Počela sam set postova o disanju i odlučila da krenem sa kraja, od molekule zbog koje se sve ovo dešava i koja daje energiju da se sve ovo što nazivamo život dešava: kriptovaluta živog svijeta se zove adenozin trifosfat, ali ga možete slobodno zvati ATP.
Znate kako biologe možete razlikovati od sviju ostalih? Pitajte šta znači ATP i ako osoba krene da priča o tenisu… pa, vrlo vjerovatno da nije biolog.
U prošlom postu sam pisala kako postoje različiti načini na koji živa biće koriste energiju te da su određene hemijske veze bogate energijom. Naša vozila i avioni se kreću pomoću derivata nafte, određenih smjesa ugljikovodika koje zovemo benzin, dizel i kerozin. U motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem ove smjese oksidiraju i oslobađaju energiju koju koristimo za rad. Dio te energije se oslobađa kao toplota, a hemijski produkti ove oksidacije su ugljikov dioksid te još neki gasovi, recimo ugljikov monoksid. Fitilj svijeće se nalazi umotan u vosak ili parafin koji se topi kada svijeća gori, i natapa fitilj. I vosak i parafin od kojih se prave svijeće su jedinjenja bogata hemijskom energijom. Višak energije se u ovom slučaju oslobađa u formi svjetlosti.
I živa bića koriste određena jedinjenja kao “gorivo”, kao molekule u kojima se pohranjuje energija. Obično kada mislimo na gorivo našeg oranizma, mislimo na hranu, pogotovo ugljikohidrate i masti, ali stvarna energetska valuta organizma je spomenuto jedinjenje ATP. Stvarno, ovo je kriptovaluta živog svijeta, pogonsko gorivo svih nas.
 |
| Volite li nakit , a volite i nauku? Ova ATP ogrlica je prava stvar za vas! |
ATP ima mnogo sličnosti u građi sa građom DNK i RNK molekula. Zapravo, ATP je najsličniji jednom tipu nukleotida u ovim makromolekulama. I DNK i RNK se sastoje od 4 tipa nukleotida koji se spajaju fosfodiesterskim vezama. Jedan od nukleotida sadrži bazu adenin, povezanu sa 1 molekulom šećera riboze ili dezoksiriboze te sa jednom fosfatnom grupom (PO4):
Molekula koja nastaje kada se spoje adenin, riboza i fosfatna grupa se naziva adenozin fosfat. Kada se na tu molekulu doda još jedna fosfatna grupa, to je adenozin difosfat (ADP) a kada dodamo još jednu fosfatnu grupu, to je adenozin trifosfat i voila, to je naš ATP.
ADP može prelaziti u ATP i to je ključ spremanja i trošenja energije u živim bićima. Zamislite to kao bateriju na mobitelu: kada stanice imaju dovoljno energije, one tu energiju mogu skladištiti tako da na ADP dodaju još jednu fosfatnu grupu i formiraju ATP, što bi bilo ekvivalent “battery fully charged”.
Energija se može osloboditi ako se od ATP-a oduzme jedna fosfatna grupa jer je veza između ove dvije fosfatne grupe bogata energijom. Naravno, nisu sve hemijske veze bogate energijom, niti je sve jednako lako razbiti, ali ova veza između druge i treće fosfatna grupe je vrlo zgodna za živa bića jer u njoj ima dovoljno energije, a nije toliko teška za razbiti.
 |
| Hemijska veza sa visokom energijom je ona između 2. i 3. fosfatne grupe |
ATP, tj. energija njegovih hemijskih veza je dovoljna da pokreće niz radnji u stanicama: kontrakcije mišića, sintezu proteina i nukleinskih kiselina, stanični transport kroz membranu (pogotovo tzv. “aktivni transport”).
Međutim, nisu sve veze fosfatnih grupa u ATP i ADP jednako vrijedne: prva grupa, ona koja je vezana za ribozu, nema puno energije i prilično je stabilna. To je fosfodiesterska veza i sve ovo znači da organizam tu vezu ne može iskoristiti. Dvije veze u ovim jedinjenjima su energetski isplative: ona između prve i druge fosfatne grupe i ona između druge i treće fosfatne grupe. To su fosfoanhidridne veze.
Ipak, treća veza – ona između treće i druge fosfatne grupe je najvažnija. U ovoj vezi je sadržano 30.5 kJ energije.
Ova “energetska valuta” stanica zapravo je intemedijarna molekula-donor energije koja se reverzibilno može pretvarati iz ATP u ADP. Međutim, ovo nije isto što i i energijom bogate molekule koje služe za skladišenje energije. Naime, iako nam se može učiniti da je ATP idealna molekula za čuvanje energije, ona to nije.
Skladištenje u ovom obliku energije potrebne za rad bi bilo vrlo neefikasno. Ova molekula se stvara i pretvara u ADP samo onda kada je potrebno. U suštini, potrebno je 24 sata, bez prestanka ali se non-stop vrši ova konverzija. U bilo kojem trenutku naš organizam ima samo oko 5 grama ATP-a. Ako izračunamo molekulsku masu ATP (507.18 g/mol), možemo izračunati i koliko se molekula ATP-a nalazi u 5 grama te koliko je to energije. A nije baš mnogo.
 |
| ATP – tetovaža |
Prethodni postovi o (staničnom/ćelijskom) disanju:
Šta je to zapravo disanje (I dio)?
ATP-kriptovaluta živog svijeta (disanje II dio)
Disanje i respiracija: glikoliza (III dio)
Oksidativna dekarboksilacija (IV dio)
Krebsov ciklus (V dio)
Oksidativna fosforilacija (VI dio)
