Adenosinetrifosfaat

Adenosinetrifosfaat (ATP) is een nucleotide dat in cellen wordt gebruikt als co-enzym. Het wordt vaak de "moleculaire munteenheid" genoemd: ATP transporteert chemische energie binnen cellen voor metabolisme.

Elke cel gebruikt ATP voor energie. Het bestaat uit een base (adenine) en drie fosfaatgroepen. Eén molecuul ATP bevat drie fosfaatgroepen, en het wordt geproduceerd door ATP synthase uit anorganisch fosfaat en adenosine difosfaat (ADP, de di betekent twee fosfaatgroepen) of adenosine monofosfaat (AMP).

De moleculaire structuur van ATP.
De moleculaire structuur van ATP.

Gebruik

De ATP-molecule is zeer veelzijdig, wat betekent dat hij voor veel dingen kan worden gebruikt. De energie is opgeslagen in zijn chemische bindingen.

Wanneer ATP bindt met een ander fosfaat, wordt energie opgeslagen die later kan worden gebruikt. Met andere woorden, wanneer een binding wordt gemaakt, wordt energie opgeslagen. Dit is een endotherme reactie.

Wanneer ATP een binding met een fosfaatgroep verbreekt en ADP wordt, komt er energie vrij. Met andere woorden, wanneer een binding wordt verbroken, komt er energie vrij. Dit is een exotherme reactie.

De ATP fosfaat uitwisseling is een bijna oneindige cyclus, die alleen stopt als de cel sterft.

Functies in cellen

ATP is de belangrijkste energiebron voor de meeste cellulaire functies. Dit omvat de synthese van macromoleculen, waaronder DNA en RNA (zie hieronder), en eiwitten. ATP speelt ook een cruciale rol bij het actieve transport van macromoleculen over de celmembranen, bv. exocytose en endocytose.

DNA en RNA synthese

In alle bekende organismen worden de desoxyribonucleotiden waaruit DNA is opgebouwd, gesynthetiseerd door de werking van ribonucleotidereductase-enzymen (RNR) op de corresponderende ribonucleotiden. Deze enzymen reduceren het suikerresidu van ribose tot desoxyribose door zuurstof te verwijderen.

Bij de synthese van het nucleïnezuur RNA is ATP een van de vier nucleotiden die door RNA-polymerasen rechtstreeks in RNA-moleculen worden opgenomen. De energie die deze polymerisatie aandrijft, komt van het afbreken van een pyrofosfaat (twee fosfaatgroepen). De dans is vergelijkbaar in de biosynthese van DNA, behalve dat ATP wordt gereduceerd tot het desoxyribonucleotide dATP, alvorens het in DNA wordt opgenomen.

Geschiedenis

  • ATP werd in 1929 ontdekt door Karl Lohmann en Jendrassik en, onafhankelijk daarvan, door Cyrus Fiske en Yellapragada Subba Rao van de Harvard Medical School. Beide teams wedijverden tegen elkaar om een test voor fosfor te vinden.
  • Het werd in 1941 door Fritz Albert Lipmann voorgesteld als de intermediair tussen energieleverende en energievragende reacties in cellen.
  • Het werd voor het eerst gesynthetiseerd (gecreëerd) in het laboratorium door Alexander Todd in 1948.
  • De Nobelprijs voor scheikunde 1997 werd in tweeën gedeeld: de ene helft ging naar Paul D. Boyer en John E. Walker voor hun opheldering van het enzymmechanisme dat ten grondslag ligt aan de synthese van adenosinetrifosfaat (ATP) en de andere helft naar Jens C. Skou voor de eerste ontdekking van een ionentransportenzym, Na+, K+ -ATPase.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2021 - License CC3