Adenozíntrifosfát
Adenozíntrifosfát (ATP) je nukleotid, ktorý sa v bunkách používa ako koenzým. Často sa nazýva "molekulárna menová jednotka": ATP prenáša chemickú energiu v bunkách na metabolizmus.
Každá bunka využíva ATP na získavanie energie. Skladá sa z bázy (adenín) a troch fosfátových skupín. Jedna molekula ATP obsahuje tri fosfátové skupiny a vyrába sa pomocou ATP syntázy z anorganického fosfátu a adenozíndifosfátu (ADP, di znamená dve fosfátové skupiny) alebo adenozínmonofosfátu (AMP).
Molekulárna štruktúra ATP.
Použitie
Molekula ATP je veľmi univerzálna, čo znamená, že sa dá použiť na mnoho vecí. Energia je uložená v jej chemických väzbách.
Keď sa ATP spojí s iným fosfátom, uloží sa energia, ktorú možno neskôr využiť. Inými slovami, keď sa vytvorí väzba, uloží sa energia. Ide o endotermickú reakciu.
Keď ATP preruší väzbu s fosfátovou skupinou a stane sa ADP, uvoľní sa energia. Inými slovami, pri prerušení väzby sa uvoľňuje energia. Ide o exotermickú reakciu.
Výmena fosfátov ATP je takmer nekonečný cyklus, ktorý sa zastaví len vtedy, keď bunka odumrie.
Funkcie v bunkách
ATP je hlavným zdrojom energie pre väčšinu bunkových funkcií. Patrí sem syntéza makromolekúl vrátane DNA a RNA (pozri ďalej) a bielkovín. ATP zohráva rozhodujúcu úlohu aj pri aktívnom prenose makromolekúl cez bunkové membrány, napr. pri exocytóze a endocytóze.
Syntéza DNA a RNA
Vo všetkých známych organizmoch sa deoxyribonukleotidy, ktoré tvoria DNA, syntetizujú pôsobením enzýmov ribonukleotidreduktázy (RNR) na príslušné ribonukleotidy. Tieto enzýmy redukujú zvyšok cukru z ribózy na deoxyribózu odstránením kyslíka.
Pri syntéze nukleovej kyseliny RNA je ATP jedným zo štyroch nukleotidov, ktoré polymerázy RNA priamo inkorporujú do molekúl RNA. Energia poháňajúca túto polymerizáciu pochádza z odštiepenia pyrofosfátu (dve fosfátové skupiny). Podobný proces prebieha aj pri biosyntéze DNA, s tým rozdielom, že ATP sa pred začlenením do DNA redukuje na deoxyribonukleotid dATP.
História
- ATP objavili v roku 1929 Karl Lohmann a Jendrassik a nezávisle od nich Cyrus Fiske a Yellapragada Subba Rao z Harvard Medical School. Oba tímy medzi sebou súťažili v hľadaní metódy na stanovenie fosforu.
- Fritz Albert Lipmann ho v roku 1941 navrhol ako medzičlánok medzi reakciami, ktoré prinášajú energiu, a reakciami, ktoré energiu vyžadujú.
- Prvýkrát ho syntetizoval (vytvoril) v laboratóriu Alexander Todd v roku 1948.
- Nobelova cena za chémiu za rok 1997 bola rozdelená, jednu polovicu získali Paul D. Boyer a John E. Walker za objasnenie enzymatického mechanizmu syntézy adenozíntrifosfátu (ATP) a druhú polovicu Jens C. Skou za prvý objav enzýmu prenášajúceho ióny, Na+, K+ -ATPázy.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je adenozíntrifosfát?
Odpoveď: Adenozíntrifosfát (ATP) je chemická látka, ktorú živé organizmy používajú na uchovávanie a prenos energie.
Otázka: Na čo slúži ATP v živých organizmoch?
Odpoveď: Účelom ATP v živých organizmoch je uchovávať energiu a prenášať ju do buniek, ktoré ju potrebujú.
Otázka: Ako bunky získavajú energiu?
Odpoveď: Bunky získavajú energiu rozkladom molekúl ATP, čím uvoľňujú uloženú energiu.
Otázka: Vytvárajú všetky živé organizmy ATP?
Odpoveď: Áno, všetky živé organizmy vytvárajú ATP na uskladnenie a prenos energie.
Otázka: Prečo je ATP potrebný pre bunky, ktoré pracujú ťažšie?
Odpoveď: ATP je potrebný pre bunky, ktoré pracujú intenzívnejšie, pretože na svoje fungovanie potrebujú viac energie a ATP je molekula, ktorá túto energiu poskytuje.
Otázka: Môžu živé organizmy prežiť bez ATP?
Odpoveď: Nie, živé organizmy nemôžu prežiť bez ATP, pretože je to molekula, ktorá poskytuje energiu pre všetky bunkové procesy.
Otázka: Čo sa stane, keď sa molekuly ATP rozpadnú?
Odpoveď: Keď sa molekuly ATP rozpadnú, uložená energia sa uvoľní a bunka ju použije na rôzne procesy.
