Adenosin trifosfat atau ATP adalah molekul yang paling kaya dengan tenaga dalam organisma dan bertanggungjawab untuk semua proses pemindahan tenaga. Ini adalah mononukleotida dari adenin asas purin dan oleh itu juga merupakan blok bangunan asid nukleik. Gangguan dalam sintesis ATP menghalang pembebasan tenaga dan membawa ke keadaan keletihan.
Apa itu adenosin trifosfat?
Adenosin triphosfat (ATP) adalah mononukleotida adenin dengan tiga fosfat kumpulan, masing-masing dihubungkan oleh ikatan anhidrida. ATP adalah molekul pusat untuk pemindahan tenaga dalam organisma. Tenaga terutamanya terikat dalam ikatan anhidrida beta fosfat residu ke residu gamma fosfat. Apabila a fosfat residu dikeluarkan untuk membentuk trifosfat difosfat, tenaga dibebaskan. Tenaga ini kemudian digunakan untuk proses penggunaan tenaga. Sebagai nukleotida, ATP terdiri daripada adenin asas purin, yang gula ribose dan tiga residu fosfat. Terdapat ikatan glikosidik antara adenin dan ribose. Selanjutnya, residu alfosfat dihubungkan dengan ribose oleh seorang ester ikatan. Ikatan anhidrida wujud antara alpha-beta- dan gamma-fosfat. Selepas penyingkiran dua fosfat, nukleotida adenosin monofosfat (AMP) terbentuk. Molekul ini adalah blok penting RNA.
Fungsi, tindakan, dan peranan
Adenosine trifosfat melakukan pelbagai fungsi dalam organisma. Fungsi terpentingnya adalah penyimpanan dan pemindahan tenaga. Semua proses dalam badan melibatkan pemindahan tenaga dan transformasi tenaga. Oleh itu, organisma mesti melakukan kerja kimia, osmotik atau mekanikal. Untuk semua proses ini, ATP memberikan tenaga dengan cepat. ATP adalah simpanan tenaga jangka pendek, yang cepat habis dan oleh itu mesti disintesis berulang kali. Sebilangan besar proses yang memakan tenaga mewakili proses pengangkutan di dalam sel dan di luar sel. Dalam proses ini, biomolekul diangkut ke lokasi reaksi dan penukarannya. Proses anabolik seperti sintesis protein atau pembentukan lemak badan juga memerlukan ATP sebagai agen pemindahan tenaga. Pengangkutan molekul di seberang membran sel atau membran pelbagai organel sel juga bergantung kepada tenaga. Tambahan pula, tenaga mekanikal untuk otot pengecutan hanya dapat diberikan oleh tindakan ATP dari proses pembekalan tenaga. Selain fungsinya sebagai pembawa tenaga, ATP juga merupakan molekul isyarat penting. Ia berfungsi sebagai kosubstrat untuk apa yang disebut kinase. Kinase adalah enzim yang memindahkan kumpulan fosfat ke yang lain molekul. Ini terutamanya protein kinase yang mempengaruhi aktiviti pelbagai enzim dengan mengfosforilasi mereka. Secara ekstraselular, ATP adalah agonis reseptor sel periferal dan pusat sistem saraf. Oleh itu, ia mengambil bahagian dalam peraturan darah aliran dan permulaan tindak balas keradangan. Apabila tisu saraf cedera, ia dilepaskan dalam jumlah yang lebih banyak untuk memantapkan peningkatan pembentukan astrosit dan neuron.
Pembentukan, kejadian, sifat, dan tahap optimum
Adenosine trifosfat hanyalah simpanan tenaga jangka pendek dan habis dalam beberapa saat semasa proses memakan tenaga. Oleh itu, pertumbuhan semula berterusan adalah tugas yang sangat penting. Molekul memainkan peranan sentral yang ATP dengan a besar-besaran separuh daripada berat badan dihasilkan dalam satu hari. Dalam proses ini, adenosin difosfat diubah menjadi adenosin trifosfat dengan pengikatan tambahan dengan fosfat di bawah penggunaan tenaga, yang segera membekalkan tenaga lagi dengan memisahkan fosfat dalam penukaran menjadi ADP. Dua prinsip reaksi berbeza tersedia untuk penjanaan semula ATP. Salah satu prinsipnya adalah fosforilasi rantai substrat. Dalam reaksi ini, residu fosfat dipindahkan terus ke molekul perantaraan dalam proses pembekalan tenaga, yang segera dipindahkan ke ADP dengan pembentukan ATP. Prinsip reaksi kedua adalah bahagian dari rantai pernafasan sebagai fosforilasi pengangkutan elektron. Tindak balas ini hanya berlaku di mitokondria. Sebagai sebahagian daripada proses ini, potensi elektrik ditentukan melalui membran melalui pelbagai reaksi pengangkutan proton. The refluks proton menghasilkan pembentukan ATP dari ADP dengan pembebasan tenaga. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim ATP synthetase. Secara keseluruhan, proses regenerasi ini masih terlalu lambat untuk beberapa keperluan. Semasa pengecutan otot, misalnya, semua bekalan ATP habis setelah dua hingga tiga saat. Untuk tujuan ini, kaya dengan tenaga creatine fosfat terdapat dalam sel otot, yang segera menjadikan fosfatnya tersedia untuk pembentukan ATP dari ADP. Bekalan ini kini habis setelah enam hingga sepuluh saat. Selepas itu, proses regenerasi umum mesti dimainkan semula. Walau bagaimanapun, kerana kesan creatine fosfat, adalah mungkin untuk memanjangkan latihan otot agak lama tanpa keletihan.
Penyakit dan gangguan
Apabila adenosin trifosfat terlalu sedikit dihasilkan, keletihan keadaan berlaku. ATP disintesis terutamanya di mitokondria melalui fosforilasi pengangkutan elektron. Apabila fungsi mitokondria terganggu, pengeluaran ATP juga berkurang. Sebagai contoh, kajian mendapati bahawa pesakit dengan keletihan kronik sindrom (CFS) mengalami penurunan kepekatan ATP. Penurunan pengeluaran ATP ini selalu berkorelasi dengan gangguan pada mitokondria (mitokondriopati). Penyebab mitokondriopati termasuk hipoksia selular, jangkitan dengan EBV, fibromyalgias, atau proses keradangan degeneratif kronik. Terdapat kedua-dua genetik dan gangguan mitokondria yang diperoleh. Oleh itu, kira-kira 150 penyakit yang berbeza telah dijelaskan yang membawa kepada mitokondriopati. Ini termasuk kencing manis mellitus, alahan, penyakit autoimun, demensia, kronik keradangan or immunodeficiency penyakit. Keadaan keletihan dalam konteks penyakit ini disebabkan oleh bekalan tenaga yang lebih rendah kerana pengurangan pengeluaran ATP. Akibatnya, gangguan fungsi mitokondria boleh membawa kepada penyakit multiorgan.
