Adenosiintrifosfaat
Adenosiintrifosfaat (ATP) on nukleotiid, mida kasutatakse rakkudes koensüümina. Seda nimetatakse sageli "molekulaarseks rahaühikuks": ATP transpordib rakkudes keemilist energiat ainevahetuse jaoks.
Iga rakk kasutab energia saamiseks ATP-d. See koosneb alusest (adeniin) ja kolmest fosfaatrühmast. Üks ATP molekul sisaldab kolme fosfaatrühma ja seda toodetakse ATP-süntaasi abil anorgaanilisest fosfaadist ja adenosiinidifosfaadist (ADP, di tähendab kahte fosfaatrühma) või adenosiinmonofosfaadist (AMP).
ATP molekulaarstruktuur.
Kasutamine
ATP molekul on väga mitmekülgne, mis tähendab, et seda saab kasutada mitmeks otstarbeks. Selle keemilistes sidemetes on salvestatud energiat.
Kui ATP seondub teise fosfaadiga, salvestatakse energiat, mida saab hiljem kasutada. Teisisõnu, kui tekib side, salvestatakse energiat. See on endotermiline reaktsioon.
Kui ATP katkestab sideme fosfaatrühmaga ja muutub ADP-ks, vabaneb energia. Teisisõnu, kui side puruneb, vabaneb energia. See on eksotermiline reaktsioon.
ATP-fosfaatide vahetus on peaaegu lõputu tsükkel, mis peatub ainult siis, kui rakk sureb.
Funktsioonid rakkudes
ATP on peamine energiaallikas enamiku rakufunktsioonide jaoks. See hõlmab makromolekulide, sealhulgas DNA ja RNA (vt allpool) ning valkude sünteesi. ATP-l on oluline roll ka makromolekulide aktiivsel transportimisel läbi rakumembraanide, nt eksotsütoos ja endotsütoos.
DNA ja RNA süntees
Kõikides tuntud organismides sünteesitakse DNA-deksoksüribonukleotiidid ribonukleotiidreduktaasi (RNR) ensüümide toimel vastavate ribonukleotiidide suhtes. Need ensüümid redutseerivad suhkrujääke riboosist deoksüriboosiks, eemaldades hapniku.
Nukleiinhappe RNA sünteesi käigus on ATP üks neljast nukleotiidist, mida RNA-polümeraasid lisavad otse RNA-molekulidesse. Seda polümerisatsiooni käivitav energia pärineb pürofosfaadi (kaks fosfaatrühma) lõhustamisest. DNA biosünteesi tants on sarnane, välja arvatud see, et ATP redutseeritakse enne DNA-sse lisamist desoksüribonukleotiidiks dATP.
Ajalugu
- ATP avastasid 1929. aastal Karl Lohmann ja Jendrassik ning sõltumatult Cyrus Fiske ja Yellapragada Subba Rao Harvardi meditsiinikoolist. Mõlemad meeskonnad võistlesid omavahel fosfori määramise leidmisel.
- Fritz Albert Lipmann pakkus 1941. aastal välja, et see on vahendaja energiat andvate ja energiat nõudvate reaktsioonide vahel rakkudes.
- Seda sünteesiti (loodi) esmakordselt laboratooriumis Alexander Toddi poolt 1948. aastal.
- 1997. aasta Nobeli keemiapreemia jagati kaheks: üks pool anti Paul D. Boyerile ja John E. Walkerile adenosiintrifosfaadi (ATP) sünteesi aluseks oleva ensüümimehhanismi selgitamise eest ja teine pool Jens C. Skou'le ioone transportiva ensüümi Na+, K+ -ATPaasi esimese avastamise eest.
Küsimused ja vastused
K: Mis on adenosiintrifosfaat?
V: Adenosiintrifosfaat (ATP) on kemikaal, mida elusolendid kasutavad energia salvestamiseks ja ülekandmiseks.
K: Mis on ATP otstarve elusolendite puhul?
V: ATP eesmärk elusolendite puhul on energia salvestamine ja selle edastamine rakkudele, mis seda vajavad.
K: Kuidas saavad rakud energiat?
V: Rakud saavad energiat ATP molekulide lõhkumisest, et vabastada salvestatud energiat.
K: Kas kõik elusolendid toodavad ATP-d?
V: Jah, kõik elusolendid toodavad ATP-d, et salvestada ja edastada energiat.
K: Miks on ATP vajalik rakkude jaoks, mis töötavad raskemini?
V: ATP on vajalik rakkudele, mis töötavad raskemini, sest nad vajavad toimimiseks rohkem energiat ja ATP on molekul, mis seda energiat annab.
K: Kas elusolendid saavad ellu jääda ilma ATP-ta?
V: Ei, elusolendid ei saa ilma ATP-ta ellu jääda, sest see on molekul, mis annab energiat kõigile rakuprotsessidele.
K: Mis juhtub, kui ATP molekulid lagunevad?
V: Kui ATP molekulid lagunevad, vabaneb salvestatud energia ja rakk kasutab seda mitmesugusteks protsessideks.
