Аденозинтрифосфат

Аденозинтрифосфат або АТФ Як найбагатша енергія молекула в організмі, вона відповідає за всі процеси передачі енергії. Він є мононуклеотидом пуринової основи аденіну, тому є також компонентом нуклеїнових кислот. Зриви в синтезі АТФ гальмують вивільнення енергії та призводять до стану виснаження.

Що таке аденозинтрифосфат?

Аденозинтрифосфат (АТФ) - мононуклеотид аденіну з трьома фосфатними групами, які пов'язані між собою за допомогою ангідридної зв'язку. АТФ - центральна молекула для передачі енергії в організмі.

Енергія в основному пов'язана в ангідридному зв’язку залишку бета-фосфату з залишком гаммафосфату. Якщо видаляється залишок фосфату з утворенням аденозиндифосфату, енергія виділяється. Потім ця енергія використовується для споживання енергії процесів. Як нуклеотид, АТФ складається з пуринової основи аденіну, цукрової рибози та трьох фосфатних залишків. Між аденіном і рибозою існує глікозидна зв'язок. Крім того, альфа-фосфатний залишок пов'язаний з рибозою ефірною зв’язкою.

Між альфа-бетою та гамма-фосфатом існує ангідридна зв’язок. Після видалення двох фосфатів утворюється нуклеотид-аденозинофосфат (АМФ). Ця молекула є важливим будівельним елементом РНК.

Функція, ефект та завдання

Трифосфат аденозину має різноманітні функції в організмі. Основна його функція - накопичення та передача енергії. Всі процеси в організмі пов'язані з переносом енергії та перетворенням енергії. Організм повинен виконувати хімічну, осмотичну або механічну роботу. АТФ швидко забезпечує енергією для всіх цих процесів.

АТФ - це короткочасний запас енергії, який швидко витрачається, і тому його потрібно синтезувати знову і знову. Більшість процесів, що споживають енергію, - це транспортні процеси всередині клітини та поза нею. Біомолекули транспортуються до місць, де вони реагують та перетворюються. Анаболічні процеси, такі як синтез білка або утворення жиру в організмі, також потребують АТФ як енергопередавального агента. Транспорт молекули через клітинну мембрану або мембрани різних клітинних органел також залежать від енергії.

Крім того, механічна енергія для м'язових скорочень може бути доступна лише завдяки дії АТФ від процесів енергозабезпечення. На додаток до функції енергоносія АТФ також є важливою сигнальною молекулою. Він діє як косубстрат для так званих кіназ. Кінази - це ферменти, які передають фосфатні групи іншим молекулам. В основному мова йде про білкові кінази, які впливають на їх активність через фосфорилювання різних ферментів. Позаклітинне АТФ є агоністом рецепторів у клітинах периферичної та центральної нервової системи.

Таким чином, він бере участь у регуляції кровообігу та запуску запальних реакцій. Коли травмується нервова тканина, вона все більше звільняється, щоб сприяти посиленому утворенню астроцитів і нейронів.

Освіта, виникнення, властивості та оптимальні значення

Трифосфат аденозину - лише короткочасний запас енергії, який споживається протягом декількох секунд у процесах, що споживають енергію. Тому його постійне відновлення є життєво важливим завданням. Молекула відіграє таку центральну роль, що протягом доби виробляється АТФ з масою половини маси тіла. Дифосфат аденозину перетворюється в аденозинтрифосфат через додатковий зв’язок з фосфатом із споживанням енергії, який негайно знову постачає енергію шляхом відщеплення фосфату та перетворення його назад у АДФ.

Для відновлення АТФ доступні два різних принципи реакції. Одним із принципів є фосфорилювання субстрату. У цій реакції залишок фосфату переходить безпосередньо до проміжної молекули в процесі енергозабезпечення, який негайно передається АДФ з утворенням АТФ. Другий принцип реакції є частиною дихальної ланцюга як фосфорилювання транспорту електронів. Ця реакція має місце лише в мітохондріях. Під час цього процесу через мембрану накопичується електричний потенціал за допомогою різних протонотворних реакцій.

Рефлюкс протонів призводить до утворення АТФ з АДФ з вивільненням енергії. Цю реакцію каталізує фермент синтетаза АТФ. Загалом ці процеси регенерації все ще занадто повільні для деяких вимог. Під час скорочення м’язів всі резерви АТФ витрачаються через дві-три секунди. Для цього в м’язових клітинах наявний багатий енергією креатинфосфат, який негайно робить його фосфатом доступним для утворення АТФ з АДФ. Цей запас зараз вичерпується через шість-десять секунд. Після цього загальні процеси регенерації повинні набути чинності знову. Однак ефекти креатинфосфату дозволяють трохи розширити тренування м’язів без передчасного виснаження.

Ви можете знайти свої ліки тут

Хвороби та розлади

Якщо виробляється занадто мало трифосфату аденозину, це призводить до виснаження. АТФ в основному синтезується в мітохондріях за допомогою електронно-транспортного фосфорилювання. Якщо мітохондріальна функція порушена, також знижується вироблення АТФ.

Дослідження показали, що у пацієнтів із синдромом хронічної втоми (CFS) спостерігалася знижена концентрація АТФ. Це зменшення вироблення АТФ завжди корелює з порушеннями в мітохондріях (мітохондріопатії). Причинами мітохондріальної хвороби були клітинна гіпоксія, інфекції з EBV, фіброміалгія або хронічні дегенеративні запальні процеси. Існують як генетичні, так і набуті порушення мітохондрій. Описано близько 150 різних захворювань, які призводять до захворювання мітохондрій.

До них відносяться цукровий діабет, алергія, аутоімунні захворювання, деменція, хронічні запалення або імунодефіцитні захворювання. Стани виснаження в умовах цих захворювань викликані меншим енергозабезпеченням через зменшення виробництва АТФ. Як наслідок, порушення мітохондріальної функції можуть призвести до захворювань багатьох органів.