Adenozino trifosfatas
Adenozintrifosfatas (ATP) yra nukleotidas, naudojamas ląstelėse kaip kofermentas. Jis dažnai vadinamas "molekuliniu piniginiu vienetu": ATP perneša cheminę energiją ląstelėse, reikalingą medžiagų apykaitai.
Kiekviena ląstelė naudoja ATP energijai gauti. Ją sudaro bazė (adeninas) ir trys fosfatinės grupės. Vienoje ATP molekulėje yra trys fosfatinės grupės, ir ją gamina ATP sintazė iš neorganinio fosfato ir adenozino difosfato (ADP, di reiškia dvi fosfatines grupes) arba adenozino monofosfato (AMP).
ATP molekulinė struktūra.
Naudojimas
ATP molekulė yra labai universali, t. y. ją galima naudoti daugeliui dalykų. Energija saugoma jos cheminėse jungtyse.
Kai ATP susijungia su kitu fosfatu, kaupiama energija, kurią galima panaudoti vėliau. Kitaip tariant, kai sukuriamas ryšys, kaupiama energija. Tai endoterminė reakcija.
Kai ATP nutraukia ryšį su fosfatine grupe ir virsta ADP, išsiskiria energija. Kitaip tariant, nutrūkus ryšiui, išsiskiria energija. Tai egzoterminė reakcija.
ATP fosfatų apykaita yra beveik nesibaigiantis ciklas, kuris nutrūksta tik tada, kai ląstelė miršta.
Funkcijos ląstelėse
ATP yra pagrindinis energijos šaltinis daugumai ląstelių funkcijų. Tai apima makromolekulių, įskaitant DNR ir RNR (žr. toliau), ir baltymų sintezę. ATP taip pat atlieka svarbų vaidmenį aktyviai pernešant makromolekules per ląstelių membranas, pvz., egzocitozės ir endocitozės metu.
DNR ir RNR sintezė
Visuose žinomuose organizmuose DNR sudarantys deoksiribonukleotidai sintetinami ribonukleotidų reduktazės (RNR) fermentams veikiant atitinkamus ribonukleotidus. Šie fermentai, pašalindami deguonį, redukuoja cukraus likučius iš ribozės į deoksiribozę.
Sintezuojant nukleorūgštį RNR, ATP yra vienas iš keturių nukleotidų, kuriuos RNR polimerazės tiesiogiai įtraukia į RNR molekules. Energija, skatinanti šią polimerizaciją, gaunama atskylant pirofosfatą (dvi fosfato grupės). DNR biosintezės procesas panašus, tik prieš įterpiant į DNR ATP redukuojamas iki deoksiribonukleotido dATP.
Istorija
- ATP 1929 m. atrado Karlas Lohmannas ir Jendrassikas, o nepriklausomai nuo jų - Cyrusas Fiske'as ir Yellapragada Subba Rao iš Harvardo medicinos mokyklos. Abi komandos varžėsi tarpusavyje ieškodamos fosforo nustatymo metodo.
- 1941 m. Fritzas Albertas Lipmannas pasiūlė, kad jis yra tarpinė grandis tarp energiją teikiančių ir ją reikalaujančių reakcijų ląstelėse.
- Pirmą kartą jį 1948 m. laboratorijoje susintetino (sukūrė) Aleksandras Toddas.
- 1997 m. Nobelio chemijos premija buvo padalinta: pusė jos buvo paskirta Paului D. Boyeriui ir Johnui E. Walkeriui už adenozintrifosfato (ATP) sintezės fermentinio mechanizmo išaiškinimą, o kita pusė - Jensui C. Skou už pirmąjį jonus pernešančio fermento Na+, K+ -ATPazės atradimą.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra adenozino trifosfatas?
A: Adenozintrifosfatas (ATP) yra cheminė medžiaga, kurią gyvosios būtybės naudoja energijai kaupti ir perduoti.
K: Kokia ATP paskirtis gyvuose organizmuose?
A.: ATP paskirtis gyvosiose būtybėse - kaupti energiją ir perduoti ją ląstelėms, kurioms jos reikia.
K: Kaip ląstelės gauna energijos?
A: Ląstelės gauna energijos skaidydamos ATP molekules ir taip išlaisvindamos sukauptą energiją.
K: Ar visos gyvosios būtybės gamina ATP?
A: Taip, visos gyvosios būtybės gamina ATP, kad galėtų kaupti ir perduoti energiją.
K: Kodėl ATP reikalingas ląstelėms, kurios dirba sunkiau?
A.: ATP reikalingas sunkiau dirbančioms ląstelėms, nes joms veikti reikia daugiau energijos, o ATP - tai molekulė, kuri ją suteikia.
K: Ar gyvosios būtybės gali išgyventi be ATP?
Atsakymas: Ne, gyvosios būtybės negali išgyventi be ATP, nes tai molekulė, kuri teikia energiją visiems ląsteliniams procesams.
K: Kas atsitinka, kai ATP molekulės suskyla?
A: Kai ATP molekulės skyla, sukaupta energija išsilaisvina ir ląstelėje panaudojama įvairiems procesams.
