Adenosine triphosphate

Adenosine triphosphate hoặc là ATP Là phân tử giàu năng lượng nhất trong cơ thể sinh vật, nó chịu trách nhiệm cho tất cả các quá trình truyền năng lượng. Nó là một mononucleotide của adenin gốc purin và do đó cũng là một thành phần của axit nucleic. Sự gián đoạn trong quá trình tổng hợp ATP ức chế giải phóng năng lượng và dẫn đến trạng thái kiệt sức.

Adenosine triphosphate là gì?

Adenosine triphosphate (ATP) là một mononucleotide của adenine với ba nhóm phosphate, mỗi nhóm được kết nối với nhau thông qua một liên kết anhydride. ATP là phân tử trung tâm để chuyển năng lượng trong cơ thể sinh vật.

Năng lượng chủ yếu liên kết trong liên kết anhydrit của dư lượng phốt phát beta với dư lượng gammaphosphat. Nếu một dư lượng phốt phát được loại bỏ cùng với sự hình thành của adenosine diphosphat, thì năng lượng sẽ được giải phóng. Năng lượng này sau đó được sử dụng cho các quá trình tiêu tốn năng lượng. Là một nucleotide, ATP bao gồm cơ sở purine adenine, đường ribose và ba gốc phosphate. Có một liên kết glycosidic giữa adenine và ribose. Hơn nữa, dư lượng alpha photphat được liên kết với ribose bằng liên kết este.

Có một liên kết anhydrit giữa alpha beta và gamma phosphat. Sau khi loại bỏ hai phốt phát, nucleotide adenosine monophosphate (AMP) được hình thành. Phân tử này là một khối xây dựng quan trọng của RNA.

Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ

Adenosine triphosphate có nhiều chức năng khác nhau trong cơ thể sinh vật. Chức năng chính của nó là lưu trữ và truyền năng lượng. Tất cả các quá trình trong cơ thể đều liên quan đến việc truyền năng lượng và chuyển đổi năng lượng. Sinh vật phải làm công việc hóa học, thẩm thấu hoặc cơ học. ATP nhanh chóng cung cấp năng lượng cho tất cả các quá trình này.

ATP là một kho dự trữ năng lượng ngắn hạn, nhanh chóng được sử dụng hết và do đó phải được tổng hợp lại nhiều lần. Hầu hết các quá trình tiêu tốn năng lượng là quá trình vận chuyển trong và ngoài tế bào, các phân tử sinh học được vận chuyển đến nơi chúng phản ứng và chuyển đổi. Các quá trình đồng hóa như tổng hợp protein hoặc hình thành chất béo trong cơ thể cũng cần ATP như một chất truyền năng lượng. Sự vận chuyển phân tử qua màng tế bào hoặc màng của các bào quan tế bào khác nhau cũng phụ thuộc vào năng lượng.

Hơn nữa, năng lượng cơ học để co cơ chỉ có thể được tạo ra thông qua hoạt động của ATP từ các quá trình cung cấp năng lượng. Ngoài chức năng là chất mang năng lượng, ATP còn là một phân tử tín hiệu quan trọng. Nó hoạt động như một cosubstrate cho cái gọi là kinase. Kinase là các enzym chuyển các nhóm photphat sang các phân tử khác. Chủ yếu là về các kinase protein, ảnh hưởng đến hoạt động của chúng thông qua quá trình phosphoryl hóa các enzym khác nhau. Ngoài tế bào, ATP là chất chủ vận của các thụ thể trong tế bào của hệ thần kinh trung ương và ngoại vi.

Do đó, nó tham gia vào quá trình điều chỉnh lưu thông máu và kích hoạt các phản ứng viêm. Khi các mô thần kinh bị thương, nó ngày càng được giải phóng để thúc đẩy sự hình thành gia tăng của tế bào hình sao và tế bào thần kinh.

