Adenosintrifosfát
Adenosintrifosfát (ATP) je nukleotid, který se v buňkách používá jako koenzym. Často se mu říká "molekulární měnová jednotka": ATP přenáší v buňkách chemickou energii pro metabolismus.
Každá buňka využívá ATP jako zdroj energie. Skládá se z báze (adeninu) a tří fosfátových skupin. Jedna molekula ATP obsahuje tři fosfátové skupiny a je vyráběna ATP syntázou z anorganického fosfátu a adenosindifosfátu (ADP, di znamená dvě fosfátové skupiny) nebo adenosinmonofosfátu (AMP).
Molekulární struktura ATP.
Použití
Molekula ATP je velmi univerzální, což znamená, že ji lze použít k mnoha účelům. Energie je uložena v jejích chemických vazbách.
Když se ATP spojí s jiným fosfátem, uloží se energie, kterou lze později využít. Jinými slovy, když se vytvoří vazba, uloží se energie. Jedná se o endotermní reakci.
Když ATP přeruší vazbu s fosfátovou skupinou a stane se ADP, uvolní se energie. Jinými slovy, při přerušení vazby se uvolňuje energie. Jedná se o exotermickou reakci.
Výměna fosfátů ATP je téměř nekonečný cyklus, který se zastaví pouze tehdy, když buňka odumře.
Funkce v buňkách
ATP je hlavním zdrojem energie pro většinu buněčných funkcí. Patří sem syntéza makromolekul, včetně DNA a RNA (viz níže), a bílkovin. ATP hraje také klíčovou roli při aktivním transportu makromolekul přes buněčné membrány, např. při exocytóze a endocytóze.
Syntéza DNA a RNA
Ve všech známých organismech jsou deoxyribonukleotidy tvořící DNA syntetizovány působením enzymů ribonukleotidreduktázy (RNR) na odpovídající ribonukleotidy. Tyto enzymy redukují cukerný zbytek z ribózy na deoxyribózu odstraněním kyslíku.
Při syntéze nukleové kyseliny RNA je ATP jedním ze čtyř nukleotidů, které polymerázy RNA přímo zabudovávají do molekul RNA. Energie pohánějící tuto polymeraci pochází z odštěpení pyrofosfátu (dvou fosfátových skupin). V biosyntéze DNA probíhá podobný proces s tím rozdílem, že ATP je před zabudováním do DNA redukován na deoxyribonukleotid dATP.
Historie
- ATP objevili v roce 1929 Karl Lohmann a Jendrassik a nezávisle na nich Cyrus Fiske a Yellapragada Subba Rao z Harvard Medical School. Oba týmy mezi sebou soutěžily v nalezení testu na fosfor.
- Fritz Albert Lipmann ji v roce 1941 navrhl jako mezičlánek mezi reakcemi, při nichž se získává energie, a reakcemi, při nichž se vyžaduje energie.
- Poprvé byl syntetizován (vytvořen) v laboratoři Alexandrem Toddem v roce 1948.
- Nobelova cena za chemii za rok 1997 byla rozdělena: jednu polovinu získali Paul D. Boyer a John E. Walker za objasnění enzymatického mechanismu syntézy adenosintrifosfátu (ATP) a druhou polovinu Jens C. Skou za první objev enzymu přenášejícího ionty, Na+, K+ -ATPázy.
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je adenosintrifosfát?
Odpověď: Adenosintrifosfát (ATP) je chemická látka, kterou živé organismy používají k ukládání a přenosu energie.
Otázka: K čemu slouží ATP v živých organismech?
Odpověď: Účelem ATP v živých organismech je uchovávat energii a přenášet ji do buněk, které ji potřebují.
Otázka: Jak buňky získávají energii?
Odpověď: Buňky získávají energii rozpadem molekul ATP, čímž uvolňují uloženou energii.
Otázka: Vytvářejí všechny živé organismy ATP?
Odpověď: Ano, všechny živé organismy vytvářejí ATP, aby mohly uchovávat a přenášet energii.
Otázka: Proč je ATP nezbytný pro buňky, které pracují intenzivněji?
Odpověď: ATP je nezbytný pro buňky, které pracují intenzivněji, protože ke svému fungování potřebují více energie a ATP je molekula, která tuto energii poskytuje.
Otázka: Mohou živé organismy přežít bez ATP?
Odpověď: Ne, živé organismy nemohou přežít bez ATP, protože je to molekula, která poskytuje energii pro všechny buněčné procesy.
Otázka: Co se stane, když se molekuly ATP rozpadnou?
Odpověď: Při rozpadu molekul ATP se uvolňuje uložená energie, kterou buňka využívá k různým procesům.