Wyjaśniamy, czym jest ATP, jakie funkcje spełnia i jakie znaczenie ma ta cząsteczka organiczna.
Co to jest ATP?
ATP (Adenozynotrójfosforan lub Adenozynotrójfosforan) to organiczna cząsteczka typu nukleotydów. Nukleotydy to organiczne cząsteczki składające się z wiązanie kowalencyjne między nukleozydem a grupą fosforanową (PO43-). Z drugiej strony nukleozydy są cząsteczkami organicznymi złożonymi z cukru typu pentozy i zasady azotowej.
Zasady azotowe to cykliczne związki organiczne, które mają dwa lub więcej atomów azotu i stanowią DNA i RNA. Z kolei pentozy to cukry proste złożone z pięciu atomów węgla, których funkcja jest strukturalna, dodatkowo zawierają grupy hydroksylowe (OH–) i aldehydowe (-CHO) lub ketonowe (R1 (CO) R2).
Tak więc struktura molekularna ATP składa się z cząsteczki adeniny (zasady azotowej) połączonej z atomem węgla cząsteczki rybozy (pentozy), cukru, który z kolei ma trzy jony fosforanowe połączone z innym atomem węgla. Ta struktura odpowiada wzorowi cząsteczkowemu C10H16N5O13P3.
ATP jest wytwarzany zarówno w fotooddychaniu roślin, jak i w oddychaniu komórkowym Zwierząt, i jest głównym źródłem Energia dla większości procesy i znane funkcje komórkowe.
Jest związkiem bardzo rozpuszczalnym w Woda i stabilna w rozwiązania wodny z zakresami pH między 6,8 a 7,4. Jeśli wartości pH są bardziej ekstremalne, hydrolizuje uwalniając dużą ilość energii.
Aby ATP spełniało swoje funkcje biologiczne, musi być związane z magnezem. W tym sensie ATP znajduje się w komórkach, tworząc kompleks z jonem Mg2 +. Jest to możliwe, ponieważ ATP ma cztery ujemnie naładowane grupy.
Cząsteczka ta została odkryta w 1929 roku przez niemieckiego biochemika Karla Lohmanna w Niemczech, ale w tym samym czasie została odkryta przez Cyrusa H. Fiske i Yellapragadę Subbarao w Stanach Zjednoczonych. Wiele lat później, w 1941 roku, Fritz Albert Lipmann odkrył jej funkcję jako głównej cząsteczki transferu energii komórka.
Znaczenie ATP
ATP jest podstawową cząsteczką dla różnych procesów życiowych, ponieważ jest głównym źródłem energii do syntezy makrocząsteczki złożone, takie jak DNA, RNA lub białko.
ATP dostarcza energię niezbędną do umożliwienia pewnych reakcje chemiczne w ciele. Dzieje się tak, ponieważ zawiera wiązania fosforanowe, które przechowują wysoką energię. Ta energia jest uwalniana w procesie hydrolizarozkłada ATP na ADP (adenozynodifosforan) i fosforan nieorganiczny (P), a także uwalnia dużą ilość energii.
Z drugiej strony ATP ma kluczowe znaczenie w transporcie makrocząsteczek przez błona komórkowa. Gdy transport odbywa się z zewnątrz do komórki, proces ten nazywa się endocytozą, a gdy zachodzi od wewnątrz na zewnątrz komórki, nazywa się go egzocytozą.
Z kolei ATP umożliwia komunikację synaptyczną między neuronami, wymagając tym samym ciągłej syntezy z glukozy uzyskanej z neuronów. jedzeniei jego ciągłe zużycie przez różne układy komórkowe organizmu.
Spożycie niektórych toksycznych pierwiastków (gazów, trucizn), które hamują procesy ATP, zwykle powoduje śmierć bardzo szybko. Na przykład: arsen lub cyjanek.
Wreszcie, ATP nie może być przechowywany w stanie naturalnym, ale jako część większych związków, takich jak glikogen, który może zostać przekształcony w glukozę, której utlenianie wytwarza ATP u zwierząt. W przypadku roślin skrobia odpowiada za zapas energii, z której pozyskuje się ATP.
Podobnie ATP może być magazynowany w postaci tłuszczu zwierzęcego, poprzez syntezę kwasów tłuszczowych.