ATP

ATP

שמות נוספים	Adenosine 5′-(tetrahydrogen triphosphate)
מספר CAS	56-65-5

מבנה מרחבי של ATP

ATP (ראשי תיבות של Adenosine Triphosphate; אדנוזין טרי-פוספט, בעברית: אדנוזין תלת-זרחתי) הוא נוקלאוטיד, סוג של תרכובת אורגנית, המאפשרת נשיאת אנרגיה בתא ולכן בעל חשיבות עליונה בכל היצורים החיים.

בתאים איקריוטיים רוב ה-ATP מיוצר על ידי המיטוכונדריה, מאדנוזין דו זרחתי וקבוצת זרחה בתהליך הזרחון החמצוני.

ה-ATP אינו יכול לעבור מתא לתא^{[דרוש מקור]}.

ביוכימיה של ATP

מבנה

ATP בנוי מהבסיס החנקני אדנין, המחובר לפחמן '1 של הסוכר ריבוז, ומשלוש קבוצות זרחה המחוברות לפחמן '5 של סוכר זה.

תפקיד בתא

ל-ATP שלל תפקידים בתא, ההופכים אותו למולקולה מרכזית במסלולים הביוכימיים בתא.

אגירת אנרגיה

ATP משמש כמעין סוללה נטענת בכל התאים החיים. במצב ה"טעון" ה-ATP מכיל 3 קבוצות זרחה. כשזרחה משתחררת מהמולקולה (הניתוק נוצר בקשר שבין הזרחה השנייה לשלישית), נוצר חומר חדש בשם ADP (אדנוזין דו-זרחתי), בנוסף לקבוצת זרחה מנותקת, והתהליך כרוך בשחרור של אנרגיה רבה, בעוד שלצורך הפירוק יש להשקיע אנרגיה מעטה. כמות האנרגיה המתקבלת בהסרת קבוצת הזרחה עומדת על 30.6 קילוג'אול למול. כשליש מהאנרגיה שמשתחררת משריפת כמות זהה של בנזין. תהליך זה הפיך - הקשר יכול להתחדש מ-ADP ל-ATP בחזרה, כמעין טעינה של הסוללה. אנרגיה זו מנוצלת על ידי התא לקיום תגובות כימיות אשר דורשות השקעת אנרגיה, כגון במשאבת נתרן-אשלגן וחלבוני מיוזין ואקטין המאפשרים את כיווץ השרירים. תגובות אלו אינן יכולות להתרחש ללא האנרגיה שמקורה בפירוק מולקולות ה-ATP. בפרט, אנזימי קינאז מתמחים בזירחון מולקולות מתאימות באמצעות קבוצת הזרחה הניטלת ממולקולת ה-ATP .ATP חיוני לקיומם של כל היצורים החיים כיום על-פני כדור הארץ. כראיה לכך, רעלים מסוימים הגורמים להפסקת ייצור ה-ATP בתא מביאים למותו המהיר של התא. למרות עובדה זו אין יצורים חיים שאוגרים ATP למקרים כאלה וזה משום שהגוף מייצר כמויות עצומות כל כך של ATP רק בשביל לגרום לשרוד כמה דקות כך שלאגור מספיק ATP כדי לשרוד הרבה זמן לאחר הפסקת הייצור היא פעולה די בלתי אפשרית. למען ההמחשה בכל יום הגוף שלנו מייצר ומשתמש במלקולות ATP במשקל כולל של בערך משקל גופנו וזאת למרות משקלה הקטן של מולקולת הATP.

ATP כחומר מבני

בנוסף לתפקיד ה-ATP כמקור אנרגיה זמין, הוא משמש גם כאחת מאבני הבניין ל-RNA.

העברת סיגנלים

ATP משמש גם כתשתית לאיתות (מעבר אותות) תוך-תאי ולקליטת הורמונים מחוץ לתא. הורמון שמגיע לקרום תא ונקשר לקולטן (רצפטור) מתאים יגרום להפעלת אנזים הפועל על אנרגיית ה-ATP והופך אותו ל-cAMP. מולקולה זו מפעילה בתוך התא את התגובה שההורמון אמור לגרום. בנוסף, משמש ATP כמוליך עצבי מעורר במערכת העצבים. כל שלפוחית סינפטית מכילה גם מולקולות ATP המגיבות עם קולטנים מתאימים בעבר הבתר-סינפטי.

סינתזה

בגלל חשיבותו הרבה, ATP מיוצר בתאים בשורה של תהליכים, שבהם מולקולת ADP עוברת זרחון חמצוני (מוחזרת לה קבוצת זרחה) והיא הופכת ל-ATP. תהליכים אלה דורשים אנרגיה, המסופקת לתא בשלל צורות. המסלול הנפוץ ביותר להפקת ATP, שבו משתמשים כל היצורים האווירניים ובכללם האדם, הוא הנשימה התאית. בתהליך זה מתפרקות מולקולות של גלוקוז, שאותן צרך ("אכל") היצור קודם לכן. האנרגיה המשתחררת עם פירוק הגלוקוז מנוצלת, לאחר סדרה מורכבת של תגובות, לייצור ATP.

כל תא בגוף האדם מכיל כמיליארד מולקולות ATP, שמספקות אנרגיה המספיקה רק לכמה דקות פעילות, לכן התא זקוק לאספקת חמצן שוטפת. כל ATP משחרר אנרגיה ונטען בערך 3 פעמים בדקה. בהנחה שבגוף האדם כ־10¹³ תאים, משקלן הכולל של המולקולות הוא כ-50 גרם.

ראו גם

• רמה אנרגטית
• מנוע מולקולרי
• אדנילאט קינאז

קישורים חיצוניים

• ATP, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
• אדנוזין תלת-זרחתי, דף שער בספרייה הלאומית

הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0

35654316ATP