Trifosfato de adenosina

Trifosfato de adenosina ou ATP Como a molécula mais rica em energia do organismo, é responsável por todos os processos de transferência de energia. É um mononucleotídeo da base purina adenina e, portanto, também é um componente dos ácidos nucléicos. As interrupções na síntese de ATP inibem a liberação de energia e levam a estados de exaustão.

O que é trifosfato de adenosina?

O trifosfato de adenosina (ATP) é um mononucleotídeo da adenina com três grupos fosfato, que estão ligados entre si por meio de uma ligação anidrido. O ATP é a molécula central para a transmissão de energia no organismo.

A energia está principalmente ligada à ligação anidrido do resíduo de beta fosfato ao resíduo de gamafosfato. Se um resíduo de fosfato é removido com a formação de difosfato de adenosina, a energia é liberada. Essa energia é então usada para processos que consomem energia. Como um nucleotídeo, o ATP consiste na base de adenina purina, a ribose do açúcar e três resíduos de fosfato. Existe uma ligação glicosídica entre a adenina e a ribose. Além disso, o resíduo de fosfato alfa está ligado à ribose por uma ligação éster.

Existe uma ligação anidrido entre o alfa beta e o fosfato gama. Após a remoção de dois fosfatos, o nucleotídeo adenosina monofosfato (AMP) é formado. Esta molécula é um importante bloco de construção do RNA.

Função, efeito e tarefas

O trifosfato de adenosina tem uma variedade de funções no organismo. Sua principal função é armazenar e transferir energia. Todos os processos do corpo estão associados a transferências e conversões de energia. O organismo deve realizar trabalhos químicos, osmóticos ou mecânicos. O ATP fornece energia rapidamente para todos esses processos.

O ATP é um armazenamento de energia de curto prazo que se esgota rapidamente e, portanto, precisa ser sintetizado repetidamente. A maioria dos processos que consomem energia são processos de transporte dentro e fora da célula.As biomoléculas são transportadas para os locais onde reagem e se convertem. Os processos anabólicos, como a síntese de proteínas ou a formação de gordura corporal, também requerem ATP como agente transmissor de energia.O transporte molecular através da membrana celular ou das membranas de várias organelas celulares também depende da energia.

Além disso, a energia mecânica para as contrações musculares só pode ser disponibilizada por meio da ação do ATP dos processos de fornecimento de energia. Além da função de transportador de energia, o ATP também é uma importante molécula sinalizadora. Ele atua como um co-substrato para as chamadas quinases. As quinases são enzimas que transferem grupos fosfato para outras moléculas. Trata-se principalmente de proteínas quinases, que influenciam a atividade de diferentes enzimas por meio da fosforilação. Extracelularmente, o ATP é um agonista de receptores em células do sistema nervoso periférico e central.

Assim, participa da regulação da circulação sanguínea e do desencadeamento de reações inflamatórias. Quando o tecido nervoso é lesado, ele é liberado em maiores quantidades para facilitar o aumento da formação de astrócitos e neurônios.

Educação, ocorrência, propriedades e valores ideais

O trifosfato de adenosina é apenas um armazenamento de energia de curto prazo e é consumido em poucos segundos em processos que consomem energia. Portanto, sua constante regeneração é uma tarefa vital. A molécula desempenha um papel tão central que em um dia o ATP é produzido com uma massa de metade do peso corporal. O difosfato de adenosina é convertido em trifosfato de adenosina por meio de uma ligação adicional com o fosfato com consumo de energia, que imediatamente fornece energia novamente ao dividir o fosfato e convertê-lo de volta em ADP.

Dois princípios de reação diferentes estão disponíveis para a regeneração de ATP. Um princípio é a fosforilação da cadeia do substrato. Nessa reação, um resíduo de fosfato é transferido diretamente para uma molécula intermediária em um processo de fornecimento de energia, que é imediatamente passado para o ADP com a formação de ATP. Um segundo princípio de reação faz parte da cadeia respiratória como fosforilação de transporte de elétrons. Essa reação ocorre apenas na mitocôndria. Durante esse processo, um potencial elétrico é construído através da membrana por meio de várias reações de transporte de prótons.

O refluxo dos prótons leva à formação de ATP a partir do ADP com a liberação de energia. Esta reação é catalisada pela enzima ATP sintetase. No geral, esses processos de regeneração ainda são muito lentos para alguns requisitos. Durante a contração muscular, todas as reservas de ATP são usadas após dois a três segundos. Para isso, o fosfato de creatina rico em energia está disponível nas células musculares, o que imediatamente disponibiliza seu fosfato para a formação do ATP a partir do ADP. Este suprimento agora se esgota após seis a dez segundos. Depois disso, os processos gerais de regeneração devem entrar em ação novamente. Devido aos efeitos do fosfato de creatina, entretanto, é possível expandir um pouco o treinamento muscular sem exaustão prematura.

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Doenças e distúrbios

Se muito pouco trifosfato de adenosina é produzido, isso leva a estados de exaustão. O ATP é sintetizado principalmente na mitocôndria via fosforilação por transporte de elétrons. Se a função mitocondrial é perturbada, a produção de ATP também diminui.

Estudos descobriram que pacientes com síndrome da fadiga crônica (CFS) têm uma concentração reduzida de ATP. Essa produção reduzida de ATP sempre se correlacionou com distúrbios nas mitocôndrias (mitocondriopatias). As causas da doença mitocondrial foram, entre outras coisas, hipóxia celular, infecções por EBV, fibromialgia ou processos inflamatórios crônico-degenerativos. Existem doenças genéticas e adquiridas nas mitocôndrias. Foram descritas cerca de 150 doenças diferentes que levam à doença mitocondrial.

Isso inclui diabetes mellitus, alergias, doenças autoimunes, demência, inflamação crônica e doenças de imunodeficiência. Os estados de exaustão no contexto dessas doenças são causados ​​por um menor suprimento de energia devido à redução da produção de ATP. Como resultado, distúrbios da função mitocondrial podem levar a doenças em múltiplos órgãos.