Adenosintrifosfat

Adenosintrifosfat eller ATP Som det mest energirige molekyle i organismen er det ansvarligt for alle energioverførende processer. Det er et mononukleotid af purinbase-adeninet og er derfor også en bestanddel af nukleinsyrer. Forstyrrelser i syntesen af ​​ATP hæmmer frigivelsen af ​​energi og fører til udmattelsestilstande.

Hvad er adenosintrifosfat?

Adenosintrifosfat (ATP) er et mononukleotid af adenin med tre phosphatgrupper, som hver er forbundet til hinanden via en anhydridbinding. ATP er det centrale molekyle for overførsel af energi i organismen.

Energien er hovedsageligt bundet i anhydridbindingen af ​​beta-phosphatresten til gammaphosphatresten. Hvis en fosfatrest fjernes ved dannelse af adenosindiphosphat, frigives energi. Denne energi bruges derefter til energiforbrugende processer. Som et nukleotid består ATP af purinbase-adenin, sukkerribose og tre fosfatrester. Der er en glykosidbinding mellem adenin og ribose. Endvidere er alfa-phosphatresten bundet til ribosen ved en esterbinding.

Der er en anhydridbinding mellem alpha beta og gammafosfat. Efter fjernelse af to phosphater dannes nucleotid adenosinmonophosphat (AMP). Dette molekyle er en vigtig byggesten til RNA.

Funktion, effekt og opgaver

Adenosintrifosfat har en række funktioner i organismen. Dets vigtigste funktion er at lagre og overføre energi. Alle processer i kroppen er forbundet med energioverførsler og energiomdannelser. Organismen skal udføre kemisk, osmotisk eller mekanisk arbejde. ATP leverer hurtigt energi til alle disse processer.

ATP er en kortvarig energilager, der hurtigt bruges op og derfor skal syntetiseres igen og igen. De fleste af de energiforbrugende processer er transportprocesser inden i og ud af cellen Biomolekyler transporteres til de steder, hvor de reagerer og konverterer. Anabolske processer såsom proteinsyntese eller dannelse af kropsfedt kræver også ATP som et energi-transmitterende middel. Molekylær transport gennem cellemembranen eller membranerne i forskellige celleorganeller er også energiafhængige.

Desuden kan den mekaniske energi til muskelsammentrækninger kun stilles til rådighed ved hjælp af ATP fra energiforsyningsprocesser. Ud over sin funktion som energibærer er ATP også et vigtigt signalmolekyle. Det fungerer som en kosubstrat for de såkaldte kinaser. Kinaser er enzymer, der overfører fosfatgrupper til andre molekyler. Det handler hovedsageligt om proteinkinaser, der påvirker deres aktivitet gennem fosforylering af forskellige enzymer. Ekstracellulært er ATP en agonist af receptorer i celler i det perifere og centrale nervesystem.

Det deltager således i reguleringen af ​​blodcirkulationen og udløsningen af ​​inflammatoriske reaktioner. Når nervevævet såres, frigøres det i stigende grad for at fremme den øgede dannelse af astrocytter og neuroner.

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

Adenosintrifosfat er kun en kortvarig energilager og forbruges inden for få sekunder i energiforbrugende processer. Derfor er dens konstante regenerering en vigtig opgave. Molekylet spiller en så central rolle, at inden en dag produceres ATP med en masse på halvdelen af ​​kropsvægten. Adenosindiphosphat omdannes til adenosintrifosfat gennem en ekstra binding med fosfat med energiforbrug, som straks leverer energi igen ved at opdele fosfatet og omdanne det tilbage til ADP.

To forskellige reaktionsprincipper er tilgængelige til regenerering af ATP. Et princip er phosphorylering af substratkæder. I denne reaktion overføres en phosphatrest direkte til et mellemliggende molekyle i en energiforsyningsproces, som straks overføres til ADP med dannelse af ATP. Et andet reaktionsprincip er en del af luftvejskæden som elektrontransportphosphorylering. Denne reaktion finder kun sted i mitokondrierne. Under denne proces opbygges et elektrisk potentiale gennem membranen gennem forskellige protontransporterende reaktioner.

Reflux af protoner fører til dannelse af ATP fra ADP med frigivelse af energi. Denne reaktion katalyseres af enzymet ATP-syntetase. Samlet set er disse regenereringsprocesser stadig for langsomme til nogle krav. Under muskelkontraktion bruges alle reserver af ATP op efter to til tre sekunder. Til dette er energirigt kreatinphosphat tilgængeligt i muskelceller, hvilket øjeblikkeligt gør dets phosphat tilgængeligt til dannelse af ATP fra ADP. Denne forsyning er nu opbrugt efter seks til ti sekunder. Derefter skal de generelle regenereringsprocesser træde i kraft igen. Effekten af ​​kreatinphosphat gør det imidlertid muligt at udvide muskeltræningen lidt uden for tidlig udmattelse.

Du kan finde din medicin her

Sygdomme og lidelser

Hvis der produceres for lidt adenosintrifosfat, fører det til udmattelsestilstande. ATP syntetiseres hovedsageligt i mitokondrierne via elektrontransportphosphorylering. Hvis mitokondrielfunktionen forstyrres, falder produktionen af ​​ATP også.

Undersøgelser har vist, at patienter med kronisk træthedssyndrom (CFS) havde en reduceret ATP-koncentration. Denne reducerede produktion af ATP korrelerede altid med lidelser i mitokondrier (mitokondriopathies). Årsagerne til den mitokondriske sygdom inkluderede cellulær hypoxi, infektioner med EBV, fibromyalgi eller kroniske degenerative inflammatoriske processer. Der er både genetiske og erhvervede lidelser i mitokondrierne. Cirka 150 forskellige sygdomme er blevet beskrevet, som fører til mitokondrisk sygdom.

Disse inkluderer diabetes mellitus, allergier, autoimmune sygdomme, demens, kronisk betændelse eller immunmangel sygdomme. Udmattelsestilstandene i forbindelse med disse sygdomme skyldes en lavere energiforsyning på grund af den reducerede produktion af ATP. Som et resultat kan lidelser i mitokondriefunktionen føre til flere organsygdomme.