Adenosintrifosfat

Adenosintrifosfat eller ATP Som den mest energirika molekylen i organismen är den ansvarig för alla energioverförande processer. Det är en mononukleotid av purinbasen adenin och är därför också en del av nukleinsyror. Störningar i syntesen av ATP hämmar frisläppandet av energi och leder till utmattningstillstånd.

Vad är adenosintrifosfat?

Adenosintrifosfat (ATP) är en mononukleotid av adenin med tre fosfatgrupper, som var och en är kopplade till varandra via en anhydridbindning. ATP är den centrala molekylen för överföring av energi i organismen.

Energin är huvudsakligen bunden i anhydridbindningen av betafosfatresten till gammafosfatresten. Om en fosfatrest avlägsnas med bildning av adenosindifosfat frigörs energi. Denna energi används sedan för energikrävande processer. Som en nukleotid består ATP av purinbasen adenin, sockerribosen och tre fosfatrester. Det finns en glykosidbindning mellan adenin och ribos. Vidare är alfa-fosfatresten kopplad till ribos med en esterbindning.

Det finns en anhydridbindning mellan alfa-beta och gammafosfat. Efter avlägsnande av två fosfater bildas nukleotid adenosinmonofosfat (AMP). Denna molekyl är en viktig byggsten av RNA.

Funktion, effekt och uppgifter

Adenosintrifosfat har olika funktioner i organismen. Dess huvudfunktion är att lagra och överföra energi. Alla processer i kroppen är förknippade med energiöverföringar och energiomvandlingar. Organismen måste göra kemiskt, osmotiskt eller mekaniskt arbete. ATP ger snabbt energi för alla dessa processer.

ATP är en kortvarig energilager som snabbt används och därför måste syntetiseras om och om igen. De flesta av de energikrävande processerna är transportprocesser inom och ut ur cellen, och biomolekyler transporteras till de platser där de reagerar och konverterar. Anabola processer såsom proteinsyntes eller bildning av kroppsfett kräver också ATP som ett energiöverförande medel. Molekyltransport genom cellmembranet eller membranen i olika cellorganeller är också energiberoende.

Dessutom kan den mekaniska energin för muskelsammandragningar endast göras tillgänglig genom ATP: s verkan från energiförsörjningsprocesser. Förutom sin funktion som energibärare är ATP också en viktig signalmolekyl. Det fungerar som en kosubstrat för de så kallade kinaserna. Kinaser är enzymer som överför fosfatgrupper till andra molekyler. Det handlar huvudsakligen om proteinkinaser, som påverkar deras aktivitet genom fosforylering av olika enzymer. Extracellulärt är ATP en agonist av receptorer i celler i det perifera och centrala nervsystemet.

Det deltar således i regleringen av blodcirkulationen och utlöser inflammatoriska reaktioner. När nervvävnaden skadas släpps den i allt högre grad för att främja den ökade bildningen av astrocyter och neuroner.

Utbildning, förekomst, egenskaper och optimala värden

Adenosintrifosfat är bara en kortvarig energilager och konsumeras inom några sekunder i energikrävande processer. Därför är dess ständiga förnyelse en viktig uppgift. Molekylen spelar en så central roll att inom en dag produceras ATP med en massa av halva kroppsvikten. Adenosindifosfat omvandlas till adenosintrifosfat genom en ytterligare bindning med fosfat med energiförbrukning, som omedelbart levererar energi igen genom att dela upp fosfatet och omvandla det tillbaka till ADP.

Två olika reaktionsprinciper är tillgängliga för regenerering av ATP. En princip är fosforylering av substratkedjor. I denna reaktion överförs en fosfatrest direkt till en mellanliggande molekyl i en energiförsörjningsprocess, som omedelbart överförs till ADP med bildandet av ATP. En andra reaktionsprincip är en del av andningskedjan som elektrontransportfosforylering. Denna reaktion äger rum endast i mitokondrierna. Under denna process byggs en elektrisk potential upp genom membranet genom olika protontransporterande reaktioner.

Återflöde av protoner leder till bildning av ATP från ADP med frisättning av energi. Denna reaktion katalyseras av enzymet ATP-syntetas. Sammantaget är dessa regenereringsprocesser fortfarande för långsamma för vissa krav. Under muskelsammandragning används alla reserver av ATP efter två till tre sekunder. För detta finns energirikt kreatinfosfat tillgängligt i muskelceller, vilket omedelbart gör fosfat tillgängligt för bildning av ATP från ADP. Denna leverans är nu slut efter sex till tio sekunder. Därefter måste de allmänna regenereringsprocesserna träda i kraft igen. Effekterna av kreatinfosfat gör det dock möjligt att utöka muskelträningen lite utan för tidigt utmattning.

Du hittar din medicin här

Sjukdomar och störningar

Om för lite adenosintrifosfat produceras leder det till utmattningstillstånd. ATP syntetiseras huvudsakligen i mitokondrierna via elektrontransportfosforylering. Om mitokondriell funktion störs minskar även produktionen av ATP.

Studier har visat att patienter med kroniskt trötthetssyndrom (CFS) hade en reducerad ATP-koncentration. Denna minskade produktion av ATP korrelerade alltid med störningar i mitokondrierna (mitokondriopatier). Orsakerna till mitokondriell sjukdom inkluderade cellulär hypoxi, infektioner med EBV, fibromyalgi eller kroniska degenerativa inflammatoriska processer. Det finns både genetiska och förvärvade störningar i mitokondrierna. Cirka 150 olika sjukdomar har beskrivits som leder till mitokondriell sjukdom.

Dessa inkluderar diabetes mellitus, allergier, autoimmuna sjukdomar, demens, kronisk inflammation eller immunbristsjukdomar. Utmattningstillstånden i samband med dessa sjukdomar orsakas av en lägre energiförsörjning på grund av minskad produktion av ATP. Som ett resultat kan störningar i mitokondriell funktion leda till flera organsjukdomar.