Εξηγούμε τι είναι το ATP, ποιες είναι μερικές από τις λειτουργίες που εκπληρώνει και τη σημασία αυτού του οργανικού μορίου.
Τι είναι το ATP;
Το ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη ή τριφωσφορική αδενοσίνη) είναι ένα οργανικό μόριο νουκλεοτιδικού τύπου. Τα νουκλεοτίδια είναι οργανικά μόρια που αποτελούνται από α ομοιοπολικό δεσμό μεταξύ ενός νουκλεοσιδίου και μιας φωσφορικής ομάδας (PO43-). Οι νουκλεοσίδες, από την άλλη πλευρά, είναι οργανικά μόρια που αποτελούνται από ένα σάκχαρο τύπου πεντόζης και μια αζωτούχα βάση.
Οι βάσεις αζώτου είναι κυκλικές οργανικές ενώσεις που έχουν δύο ή περισσότερα άτομα αζώτου και αποτελούν το DNA και το RNA. Από την άλλη πλευρά, οι πεντόζες είναι απλά σάκχαρα που αποτελούνται από πέντε άτομα άνθρακα των οποίων η λειτουργία είναι δομική, επιπλέον, περιέχουν υδροξυλομάδες (OH–) και αλδεΰδη (-CHO) ή ομάδες κετόνης (R1 (CO) R2).
Έτσι, η μοριακή δομή του ATP αποτελείται από ένα μόριο αδενίνης (βάση αζώτου) συνδεδεμένο με ένα άτομο άνθρακα ενός μορίου ριβόζης (πεντόζη), ένα σάκχαρο που με τη σειρά του έχει τρία φωσφορικά ιόντα συνδεδεμένα με ένα άλλο άτομο άνθρακα. Αυτή η δομή ανταποκρίνεται στον μοριακό τύπο C10H16N5O13P3.
Το ATP παράγεται τόσο στη φωτοαναπνοή των φυτών όσο και στην κυτταρική αναπνοή του των ζώων, και είναι η κύρια πηγή του Ενέργεια για τους περισσότερους διαδικασίες και γνωστές κυτταρικές λειτουργίες.
Είναι μια ένωση πολύ διαλυτή σε Νερό και σταθερό σε λύσεις υδατικό με σειρές από pH μεταξύ 6,8 και 7,4. Εάν οι τιμές του pH είναι πιο ακραίες, υδρολύεται απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα ενέργειας.
Για να εκπληρώσει το ATP τις βιολογικές του λειτουργίες, πρέπει να είναι συνδεδεμένο με μαγνήσιο. Με αυτή την έννοια, το ATP βρίσκεται στα κύτταρα σχηματίζοντας ένα σύμπλοκο με το ιόν Mg2+. Αυτό είναι δυνατό επειδή το ATP έχει τέσσερις αρνητικά φορτισμένες ομάδες.
Αυτό το μόριο ανακαλύφθηκε το 1929 από τον Γερμανό βιοχημικό Karl Lohmann στη Γερμανία, αλλά ταυτόχρονα ανακαλύφθηκε από τους Cyrus H. Fiske και Yellapragada Subbarao στις Ηνωμένες Πολιτείες. Χρόνια αργότερα, το 1941, ανακαλύφθηκε από τον Fritz Albert Lipmann η λειτουργία του ως το κύριο μόριο μεταφοράς ενέργειας του κύτταρο.
Σημασία του ATP
Το ATP είναι ένα θεμελιώδες μόριο για διάφορες ζωτικές διεργασίες, καθώς είναι η κύρια πηγή ενέργειας για τη σύνθεση μακρομόρια σύμπλοκα, όπως DNA, RNA ή πρωτεΐνη.
Το ATP παρέχει την απαραίτητη ενέργεια για να ενεργοποιηθούν ορισμένα χημικές αντιδράσεις στο σώμα. Αυτό συμβαίνει επειδή έχει φωσφορικούς δεσμούς που αποθηκεύουν υψηλή ενέργεια. Αυτή η ενέργεια απελευθερώνεται μέσω της διαδικασίας του υδρόλυση, αποσυνθέτοντας το ATP σε ADP (διφωσφορική αδενοσίνη) και ανόργανο φωσφορικό (P), και επίσης απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα ενέργειας.
Από την άλλη πλευρά, το ATP είναι το κλειδί στη μεταφορά μακρομορίων μέσω του κυτταρική μεμβράνη. Όταν η μεταφορά γίνεται από το εξωτερικό στο κύτταρο, η διαδικασία ονομάζεται ενδοκυττάρωση και όταν συμβαίνει από μέσα προς τα έξω από το κύτταρο ονομάζεται εξωκυττάρωση.
Με τη σειρά του, το ATP επιτρέπει τη συναπτική επικοινωνία μεταξύ των νευρώνων, απαιτώντας έτσι τη συνεχή σύνθεσή του από τη γλυκόζη που λαμβάνεται από τους νευρώνες. τροφή, και τη συνεχή κατανάλωσή του από τα διάφορα κυτταρικά συστήματα του οργανισμού.
Η κατάποση ορισμένων τοξικών στοιχείων (αέρια, δηλητήρια) που αναστέλλουν τις διεργασίες του ATP, συνήθως προκαλούν θάνατος πολύ γρήγορα. Για παράδειγμα: αρσενικό ή κυάνιο.
Τέλος, το ATP δεν μπορεί να αποθηκευτεί στη φυσική του κατάσταση αλλά ως μέρος μεγαλύτερων ενώσεων, όπως το γλυκογόνο, το οποίο μπορεί να μετατραπεί σε γλυκόζη, η οξείδωση του οποίου παράγει ATP στα ζώα. Στην περίπτωση των φυτών, το άμυλο είναι υπεύθυνο για το ενεργειακό απόθεμα από το οποίο λαμβάνεται το ATP.
Ομοίως, το ATP μπορεί να αποθηκευτεί με τη μορφή ζωικού λίπους, μέσω της σύνθεσης λιπαρών οξέων.