Wat is de functie van adenosinetrifosfaat?
Adenosinetrifosfaat of ATP fungeert als de belangrijkste energiebron van een cel. Het wordt vaak de moleculaire munteenheid genoemd, omdat het zowel energie kan vasthouden als vrijgeven wanneer een cel dit nodig heeft. De structuur van ATP is eenvoudig en geoptimaliseerd voor maximale efficiëntie, een adenosinemolecule plus drie fosfaatgroepen. Energie wordt vastgehouden en afgegeven in de bindingen die de fosfaatgroepen aan elkaar en aan het adenosinemolecuul houden. Een afgifte van energie door verwijdering van een fosfaatgroep levert ADP of adenosinedifosfaat op, en de verwijdering van een verdere fosfaatgroep levert AMP, adenosinemonofosfaat.
AMP, ADP en ATP zijn allemaal energierijke moleculen, maar in het algemeen heeft ATP de voorkeur boven de andere twee. Adenosine trifosfaat is noodzakelijk voor elk cellulair proces waarbij actieve beweging van een ander molecuul plaatsvindt. Osmose vereist bijvoorbeeld geen ATP omdat water op natuurlijke wijze van een sterk geconcentreerde toestand naar een minder geconcentreerde toestand stroomt. De activiteit van moleculaire motoren in bepaalde soorten cellen vereist daarentegen de energie die is opgeslagen in ATP. Omdat geen enkel levend wezen volledig afhankelijk is van passieve natuurlijke processen, hebben alle wezens ATP nodig om hun cellen te besturen.
Niet alle organismen produceren dezelfde hoeveelheid adenosinetrifosfaat, ondanks dat het een essentiële molecule voor het leven is. ATP wordt meestal gegenereerd door middel van ademhaling, waarbij energie wordt gewonnen uit een externe bron, vaak een veel voorkomende suiker die glucose wordt genoemd. Organismen die anaërobe ademhaling gebruiken, zoals sommige bacteriën, genereren ongeveer 2 ATP per glucosemolecuul. Degenen die aerobe ademhaling gebruiken, zoals mensen, genereren tussen 32 en 36 ATP per molecuul. Aerobe ademhaling is ingewikkelder, maar efficiënter, vandaar de hoge ATP-opbrengst.
De adenosinecomponent van adenosinetrifosfaat bestaat eigenlijk uit twee afzonderlijke moleculen, namelijk een suiker die ribose wordt genoemd en een base die adenine wordt genoemd. Adenine gebonden aan ribose creëert een structuur genaamd een nucleoside, die verschilt van de adenine-nucleotiden gevonden in RNA en DNA. Een nucleoside is tweederde van een nucleotide; nucleotiden bevatten ook een extra fosfaatgroep, die essentieel is om lange ketens te vormen zoals te zien in RNA en DNA. In tegenstelling tot nucleotiden kunnen nucleosiden niet op zichzelf binden, en volgens deze logica kunnen ATP-moleculen geen ketens vormen.
Triljoenen adenosinetrifosfaatmoleculen worden elke dag in het menselijk lichaam geproduceerd en het lichaam kan meer dan zijn gewicht in ATP produceren in minder dan 24 uur. Dit veroorzaakt geen gewichtstoename of lichamelijk letsel, omdat de meeste ATP-moleculen in een fractie van een seconde worden gemaakt en gebruikt. In de loop van het leven van een organisme is ATP de drijvende kracht die het lichaam functioneert.