Adenosintriphosphat: Struktur, syntes och användning
ATP är en nukleotid bestående av adenin + ribos + tre fosfatgrupper. Fosfoanhydridbindningarna mellan fosfater är "högenergi" (ΔG°' ≈ –30,5 kJ/mol hydrolys).
ATP-syntesvägar
| Väg | Lokalisation | ATP-utbyte (per glukos) | O₂ krävs? |
|---|
| Glykolys | Cytosol | 2 (substratnivå) | Nej |
| Pyruvat oxidation + Citratsyracykel | Mitochondriell matrix | 2 GTP (≡ATP) (substratnivå) | Ja (indirekt) |
| Oxidativ fosforylering (ETC + Kemiiosmos) | Inre mitokondriemembran | ~26–28 (kemiiosmotisk) | Ja (slutgiltig e⁻-acceptor) |
| Totalt aerobt | | ~30–32 | |
| Fermentering (Anaerobt) | Cytosol | 2 (enbart glykolys) | Nej |
ATP-hydrolyscykel
ATP ⇌ ADP + Pᵢ + Energi → driver endergoniska processer:
- Mekanisk: Myosin-aktin korsbrygga-cykling (muskelkontraktion), kinesin/dynein (vesikeltransport), flagellarslag.
- Transport: Na⁺/K⁺-ATPas, Ca²⁺-ATPas, H⁺-ATPas, ABC-transportörer.
- Kemisk/Biosyntetisk: Aminoacyl-tRNA-syntetaser, peptidbindningsbildning, glukoneogenes, fettsyrasyntes, nukleotidsyntes.
- Signaling: Kinaser (fosforylering), cAMP/PKA, GTP-bindande proteiner.
Återbildning och homeostas
- Omsättning är snabb: Människokroppen återvinner sin vikt i ATP dagligen (~40 kg).
- [ATP] hålls ~1–10 mM; [ADP] ~0,1 mM; kvot ~100:1 (hög energiladdning).
- Adenylatkinas: 2 ADP ⇌ ATP + AMP (förstärker energistresssignal via AMPK).
Utöver energi: Signaleringsroller
- Extracellulärt ATP → purinerga receptorer (P2X/P2Y) – neurotransmission, inflammation, trombocytaktivering.
- Ko-transmittor i autonoma nerver.
ATP kopplar katabolism till varje energikrävande process i livet.