Giáo dục, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu

Adenosine triphosphate chỉ là nguồn dự trữ năng lượng ngắn hạn và được tiêu thụ trong vòng vài giây trong các quá trình tiêu tốn năng lượng. Do đó, việc tái tạo liên tục của nó là một nhiệm vụ sống còn. Phân tử đóng một vai trò trung tâm đến nỗi trong vòng một ngày ATP được tạo ra với khối lượng bằng một nửa trọng lượng cơ thể. Adenosine diphosphate được chuyển đổi thành adenosine triphosphate thông qua một liên kết bổ sung với phosphate với mức tiêu thụ năng lượng, ngay lập tức cung cấp năng lượng trở lại bằng cách tách ra khỏi phosphate và chuyển nó trở lại thành ADP.

Hai nguyên tắc phản ứng khác nhau có sẵn để tái tạo ATP. Một nguyên tắc là quá trình phosphoryl hóa chuỗi cơ chất. Trong phản ứng này, một dư lượng photphat được chuyển trực tiếp đến một phân tử trung gian trong quá trình cung cấp năng lượng, ngay lập tức được chuyển đến ADP cùng với sự hình thành ATP. Nguyên tắc phản ứng thứ hai là một phần của chuỗi hô hấp là quá trình phosphoryl hóa vận chuyển điện tử. Phản ứng này chỉ diễn ra trong ti thể. Trong quá trình này, một điện thế được hình thành qua màng thông qua các phản ứng vận chuyển proton khác nhau.

Sự hồi lưu của proton dẫn đến sự hình thành ATP từ ADP với việc giải phóng năng lượng. Phản ứng này được xúc tác bởi enzyme ATP synthetase. Nhìn chung, các quá trình tái tạo này vẫn còn quá chậm đối với một số yêu cầu. Trong quá trình co cơ, tất cả ATP dự trữ được sử dụng hết sau hai đến ba giây. Vì vậy, creatine phosphate giàu năng lượng có sẵn trong các tế bào cơ, ngay lập tức làm cho phosphate của nó có sẵn để hình thành ATP từ ADP. Nguồn cung này hiện đã cạn kiệt sau sáu đến mười giây. Sau đó, các quy trình tái sinh chung phải có hiệu lực trở lại. Tuy nhiên, tác dụng của creatine phosphate giúp bạn có thể mở rộng quá trình tập luyện cơ bắp một chút mà không bị kiệt sức sớm.

Bạn có thể tìm thấy thuốc của mình tại đây

Bệnh & Rối loạn

Nếu quá ít adenosine triphosphate được sản xuất sẽ dẫn đến tình trạng kiệt sức. ATP chủ yếu được tổng hợp trong ty thể thông qua quá trình phosphoryl hóa vận chuyển điện tử. Nếu chức năng của ty thể bị rối loạn thì việc sản xuất ATP cũng giảm theo.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng bệnh nhân mắc hội chứng mệt mỏi mãn tính (CFS) có nồng độ ATP giảm. Sự giảm sản xuất ATP này luôn liên quan đến các rối loạn trong ty thể (mitochondriopathies). Nguyên nhân của bệnh ty thể bao gồm thiếu oxy tế bào, nhiễm trùng EBV, đau cơ xơ hóa hoặc các quá trình viêm thoái hóa mãn tính. Có cả rối loạn di truyền và mắc phải của ty thể. Khoảng 150 bệnh khác nhau đã được mô tả dẫn đến bệnh ty thể.

Chúng bao gồm bệnh đái tháo đường, bệnh dị ứng, bệnh tự miễn dịch, bệnh sa sút trí tuệ, bệnh viêm mãn tính hoặc bệnh suy giảm miễn dịch. Các trạng thái kiệt sức trong bối cảnh của các bệnh này là do cung cấp năng lượng thấp hơn do giảm sản xuất ATP. Kết quả là, rối loạn chức năng của ty thể có thể dẫn đến các bệnh đa cơ quan.