Adenozin trifosfat
Adenozin trifosfat (ATP) je nukleotid, ki se v celicah uporablja kot koencim. Pogosto ga imenujejo "molekularna denarna enota": ATP v celicah prenaša kemično energijo za presnovo.
Vsaka celica za energijo uporablja ATP. Sestavljen je iz baze (adenina) in treh fosfatnih skupin. Ena molekula ATP vsebuje tri fosfatne skupine in nastane v ATP-sintazi iz anorganskega fosfata in adenozin difosfata (ADP, di pomeni dve fosfatni skupini) ali adenozin monofosfata (AMP).
Molekularna struktura ATP.
Uporaba
Molekula ATP je zelo vsestranska, kar pomeni, da jo je mogoče uporabiti za veliko stvari. Energija je shranjena v njenih kemijskih vezeh.
Ko se ATP poveže z drugim fosfatom, se shrani energija, ki se lahko uporabi pozneje. Z drugimi besedami, ko nastane vez, se energija shrani. To je endotermna reakcija.
Ko ATP pretrga vez s fosfatno skupino in postane ADP, se sprosti energija. Z drugimi besedami, ko se pretrga vez, se sprosti energija. To je eksotermna reakcija.
Izmenjava ATP-fosfatov je skoraj neskončen cikel, ki se ustavi šele, ko celica umre.
Funkcije v celicah
ATP je glavni vir energije za večino celičnih funkcij. To vključuje sintezo makromolekul, vključno z DNK in RNK (glej spodaj), ter beljakovin. ATP ima ključno vlogo tudi pri aktivnem prenosu makromolekul prek celičnih membran, npr. pri eksocitozi in endocitozi.
Sinteza DNK in RNK
V vseh znanih organizmih se deoksiribonukleotidi, ki sestavljajo DNK, sintetizirajo z delovanjem encimov ribonukleotid reduktaze (RNR) na ustrezne ribonukleotide. Ti encimi z odstranjevanjem kisika reducirajo sladkorni ostanek iz riboze v deoksiribozo.
Pri sintezi nukleinske kisline RNK je ATP eden od štirih nukleotidov, ki jih polimeraze RNK vgradijo neposredno v molekule RNK. Energija, ki poganja to polimerizacijo, izhaja iz odcepljanja pirofosfata (dveh fosfatnih skupin). Podobno poteka tudi biosinteza DNK, le da se ATP pred vključitvijo v DNK reducira v deoksiribonukleotid dATP.
Zgodovina
- ATP sta leta 1929 odkrila Karl Lohmann in Jendrassik ter neodvisno Cyrus Fiske in Yellapragada Subba Rao s harvardske medicinske fakultete. Obe ekipi sta med seboj tekmovali v iskanju metode za določanje vsebnosti fosforja.
- Fritz Albert Lipmann je leta 1941 predlagal, da je posrednik med reakcijami, ki dajejo energijo, in reakcijami, ki jo zahtevajo, v celicah.
- Leta 1948 ga je v laboratoriju prvič sintetiziral (ustvaril) Alexander Todd.
- Nobelova nagrada za kemijo za leto 1997 je bila razdeljena: polovico sta prejela Paul D. Boyer in John E. Walker za razjasnitev encimskega mehanizma sinteze adenozin trifosfata (ATP), drugo polovico pa Jens C. Skou za prvo odkritje encima za prenos ionov, Na+, K+ -ATPaza.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je adenozin trifosfat?
O: Adenozin trifosfat (ATP) je kemikalija, ki jo živa bitja uporabljajo za shranjevanje in prenos energije.
V: Kakšen je namen ATP v živih bitjih?
O: Namen ATP v živih bitjih je shranjevanje energije in njen prenos do celic, ki jo potrebujejo.
V: Kako celice pridobivajo energijo?
O: Celice pridobivajo energijo z razpadanjem molekul ATP, da se sprosti shranjena energija.
V: Ali vsa živa bitja proizvajajo ATP?
O: Da, vsa živa bitja proizvajajo ATP za shranjevanje in prenos energije.
V: Zakaj je ATP potreben za celice, ki delujejo močneje?
O: ATP je potreben za celice, ki delajo več, ker potrebujejo več energije za svoje delovanje, ATP pa je molekula, ki zagotavlja to energijo.
V: Ali lahko živa bitja preživijo brez ATP?
O: Ne, živa bitja ne morejo preživeti brez ATP, ker je to molekula, ki zagotavlja energijo za vse celične procese.
V: Kaj se zgodi, ko molekule ATP razpadejo?
O: Ko molekule ATP razpadejo, se shranjena energija sprosti in jo celica uporabi za različne procese.
