ATP, abbreviazione di adenosina trifosfato, è la molecola standard per l'energia cellulare nel corpo umano. Tutti i movimenti e i processi metabolici all'interno del corpo iniziano con l'energia che viene rilasciata dall'ATP, poiché i suoi legami fosfato vengono rotti nelle cellule attraverso un processo chiamato idrolisi.
Una volta utilizzato, l'ATP viene riciclato attraverso respirazione cellulare dove ottiene gli ioni fosfato necessari per immagazzinare nuovamente energia.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
I processi cellulari sono alimentati dall'idrolisi dell'ATP e sostengono gli organismi viventi.
Come funziona l'ATP?
Ogni cellula contiene Adenosina Trifosfato nel citoplasma e nel nucleoplasma. L'ATP viene prodotto attraverso la glicolisi nella respirazione anaerobica e aerobica. I mitocondri svolgono un ruolo importante nella produzione di ATP nel processo di respirazione aerobica.
L'ATP è la molecola che consente agli organismi di sostenere la vita e riprodursi.
Processi corporei che richiedono ATP
Le macromolecole di ATP sono indicate come la principale "valuta energetica della cellula" e trasferiscono energia potenziale a livello cellulare attraverso legami chimici. Tutti i processi metabolici che avvengono a livello cellulare sono alimentati dall'ATP.
Quando l'ATP rilascia uno o due ioni fosfato, l'energia viene rilasciata quando i legami chimici tra gli ioni fosfato vengono rotti. La maggior parte dell'ATP nel corpo è prodotta nella membrana interna dei mitocondri, un organello che alimenta la cellula.
Secondo TrueOrigin, quasi 400 libbre di ATP sono usati quotidianamente dall'essere umano ordinario con una dieta da 2.500 calorie. Come fonte di energia, l'ATP è responsabile del trasporto di sostanze attraverso le membrane cellulari e svolge il lavoro meccanico dei muscoli che si contraggono e si espandono, compreso il muscolo cardiaco. Senza ATP, i processi corporei che richiedono ATP si arresterebbero e l'organismo morirebbe.
Capire ATP e ADP
Uno dei tanti usi dell'ATP è il movimento fisico dei muscoli. Durante contrazione muscolare, le teste di miosina si attaccano ai siti di legame sui miofilamenti di actina attraverso l'uso di un ponte incrociato ADP (adenosina difosfato), dove viene rilasciato lo ione fosfato in più dall'ATP. L'ADP e l'ATP differiscono per il fatto che l'ADP manca del terzo ione fosfato che conferisce all'ATP le sue capacità di rilascio di energia.
L'energia immagazzinata dal rilascio del fosfato consente alla miosina di muovere la testa, a cui è attualmente legata, e quindi si muove con l'actina. L'ATP si lega alla testa della miosina dopo che la contrazione muscolare è completa e viene convertito in ADP (adenosina difosfato) con uno ione fosfato in più. L'esercizio fisico intenso può esaurire l'ATP nel cuore e nei muscoli scheletrici con conseguente dolore e affaticamento fino al ripristino dei normali livelli di ATP.
Sintesi di DNA e RNA
Quando le cellule si dividono e subiscono il processo di citochinesi, l'ATP viene utilizzato per aumentare le dimensioni e il contenuto energetico della nuova cellula figlia. L'ATP viene utilizzato per innescare la sintesi del DNA, in cui la cellula figlia riceve una copia completa del DNA dalla cellula madre.
L'ATP è un componente chiave nel processo di sintesi del DNA e dell'RNA come uno degli elementi costitutivi chiave utilizzati dall'RNA polimerasi per formare le molecole di RNA. Una diversa forma di ATP viene convertita in un desossiribonucleotide, noto come dATP, in modo che possa essere incorporato nelle molecole di DNA per la sintesi del DNA.
Interruttore On-Off
Legandosi con alcune parti delle molecole proteiche, l'ATP può agire come un interruttore On-Off per altre reazioni chimiche intracellulari e può controllare i messaggi che vengono inviati tra diverse macromolecole all'interno della cellula. Attraverso il processo di legame, l'ATP fa sì che un'altra parte della molecola proteica cambi la sua disposizione, rendendo così la molecola inattiva.
Quando l'ATP rilascia il suo legame dalla molecola, riattiva la molecola proteica. Questo processo di aggiunta o rimozione di un fosforo da una molecola proteica è indicato come come fosforilazione. Un esempio di ATP utilizzato nella segnalazione intracellulare è il rilascio di calcio per i processi cellulari nel cervello.