fysiologie

de ATP

Molecuul aanwezig in alle levende organismen, waarvoor het de belangrijkste vorm van energieopslag onmiddellijk beschikbaar vertegenwoordigt.

EIGENSCHAPPEN

Adenosine-trifosfaat, oftewel ATP, bestaat uit een molecuul adenine en een van ribose (suiker met 5 koolstofatomen) waaraan drie fosforgroepen zijn gebonden, door middel van twee hoogenergetische bindingen. De energie opgeslagen in het ATP is afgeleid van de afbraak van verbindingen die koolhydraten, eiwitten en lipiden worden genoemd, door metabolische reacties die plaatsvinden in de afwezigheid of in de aanwezigheid van energie. Omdat de energetische functie van ATP nauw verbonden is met de katalytische functie van enzymen, wordt ATP als een co-enzym beschouwd.

ATP-structuur en ATP-conversie naar ADP

HYDROLYSE EN FOSFORATIE VAN ATP

De ATP-verbindingen met hoge energie zijn die welke de drie fosfaatgroepen aan elkaar binden. Deze bindingen kunnen worden gesplitst door middel van een hydrolysereactie; na het breken geven ze een grote hoeveelheid energie vrij, gelijk aan ongeveer 34 kJ per mol (ongeveer 7, 5 Kcal). ATP-hydrolyse vindt plaats door het enzym ATPase. Naast de energievrijgave leidt gedeeltelijke hydrolyse van ATP tot de vorming van een molecuul adenosinedifosfaat (ADP) en een fosfaatgroep; totale hydrolyse vormt een molecuul adenosine monofosfaat en twee fosfaatgroepen. Eenmaal gesplitst, wordt het ATP opnieuw gesynthetiseerd door fosforyleringsreacties van het ADP, waardoor de fosfaatgroepen aan de moleculen worden toegevoegd.

BELANG VAN ATP

Vrijwel alle cellulaire reacties en processen van het lichaam die energie vereisen, worden gevoed door de omzetting van ATP in ADP; onder hen zijn er bijvoorbeeld de overdracht van zenuwimpulsen, spiercontractie, actief transport door plasmamembranen, eiwitsynthese en celdeling. Bij vertebraten wordt de fosfaatgroep die nodig is voor deze reactie bewaard in een verbinding, creatinefosfaat genaamd, die voornamelijk in spierweefsel wordt aangetroffen.

CEL ADEMHALING

Proces dat plaatsvindt in cellen in aanwezigheid van zuurstof (aerobiose), waardoor de voedingsstoffen die afkomstig zijn van de spijsvertering (bij dieren) of fotosynthese worden geoxideerd om de energie te produceren die nodig is voor het metabolisme. In het bijzonder is het hoofdmolecuul dat fungeert als een substraat voor cellulaire ademhaling glucose; de verkregen energie wordt opgeslagen in de hoogenergetische bindingen die zich bevinden in het adenosine-trifosfaatmolecuul, ATP.

Cellulaire ademhaling leidt tot de netto vorming van 38 ATP-moleculen voor elk glucosemolecuul dat bij de reactie is betrokken. Glycolyse kan de eerste cyclus zijn van cellulaire ademhalingsreacties in de aanwezigheid van zuurstof.