hydrolyse (nedbrytning av molekylet i nærvær av vann). for å være en reaksjon eksergonisk frigjør en høy mengde energi, ca 7 kcal/mol av en av fosfatene. Etter tapet av et fosfat, forvandles molekylet til ADP eller Adenosindifosfat.

• ATP-hydrolysereaksjon: ATP + H₂O → ADP + Pi + fri energi.

ADP: Adenosindifosfat

Kjemisk sammensetning av ATP

ATP-molekylet er sammensatt av en nitrogenholdig base kalt adenin, et 5-karbon sukker kalt ribose og tre radikaler fosfat.

Den kjemiske bindingen mellom adenin og ribose kalles adenosin og de 3 fosfatgruppene danner trifosfat. Av denne grunn kalles molekylet adenosintrifosfat eller adenosintrifosfat. Og det er nettopp i fosfatbindingene frie energier lagres.

ATP: Adenosintrifosfat

Dannelsen av ATP: ADP + Pi

Det er vanlig at ADP og uorganisk fosfat (Pi) er tilstede i cytoplasmaet til cellene. Når glukosehydrolyse oppstår, frigjøres en mengde energi og lagres i bindingen mellom ADP og Pi som danner ATP.

Se reaksjonen:

Derfor danner ADP i binding til Pi en organisk struktur som inneholder 3 fosfater, derav adenosintrifosfat. Dette er grunnen til at ATP lagrer energi midlertidig, fordi det til enhver tid samler seg og frigjør det slik at cellene utfører sine funksjoner.

Se også:

• Cellulær respirasjon
• Fermentering
• mitokondrier
• glykolyse
• Krebs syklus
• oksidativ fosforylering
• cellulær metabolisme

Bibliografiske referanser

MACHADO, V. G.; NAVN, F. Energirike fosfatforbindelser. Ny kjemi, v. 22, nei. 3, s. 351–357, 1999.

UZUNIAN, A.; BIRNER, E. Biologi: enkeltvolum. 3. utg. Sao Paulo: Harbra, 2008.