ATP (adenozin trifosfat): kaj je in kakšna je njegova funkcija?

ATP je molekula s funkcijo trgovina in sprostitev energijo začasno za celice organizma za izvajanje svojih dejavnosti.

V biologiji je bolj znan pod akronimom ATP, ki pomeni adenozin trifosfat oz adenozin trifosfat. Sestavljen je iz sladkorja, imenovanega riboza, dušikove baze, imenovane adenin, in treh fosfatnih radikalov.

Glukoza, ki se uporablja za proizvodnjo ATP, je sladkor, ki ga proizvajajo rastline, ki so avtotrofi, torej proizvajajo svoj vir energije.

Ta sladkor s 6 ogljikovimi atomi je podvržen kemičnim reakcijam znotraj celic. V citoplazmi je proces znan kot fermentacijo in v mitohondrijih kot celično dihanje. Na koncu obeh nastanejo nove molekule ATP.

Delovanje in proizvodnja ATP

Glavna funkcija ATP je shranjevanje in sproščanje energije, kjer jo potrebuje. Na primer, da mobilni telefon deluje, mora napolniti baterijo. Ko je baterija napolnjena, jo je mogoče uporabljati, saj energijo dovaja le-ta. Enako se zgodi z ATP, ta molekula je podobna mini bateriji.

ATP: Biološka baterija

Celice uporabljajo fermentacijo ali celično dihanje za tvorbo ATP. Obstajata dve vrsti fermentacije, obe samo proizvajata

2 molekuli ATP in se običajno pojavljajo v mikroorganizmih (bakterijah in glivah). Do fermentacije pa prihaja tudi v človeških celicah, na primer v mišičnih celicah (mlečnokitanska fermentacija).

• Alkoholno vrenje: Glukoza → etilni alkohol + CO₂ + 2 ATP;

• Mlečna fermentacija: Glukoza → mlečna kislina + 2 ATP.

Po drugi strani pa celično dihanje ustvarja ravnovesje 38 molekul ATP in potrebuje kisik, da se zgodi. V celicah skeletnih mišic in živčnega tkiva pa je končna bilanca 36 molekul ATP.

• Celično dihanje: glukoza + O₂ → CO₂ + H₂+38 ali 36 ATP.

Nekateri avtorji menijo, da v praksi končno ravnovesje ATP ni vedno 38, ampak se lahko spreminja 30 ali 32 molekul.

Ko se glukoza razgradi, se energija sprosti in shrani v obliki ATP. Za pridobivanje te energije poteka zaporedje kemičnih reakcij, ki so:

• glikoliza;
• Krebsov cikel;
• Oksidativna fosforilacija ali dihalna veriga.

Količina proizvedenega ATP na molekulo glukoze

Faza	lokacijo celice	Nastanejo molekule ATP
glikoliza	citoplazma	2
Krebsov cikel	mitohondrijski matriks	2
dihalne verige	Mitohondrijska grebenska membrana	34
Končno stanje	38

Izvedite več:Energijski metabolizem

Ko mora nastopiti aktivnost, je molekula ATP podvržena a hidroliza (razpad molekule v prisotnosti vode). ker je reakcija eksergonično sprosti veliko količino energije, približno 7 kcal/mol enega od fosfatov. Po izgubi fosfata se molekula spremeni v ADP oz Adenozin difosfat.

• Reakcija hidrolize ATP: ATP + H₂O → ADP + Pi + prosta energija.

ADP: adenozin difosfat

Kemična sestava ATP

Molekula ATP je sestavljena iz dušikove baze, imenovane adenin, sladkor s 5 ogljikovimi atomi, imenovan riboza in trije radikali fosfat.

Kemična vez med adeninom in ribozo se imenuje adenozin in 3 fosfatne skupine tvorijo trifosfat. Zaradi tega se molekula imenuje adenozin trifosfat ali adenozin trifosfat. In prav v fosfatnih vezeh so shranjene proste energije.

ATP: adenozin trifosfat

Tvorba ATP: ADP + Pi

ADP in anorganski fosfat (Pi) sta običajno prisotna v citoplazmi celic. Ko pride do hidrolize glukoze, se količina energije sprosti in shrani v vezi med ADP in Pi, ki tvori ATP.

Poglej reakcijo:

Zato ADP pri vezavi na Pi tvori organsko strukturo, ki vsebuje 3 fosfate, torej adenozin trifosfat. Zato ATP shranjuje energijo začasno, saj ga ves čas kopiči sprošča, da celice opravljajo svojo funkcijo.

Glej tudi:

• Celično dihanje
• Fermentacija
• mitohondrije
• glikoliza
• Krebsov cikel
• oksidativno fosforilacijo
• celični metabolizem

Bibliografske reference

MAČADO, V. G.; IME, F. Energijsko bogate fosfatne spojine. Nova kemija, v. 22, št. 3, str. 351–357, 1999.

UZUNIAN, A.; BIRNER, E. Biologija: enojni zvezek. 3. izd. Sao Paulo: Harbra, 2008.