ATP (adenozíntrifosfát): čo to je a aká je jeho funkcia?

ATP je molekula s funkciou obchod a uvoľniť energiu dočasne pre bunky organizmu, aby mohli vykonávať svoju činnosť.

V biológii je známejší pod skratkou ATP, čo znamená adenosintrifosfátu alebo adenosintrifosfátu. Skladá sa z cukru nazývaného ribóza, dusíkatej bázy nazývanej adenín a troch fosfátových radikálov.

Glukóza, ktorá sa používa na výrobu ATP, je cukor produkovaný rastlinami, ktoré sú autotrofné, to znamená, že vyrábajú svoj vlastný zdroj energie.

Tento cukor so 6 atómami uhlíka prechádza vo vnútri buniek chemickými reakciami. V cytoplazme je proces známy ako fermentácia a v mitochondriách ako bunkové dýchanie. Na konci oboch sa vytvoria nové molekuly ATP.

Funkcia a produkcia ATP

Hlavnou funkciou ATP je ukladať a uvoľňovať energiu tam, kde ju potrebuje. Napríklad, aby mobilný telefón fungoval, potrebuje nabiť batériu. S nabitou batériou je možné ho používať, keďže energiu dodáva on sám. To isté sa deje s ATP, táto molekula je podobná mini batérii.

ATP: Biologická batéria

Bunky využívajú na tvorbu ATP fermentáciu alebo bunkové dýchanie. Existujú dva typy fermentácie, oba produkujú iba

2 molekuly ATP a zvyčajne sa vyskytujú v mikroorganizmoch (baktériách a hubách). K fermentácii však dochádza aj v ľudských bunkách, ako sú napríklad svalové bunky (mliečne kvasenie).

• Alkoholové kvasenie: Glukóza → etylalkohol + CO₂ + 2 ATP;

• Mliečna fermentácia: Glukóza → kyselina mliečna + 2 ATP.

Bunkové dýchanie na druhej strane vytvára rovnováhu 38 molekúl ATP a na to potrebuje kyslík. Avšak v bunkách kostrového svalstva a nervového tkaniva je konečná rovnováha 36 molekúl ATP.

• Bunkové dýchanie: Glukóza + O₂ → CO₂ + H₂+ 38 alebo 36 ATP.

Niektorí autori naznačujú, že v praxi konečný zostatok ATP nie je vždy 38, ale môže sa medzi nimi líšiť 30 alebo 32 molekúl.

Keď sa glukóza rozkladá, energia sa uvoľňuje a ukladá za vzniku ATP. Na extrakciu tejto energie prebieha postupnosť chemických reakcií a sú:

• glykolýza;
• Krebsov cyklus;
• Oxidačná fosforylácia alebo dýchací reťazec.

Množstvo ATP produkovaného na molekulu glukózy

Fáza	umiestnenie bunky	Vytvorili sa molekuly ATP
glykolýza	Cytoplazma	2
Krebsov cyklus	mitochondriálna matrica	2
dýchacieho reťazca	Membrána mitochondriálneho hrebeňa	34
Konečná bilancia	38

Vedieť viac:Energetický metabolizmus

Keď je potrebné, aby došlo k aktivite, molekula ATP podstúpi a hydrolýza (rozpad molekuly v prítomnosti vody). za reakciu exergonický uvoľňuje veľké množstvo energie, asi 7 kcal/mol jedného z fosfátov. Po strate fosfátu sa molekula premení na ADP alebo Adenozíndifosfát.

• Reakcia hydrolýzy ATP: ATP + H₂O → ADP + Pi + voľná energia.

ADP: adenozíndifosfát

Chemické zloženie ATP

Molekula ATP je zložená z dusíkatej bázy tzv adenín, 5-uhlíkový cukor tzv ribóza a tri radikály fosfát.

Chemická väzba medzi adenínom a ribózou je tzv adenozín a 3 fosfátové skupiny tvoria trifosfát. Z tohto dôvodu sa molekula nazýva adenozíntrifosfát alebo adenozíntrifosfát. A práve vo fosfátových väzbách sú uložené voľné energie.

ATP: adenozíntrifosfát

Tvorba ATP: ADP + Pi

Je bežné, že ADP a anorganický fosfát (Pi) sú prítomné v cytoplazme buniek. Keď dôjde k hydrolýze glukózy, množstvo energie sa uvoľní a uloží vo väzbe medzi ADP a Pi tvoriace ATP.

Pozrite si reakciu:

Preto ADP vo väzbe na Pi tvorí organickú štruktúru, ktorá obsahuje 3 fosfáty, teda adenozíntrifosfát. To je dôvod, prečo ATP ukladá energiu dočasne, pretože ho po celý čas hromadí a uvoľňuje, aby bunky plnili svoje funkcie.

Pozri tiež:

• Bunkové dýchanie
• Fermentácia
• mitochondrie
• glykolýza
• Krebsov cyklus
• Oxidačná fosforylácia
• bunkový metabolizmus

Bibliografické odkazy

MACHADO, V. G.; MENO, F. Energeticky bohaté fosfátové zlúčeniny. Nová chémia, v. 22, č. 3, str. 351–357, 1999.

UZUNIAN, A.; BIRNER, E. Biológia: jeden zväzok. 3. vyd. Sao Paulo: Harbra, 2008.