Аденозинтрифосфат

Аденозинтрифосфат или ATP Как самая богатая энергией молекула в организме, она отвечает за все процессы передачи энергии. Он представляет собой мононуклеотид пуринового основания аденина и, следовательно, также является компонентом нуклеиновых кислот. Нарушения синтеза АТФ препятствуют высвобождению энергии и приводят к состоянию истощения.

Что такое аденозинтрифосфат?

Аденозинтрифосфат (АТФ) представляет собой мононуклеотид аденина с тремя фосфатными группами, каждая из которых связана друг с другом ангидридной связью. АТФ - это центральная молекула для передачи энергии в организме.

Энергия в основном связана ангидридной связью остатка бета-фосфата с остатком гаммафосфата. Если остаток фосфата удаляется с образованием аденозиндифосфата, энергия высвобождается. Эта энергия затем используется для энергоемких процессов. В качестве нуклеотида АТФ состоит из пуринового основания аденина, сахарной рибозы и трех фосфатных остатков. Между аденином и рибозой существует гликозидная связь. Кроме того, остаток альфа-фосфата связан с рибозой сложноэфирной связью.

Между альфа-бета и гамма-фосфатом существует ангидридная связь. После удаления двух фосфатов образуется аденозинмонофосфат нуклеотидов (АМФ). Эта молекула является важным строительным блоком РНК.

Функция, эффект и задачи

Аденозинтрифосфат выполняет в организме множество функций. Его основная функция - хранить и передавать энергию. Все процессы в организме связаны с передачей энергии и ее преобразованием. Организм должен выполнять химическую, осмотическую или механическую работу. АТФ быстро обеспечивает энергией все эти процессы.

АТФ - это краткосрочный запас энергии, который быстро расходуется и поэтому должен синтезироваться снова и снова. Большинство энергозатратных процессов - это процессы переноса внутри и из клетки. Биомолекулы транспортируются в места, где они реагируют и преобразуются. Анаболические процессы, такие как синтез белка или образование жировых отложений, также требуют АТФ в качестве агента, передающего энергию. Молекулярный транспорт через клеточную мембрану или мембраны различных клеточных органелл также зависит от энергии.

Кроме того, механическая энергия для мышечных сокращений может быть доступна только за счет действия АТФ из процессов снабжения энергией. Помимо функции энергоносителя, АТФ также является важной сигнальной молекулой. Он действует как косубстрат для так называемых киназ. Киназы - это ферменты, передающие фосфатные группы другим молекулам. В основном это протеинкиназы, которые влияют на их активность через фосфорилирование различных ферментов. Внеклеточно АТФ является агонистом рецепторов в клетках периферической и центральной нервной системы.

Таким образом, он участвует в регуляции кровообращения и запуске воспалительных реакций. Когда нервная ткань повреждена, она все больше высвобождается, чтобы способствовать усиленному образованию астроцитов и нейронов.

Образование, возникновение, свойства и оптимальные значения

Аденозинтрифосфат является лишь кратковременным накопителем энергии и потребляется в течение нескольких секунд в энергоемких процессах. Поэтому его постоянная регенерация - жизненная задача. Молекула играет такую ​​центральную роль, что в течение одного дня вырабатывается АТФ с массой, равной половине веса тела. Аденозиндифосфат превращается в аденозинтрифосфат посредством дополнительной связи с фосфатом с потреблением энергии, который немедленно снова поставляет энергию, отщепляя фосфат и превращая его обратно в АДФ.

Для регенерации АТФ доступны два различных принципа реакции. Один из принципов - фосфорилирование цепи субстрата. В этой реакции фосфатный остаток передается непосредственно промежуточной молекуле в процессе энергоснабжения, который сразу же передается АДФ с образованием АТФ. Второй принцип реакции - это часть дыхательной цепи как фосфорилирование транспорта электронов. Эта реакция происходит только в митохондриях. Во время этого процесса через мембрану создается электрический потенциал за счет различных реакций переноса протонов.

Возврат протонов приводит к образованию АТФ из АДФ с выделением энергии. Эта реакция катализируется ферментом АТФ-синтетазой. В целом, эти процессы регенерации все еще слишком медленны для некоторых требований. Во время сокращения мышц все запасы АТФ израсходованы через две-три секунды. Для этого в мышечных клетках доступен богатый энергией креатинфосфат, который немедленно делает его фосфат доступным для образования АТФ из АДФ. Теперь этот запас истощается через шесть-десять секунд. После этого должны возобновиться общие процессы регенерации. Однако эффекты креатинфосфата позволяют немного расширить тренировку мышц без преждевременного истощения.

Здесь вы можете найти свое лекарство

Заболевания и расстройства

Если вырабатывается слишком мало аденозинтрифосфата, это приводит к состоянию истощения. АТФ в основном синтезируется в митохондриях посредством фосфорилирования электронного транспорта. Если митохондриальная функция нарушена, продукция АТФ также снижается.

Исследования показали, что у пациентов с синдромом хронической усталости (СХУ) снижена концентрация АТФ. Это сниженное производство АТФ всегда коррелировало с нарушениями в митохондриях (митохондриопатиями). Причины митохондриального заболевания включают клеточную гипоксию, инфекции EBV, фибромиалгию или хронические дегенеративные воспалительные процессы. Есть как генетические, так и приобретенные нарушения митохондрий. Описано около 150 различных заболеваний, приводящих к митохондриальным заболеваниям.

К ним относятся сахарный диабет, аллергии, аутоиммунные заболевания, слабоумие, хронические воспаления или болезни иммунодефицита. Состояния истощения при этих заболеваниях вызваны пониженным энергоснабжением из-за снижения выработки АТФ. В результате нарушения функции митохондрий могут привести к заболеваниям многих органов.