Jaką funkcję pełni adenozynotrifosforan?
Trójfosforan adenozyny lub ATP działa jako główne źródło energii komórki. Jest często nazywany cząsteczkową jednostką waluty, ponieważ może zarówno utrzymywać, jak i uwalniać energię, gdy komórka tego potrzebuje. Struktura ATP jest prosta i zoptymalizowana pod kątem maksymalnej wydajności, cząsteczki adenozyny plus trzech grup fosforanowych. Energia jest utrzymywana i uwalniana w wiązaniach utrzymujących grupy fosforanowe między sobą i cząsteczką adenozyny. Uwolnienie energii przez usunięcie jednej grupy fosforanowej daje ADP lub difosforan adenozyny, a usunięcie dodatkowej grupy fosforanowej daje AMP, monofosforan adenozyny.
AMP, ADP i ATP są cząsteczkami bogatymi w energię, ale ogólnie ATP jest preferowany w porównaniu do pozostałych dwóch. Trójfosforan adenozyny jest niezbędny w każdym procesie komórkowym, który wymaga aktywnego ruchu innej cząsteczki. Na przykład osmoza nie wymaga ATP, ponieważ woda przepływa naturalnie ze stanu wysoce skoncentrowanego do stanu mniej skoncentrowanego. Z drugiej strony aktywność silników molekularnych w niektórych typach komórek wymaga energii zmagazynowanej w ATP. Ponieważ żadne żywe stworzenie nie jest całkowicie zależne od pasywnych procesów naturalnych, wszystkie stworzenia wymagają ATP do kierowania komórkami.
Nie wszystkie organizmy wytwarzają taką samą ilość trifosforanu adenozyny, mimo że jest to niezbędna cząsteczka do życia. ATP jest zwykle wytwarzany przez oddychanie, które obejmuje pozyskiwanie energii ze źródła zewnętrznego, często zwykłego cukru zwanego glukozą. Organizmy wykorzystujące oddychanie beztlenowe, podobnie jak niektóre bakterie, wytwarzają około 2 ATP na cząsteczkę glukozy. Ci, którzy używają oddychania tlenowego, podobnie jak ludzie, wytwarzają od 32 do 36 ATP na cząsteczkę. Oddychanie tlenowe jest bardziej skomplikowane, ale bardziej wydajne, stąd jego wysoka wydajność ATP.
Adenozynowy składnik trifosforanu adenozyny składa się w rzeczywistości z dwóch oddzielnych cząsteczek, mianowicie cukru zwanego rybozą i zasady zwanej adeniną. Adenina związana z rybozą tworzy strukturę zwaną nukleozydem, która różni się od nukleotydów adeninowych znajdujących się w RNA i DNA. Nukleozyd to dwie trzecie nukleotydu; nukleotydy zawierają także dodatkową grupę fosforanową, która jest niezbędna do tworzenia długich łańcuchów, jak widać w RNA i DNA. W przeciwieństwie do nukleotydów, nukleozydy nie mogą się same wiązać, a dzięki tej logice cząsteczki ATP nie mogą tworzyć łańcuchów.
Tryliony adenozynowych cząsteczek trifosforanu są wytwarzane każdego dnia w ludzkim ciele, a organizm może wytwarzać więcej niż jego masa w ATP w mniej niż 24 godziny. Nie powoduje to przyrostu masy ciała ani uszkodzenia ciała, ponieważ większość cząsteczek ATP powstaje i jest wykorzystywana w ułamku sekundy. W ciągu życia organizmu ATP jest siłą napędową, która utrzymuje funkcjonowanie organizmu.