אדנוזין טריפוספט או ATP היא המולקולה העשירה ביותר באנרגיה באורגניזם והיא אחראית לכל התהליכים המעבירים אנרגיה. זהו מונונוקלאוטיד של אדנין בסיס הפורין ולכן הוא גם מהווה אבן בניין של חומצות גרעין. הפרעות בסינתזה של ATP מעכבות את שחרור האנרגיה ו עוֹפֶרֶת למצבי תשישות.
מהו טריפוספט אדנוזין?
אדנוזין טריפוספט (ATP) הוא מונו-גרעין של אדנין עם שלושה פוספט קבוצות, שכל אחת מהן קשורה בקשר אנהידריד ATP היא המולקולה המרכזית להעברת אנרגיה באורגניזם. האנרגיה קשורה בעיקר בקשר האנהידריד של בטא פוספט שאריות לשאריות גמא פוספט. כש פוספט שאריות מוסרות לטופס אדנוזין דיפוספט, אנרגיה משתחררת. אנרגיה זו משמשת לאחר מכן לתהליכי צריכת אנרגיה. כנוקליאוטיד, ה- ATP מורכב מאדינין בסיס הפורין, ה- סוכר ריבוז ושלוש שאריות פוספט. קיים קשר גליקוזידי בין אדנין ל- ריבוז. יתר על כן, שאריות האלפפוספט קשורות ל ריבוז על ידי אסתר אגרת חוב. קיים קשר אנהידריד בין אלפא בטא וגמא פוספט. לאחר הסרת שני פוספטים נוצר הנוקלאוטיד אדנוזין מונופוספט (AMP). מולקולה זו היא אבן בניין חשובה של RNA.
פונקציה, פעולה ותפקידים
אדנוזין טריפוספט מבצע פונקציות מרובות באורגניזם. תפקידו החשוב ביותר הוא אחסון והעברת אנרגיה. כל התהליכים בגוף כוללים העברת אנרגיה ושינוי אנרגיה. לפיכך, על האורגניזם לבצע עבודה כימית, אוסמוטית או מכנית. במשך כל התהליכים הללו, ATP מספק במהירות אנרגיה. ATP הוא מאגר אנרגיה לטווח קצר, אשר מתרוקן במהירות ולכן יש לסנתז אותו שוב ושוב. רוב התהליכים הצורכים אנרגיה מייצגים תהליכי הובלה בתוך התא ומחוצה לו. בתהליכים אלה מועברים ביומולקולות לאתרי תגובתם והמרתם. תהליכים אנבוליים כגון סינתזת חלבונים או היווצרות שומן בגוף דורשים גם ATP כסוכן העברת אנרגיה. מולקולה עוברת על פני השטח קרום תא או שהקרומים של אברוני תאים שונים תלויים גם הם באנרגיה. יתר על כן, האנרגיה המכנית לשרירים התכווצויות ניתן לספק רק על ידי פעולת ה- ATP מתהליכי אספקת אנרגיה. בנוסף לתפקודו כמוביל אנרגיה, ATP היא גם מולקולת איתות חשובה. הוא משמש כמצע קוסמי למה שנקרא קינאזות. קינאזות הן אנזימים שמעבירות קבוצות פוספט לאחרות מולקולות. אלה בעיקר קינאזות חלבונים המשפיעות על פעילותם של שונים אנזימים על ידי זרחון אותם. באופן תאיים, ATP הוא אגוניסט של קולטנים של תאים היקפיים ומרכזיים מערכת העצבים. לפיכך, היא משתתפת בהסדרה של דם זרימה והתחלת תגובות דלקתיות. כאשר רקמת עצבים נפצעת, היא משתחררת בכמויות גדולות יותר כדי לתווך היווצרות מוגברת של אסטרוציטים ונוירונים.
גיבוש, התרחשות, תכונות ורמות אופטימליות
אדנוזין טריפוספט הוא רק מאגר אנרגיה לטווח קצר והוא מתרוקן תוך שניות במהלך תהליכי צריכת אנרגיה. לכן התחדשותו המתמדת היא משימה חיונית. למולקולה תפקיד כה מרכזי עד כי ATP עם מסה של מחצית ממשקל הגוף מיוצר תוך יום אחד. בתהליך זה, אדנוזין דיפוספט הופך לטריפוספט אדנוזין על ידי קשר נוסף עם פוספט בצריכת אנרגיה, המספק מיד אנרגיה שוב על ידי פיצול הפוספט תחת הסבה מחדש ל- ADP. שני עקרונות תגובה שונים זמינים להתחדשות ATP. עיקרון אחד הוא זרחון שרשרת המצע. בתגובה זו, שאריות פוספט מועברות ישירות למולקולת ביניים בתהליך אספקת אנרגיה, המועברת מיד ל- ADP עם היווצרות ATP. עקרון תגובה שני הוא חלק משרשרת הנשימה כזרחת הובלת אלקטרונים. תגובה זו מתרחשת רק ב המיטוכונדריה. כחלק מתהליך זה, נקבע פוטנציאל חשמלי דרך הממברנה באמצעות תגובות הובלת פרוטונים שונים. ה ריפלוקס של פרוטונים מביא ליצירת ATP מ- ADP עם שחרור אנרגיה. תגובה זו מזורזת על ידי האנזים ATP synthetase. בסך הכל תהליכי התחדשות אלה עדיין איטיים מדי לדרישות מסוימות. במהלך התכווצות שרירים, למשל, כל אספקת ה- ATP מנוצלת לאחר שתיים-שלוש שניות. למטרה זו, עשיר באנרגיה קריאטין פוספט זמין בתאי שריר, מה שמיד הופך את הפוספט שלו לזמין ליצירת ATP מ- ADP. אספקה זו מוצתה כעת לאחר שש עד עשר שניות. לאחר מכן, תהליכי ההתחדשות הכלליים חייבים להופיע שוב. עם זאת, בשל ההשפעה של קריאטין פוספט, ניתן להאריך מעט את אימוני השרירים ללא תשישות מוקדמת.
מחלות והפרעות
כאשר מייצרים מעט מדי אדנוזין טריפוספט, עייפות התנאים מתרחשים. ATP מסונתז בעיקר ב המיטוכונדריה באמצעות זרחון הובלת אלקטרונים. כאשר תפקוד המיטוכונדריה נפגע, גם ייצור ה- ATP מצטמצם. לדוגמא, מחקרים מצאו שחולים עם עייפות כרונית תסמונת (CFS) הורידה את ריכוזי ה- ATP. ירידה בייצור זה של ATP מתואמת תמיד עם הפרעות במערכת המיטוכונדריה (מיטוכונדריופתיה). הגורמים למיטוכונדריופתיה כללו היפוקסיה תאית, זיהומים עם EBV, פיברומיאלגיה או תהליכים דלקתיים ניווניים כרוניים. ישנן הפרעות גנטיות והן נרכשות של המיטוכונדריה. לפיכך, תוארו כ -150 מחלות שונות אשר עוֹפֶרֶת למיטוכונדריופתיה. אלו כוללים סוכרת מליטוס, אלרגיות, מחלות אוטואימוניות, דמנציה, כרוני דלקת or מחסור בחיסון מחלות. מצבי התשישות בהקשר למחלות אלה נגרמים על ידי אספקת אנרגיה נמוכה יותר בגלל ייצור מופחת של ATP. כתוצאה מכך, הפרעות בתפקוד המיטוכונדריה יכולות עוֹפֶרֶת למחלות רב-אורגניות.
