adenozín trifosfát alebo ATP je energeticky najbohatšia molekula v organizme a je zodpovedná za všetky procesy prenosu energie. Je to mononukleotid purínovej bázy adenínu, a preto predstavuje aj stavebnú jednotku nukleové kyseliny. Poruchy v syntéze ATP inhibujú uvoľňovanie energie a viesť do stavov vyčerpania.
Čo je adenozíntrifosfát?
adenozín trifosfát (ATP) je mononukleotid adenínu s tromi fosfát skupiny, z ktorých každá je spojená anhydridovou väzbou. ATP je centrálna molekula na prenos energie v organizme. Energia je viazaná hlavne v anhydridovej väzbe beta fosfát zvyšok na zvyšok gama fosfátu. Keď fosfát Zvyšok sa odstráni a vytvorí sa adenozín difosfát, uvoľňuje sa energia. Táto energia sa potom používa na procesy náročné na energiu. Ako nukleotid sa ATP skladá z purínovej bázy adenínu, cukor ribóza a tri fosfátové zvyšky. Medzi adenínom a. Existuje glykozidová väzba ribóza. Ďalej je pripojený alfafosfátový zvyšok ribóza pomocou ester väzba. Medzi alfa-beta- a gama-fosfátom existuje anhydridová väzba. Po odstránení dvoch fosfátov sa vytvorí nukleotidadenozínmonofosfát (AMP). Táto molekula je dôležitým stavebným prvkom RNA.
Funkcia, činnosť a roly
Adenozíntrifosfát plní v organizme rôzne funkcie. Jeho najdôležitejšou funkciou je ukladanie a prenos energie. Všetky procesy v tele zahŕňajú prenos energie a transformácie energie. Organizmus teda musí vykonávať chemické, osmotické alebo mechanické práce. Pre všetky tieto procesy poskytuje ATP rýchlo energiu. ATP je krátkodobý sklad energie, ktorý sa rýchlo vyčerpá, a preto sa musí syntetizovať znova a znova. Väčšina procesov spotrebujúcich energiu predstavuje transportné procesy v bunke a z bunky. V týchto procesoch sú biomolekuly transportované do miest ich reakcie a premeny. Anabolické procesy, ako je syntéza bielkovín alebo tvorba telesného tuku, tiež vyžadujú ATP ako činidlo na prenos energie. Molekula sa transportuje cez bunková membrána alebo membrány rôznych bunkových organel sú tiež energeticky závislé. Ďalej mechanická energia pre svaly kontrakcie možno zabezpečiť iba pôsobením ATP z procesov dodávajúcich energiu. Okrem svojej funkcie nosiča energie je ATP tiež dôležitou signálnou molekulou. Pôsobí ako kosubstrát pre takzvané kinázy. Kinázy sú enzýmy ktoré prenášajú fosfátové skupiny na iné molekuly. Jedná sa hlavne o proteínkinázy, ktoré ovplyvňujú aktivitu rôznych látok enzýmy ich fosforyláciou. Extracelulárne je ATP agonista receptorov buniek periférnej a centrálnej nervový systém. Podieľa sa teda na regulácii krv prietok a zahájenie zápalových reakcií. Pri poranení nervového tkaniva sa uvoľňuje vo väčšom množstve, aby sprostredkovalo zvýšenú tvorbu astrocytov a neurónov.
Vznik, výskyt, vlastnosti a optimálne úrovne
Adenozíntrifosfát je iba krátkodobým zásobníkom energie a počas procesov náročných na energiu sa vyčerpá behom niekoľkých sekúnd. Preto je jeho neustála regenerácia zásadnou úlohou. Molekula hrá tak ústrednú úlohu, že ATP s a hmota polovica telesnej hmotnosti sa vyprodukuje do jedného dňa. V tomto procese sa adenozíndifosfát transformuje na adenozíntrifosfát dodatočnou väzbou s fosfátom pri spotrebe energie, ktorá okamžite dodáva energiu opäť štiepením fosfátu pri konverzii na ADP. Pre regeneráciu ATP sú k dispozícii dva rôzne princípy reakcie. Jedným princípom je fosforylácia reťazca substrátu. V tejto reakcii sa fosfátový zvyšok prevedie priamo na medziproduktovú molekulu v procese dodávania energie, ktorý sa okamžite prevedie na ADP s tvorbou ATP. Druhý princíp reakcie je súčasťou dýchacieho reťazca ako fosforylácia transportu elektrónov. Táto reakcia prebieha iba v mitochondrie. V rámci tohto procesu sa prostredníctvom membrány vytvára elektrický potenciál rôznymi reakciami prenášajúcimi protóny. The reflux protónov vedie k tvorbe ATP z ADP s uvoľňovaním energie. Táto reakcia je katalyzovaná enzýmom ATP syntetázou. Celkovo sú tieto regeneračné procesy pre niektoré požiadavky stále príliš pomalé. Napríklad počas kontrakcie svalov sa všetky zásoby ATP vyčerpajú po dvoch až troch sekundách. Na tento účel energeticky bohatý kreatín fosfát je dostupný vo svalových bunkách, čo okamžite dáva jeho fosfát k dispozícii na tvorbu ATP z ADP. Táto zásoba je teraz vyčerpaná po šiestich až desiatich sekundách. Potom musia znova nastúpiť všeobecné regeneračné procesy. Avšak z dôvodu účinku kreatín fosfát, je možné trochu predĺžiť svalový tréning bez predčasného vyčerpania.
Choroby a poruchy
Keď sa vytvorí príliš málo adenozíntrifosfátu, únava nastanú podmienky. ATP sa syntetizuje hlavne v mitochondrie prostredníctvom fosforylácie transportu elektrónov. Ak je mitochondriálna funkcia narušená, znižuje sa aj produkcia ATP. Napríklad štúdie zistili, že pacienti s chronická únava syndróm (CFS) znížil koncentrácie ATP. Táto znížená produkcia ATP vždy korelovala s poruchami v mitochondrie (mitochondriopatie). Medzi príčiny mitochondriopatií patrila bunková hypoxia, infekcie EBV, fibromyalgia alebo chronické degeneratívne zápalové procesy. Existujú genetické aj získané poruchy mitochondrií. Bolo teda opísaných asi 150 rôznych chorôb viesť na mitochondriopatiu. Tie obsahujú cukrovka mellitus, alergie, autoimunitné ochorenia, demencie, chronické zápal or imunodeficiencie chorôb. Stavy vyčerpania v súvislosti s týmito chorobami sú spôsobené nižším prísunom energie v dôsledku zníženej produkcie ATP. Vo výsledku môžu poruchy mitochondriálnej funkcie viesť na multiorgánové choroby.
