ATP

Vi förklarar vad ATP är, vad den är till för och hur denna molekyl produceras. Dessutom, vad är ATP-cykeln och oxidativ fosforylering.

1. Vad är ATP?

I biokemi betecknar förkortningen ATP adenosintrifosfat eller adenosintrifosfat, en organisk molekyl av nukleotidtypen, nödvändig för att erhålla energi. till kemi. ATP är den viktigaste energikällan för de flesta cellprocesser och funktioner i människokroppen och andra levande saker.

Namnet på ATP kommer från molekylkompositionen för detta koenzym, från en kvävebas (känd som adenin) kopplad till kolatomen i en pentossockermolekyl (även Kallas ribose) och i sin tur med tre fosfatjoner bundna i en annan kolatom. Allt detta sammanfattas i molekylformeln enligt C10H16N5O13P3 .

ATP-molekylen upptäcktes av den tyska biokemisten Karl Lohmann 1929, och dess funktion och betydelse i de olika energiöverföringsprocesserna i den senaste cellen registrerades. 1941, tack vare studier av den tysk-amerikanska biokemisten Fritz Albert Lipmann.

Se även: Metabolism.

1. Vad är syftet med ATP?

ATP är en användbar molekyl för att tillfälligt innehålla den kemiska energin som frigörs under de metaboliska processerna vid livsmedelsnedbrytning, och släpper den igen vid behov att öka kroppens olika biologiska processer, såsom celltransport, främja reaktioner som förbrukar energi eller till och med för att genomföra mekaniska handlingar i kroppen, till exempel promenader.

Det måste sägas att ATP inte tjänar till att lagra kemisk energi, som är fallet med glukoser eller fett; Det fungerar som en transport till de cellulära regionerna där det behövs . Således, när en energiinjektion erfordras, genereras och avyttras ATP efter behov, eftersom det är mycket lösligt i vatten, genom processen känd som hydrolys, och när den upplöses frigör den en stor mängd energi i form av fosfater och andra användbara molekyler.

1. Hur produceras ATP?

ATP syntetiseras genom cellulär andning, specifikt genom Krebs-cykeln, som utförs i cellens mitokondrier. För detta frigörs kemisk energi lagrad i glukos, proteiner och fetter genom en oxidationsprocess som frigör CO2 och energi i form av ATP. Var och en av dessa näringsämnen från individens diet har olika metabola vägar, men de konvergerar på en vanlig metabolit: acetyl-CoA, som startar Krebs Cycle och gör det möjligt för processen att få kemisk energi att konvergeras, eftersom allt Cellerna förbrukar sin energi i form av ATP.

Som nämnts tidigare kan ATP inte förvaras i sitt naturliga tillstånd, utan som en del av mer komplexa föreningar, såsom glykogen (där glukos erhålls och oxidation av detta, i sin tur, ATP) i djur eller Stärkelse i växter. På liknande sätt kan det lagras i form av animaliskt fett genom syntes av fettsyror.

1. ATP-cykel

ATP-cykeln involverar olika stadier av kemisk transformation, den viktigaste är känd som Krebs Cycle (även citronsyracykeln eller tricarboxylsyracykeln). Det är en grundläggande process som inträffar i matrisen för cellulära mitokondrier, och som består av en följd av kemiska reaktioner som syftar till att frigöra den kemiska energin i Acetyl-CoA erhållen från bearbetningen av de olika näringsämnena att vara levande, samt att erhålla föregångare för andra aminosyror som är nödvändiga för andra biokemiska reaktioner.

Denna cykel är en del av en mycket större process som är oxidation av kolhydrater, lipider och proteiner, som är dess mellanstadium: efter bildningen av Acetyl-CoA med kolerna i dessa organiska föreningar och före oxidativ fosforylering där "ATP" är sammansatt av ett enzym som kallas ATP-syntetas.

Krebs Cycle fungerar tack vare åtta olika enzymer som fullständigt oxiderar Acetyl-CoA och frigör två olika molekyler från varje oxiderad molekyl: CO2 (koldioxid) och H2O (vatten). Detta inträffar när Acetyl-CoA avlägsnas från kolatomer som kommer tillsammans med oxaloacetat för att bilda citrat eller citronsyra (med sex kol), som i sin tur genomgår en serie transformationer som successivt kommer att orsaka isocitrat, ketoglutarat, succinyl-CoA, succinat, fumarat, malat och oxaloacetat igen, vilket producerar på det sätt materialet från vilket olika ATP-molekyler sedan kommer att erhållas.

1. Oxidativ fosforylering

Detta är det sista steget i näringsanvändningskretsen (katabolism) som resulterar i produktion av ATP. Det förekommer i cellerna och är stängningen av cellulär andning, efter glykolys och Krebs-cykeln. I detta erhålls cirka 38 ATP-glukos för varje glukosmolekyl, tack vare NADH- och FADH2-molekylerna som laddades under Krebs-cykeln och kan donera elektroner.

Denna process fungerar på grundval av två motsatta reaktioner : en som frigör energi och en annan som använder den energi som frigörs för att producera ATP-molekyler, tack vare ingreppet av ATP-syntetas, enzymet ansvarig för att bygga energimolekyler, lägga till protoner och en fosfatmolekyl till en ADP-molekyl (adenosindifosfat), för att få vatten och ATP.

1. Betydelsen av ATP

ATP är en grundläggande molekyl för de vitala processerna hos levande organismer, som en sändare av kemisk energi för syntes av komplexa och grundläggande makromolekyler, såsom DNA, RNA eller för syntes av proteiner som förekommer i cellen. Det vill säga ATP tillhandahåller en mängd energi som krävs för vissa reaktioner som äger rum i kroppen.

Detta förklaras eftersom det har energirika bindningar, som kan lösas i vatten genom följande reaktion:

ATP + H2O = ADP (Adenos n difosfat) + P + energi

ATP är nyckeln för transport av makromolekyler genom plasmamembranet (exocytos och cellulär endocytos) och även för den synaptiska kommunikationen mellan neuroner., så att dess kontinuerliga syntes är nödvändig, från glukos som erhålls från livsmedel. Sådan är dess vikt för livet, att intaget av vissa giftiga element som hämmar ATP-processer, såsom arsenik eller cyanid, är dödligt och orsakar döden på ett fullständigt sätt.