Hva er funksjonen til adenosintrifosfat?

Adenosintrifosfat, eller ATP, fungerer som cellens viktigste energikilde. Det kalles ofte den molekylære valutaenheten, fordi den både kan holde og frigjøre energi når en celle krever det. Strukturen til ATP er enkel og optimalisert for maksimal effektivitet, et adenosinmolekyl pluss tre fosfatgrupper. Energi blir holdt og frigjort i bindingene som holder fosfatgruppene til hverandre og til adenosinmolekylet. En frigjøring av energi ved å fjerne en fosfatgruppe gir ADP, eller adenosindifosfat, og fjerning av en ytterligere fosfatgruppe gir AMP, adenosinmonofosfat.

AMP, ADP og ATP er alle energirike molekyler, men generelt foretrekkes ATP fremfor de to andre. Adenosintrifosfat er nødvendig for enhver cellulær prosess som involverer aktiv bevegelse av et annet molekyl. Osmose krever for eksempel ikke ATP fordi vann strømmer naturlig fra en sterkt konsentrert tilstand til en mindre konsentrert tilstand. Aktiviteten til molekylære motorer i visse typer celler krever derimot energien som er lagret i ATP. Siden ingen levende vesener er helt avhengig av passive naturlige prosesser, krever alle skapninger ATP for å kjøre cellene sine.

Ikke alle organismer produserer samme mengde adenosintrifosfat, til tross for at det er et essensielt molekyl for livet. ATP genereres vanligvis gjennom respirasjon, som innebærer å trekke ut energi fra en ekstern kilde, ofte et vanlig sukker kalt glukose. Organismer som bruker anaerob respirasjon, som noen bakterier, genererer omtrent 2 ATP per glukosemolekyl. De som bruker aerob respirasjon, som mennesker, genererer mellom 32 og 36 ATP per molekyl. Aerob respirasjon er mer komplisert, men mer effektiv, derav det høye ATP-utbyttet.

Adenosin-komponenten i adenosin-trifosfat består faktisk av to separate molekyler, nemlig et sukker kalt ribose og en base som kalles adenin. Adenin bundet til ribose skaper en struktur som kalles et nukleosid, som er forskjellig fra adeninnukleotidene som finnes i RNA og DNA. Et nukleosid er to tredjedeler av et nukleotid; nukleotider inneholder også en ytterligere fosfatgruppe, som er essensiell for å danne lange kjeder som sees i RNA og DNA. I motsetning til nukleotider, kan nukleosider ikke bindes sammen på egen hånd, og av denne logikken kan ikke ATP-molekyler danne kjeder.

Billioner av adenosintrifosfatmolekyler produseres hver dag i menneskekroppen, og kroppen kan produsere mer enn vekten i ATP på mindre enn 24 timer. Dette forårsaker ikke vektøkning eller kroppslig skade fordi de fleste molekyler av ATP er opprettet og brukes i en brøkdel av et sekund. I løpet av en organisms levetid er ATP den pådriveren som gjør at kroppen fungerer.