L'adénosine triphosphate

L'adénosine triphosphate ou ATP En tant que molécule la plus riche en énergie de l'organisme, elle est responsable de tous les processus de transfert d'énergie. C'est un mononucléotide de la base purine adénine et donc aussi un composant des acides nucléiques.Les perturbations dans la synthèse de l'ATP inhibent la libération d'énergie et conduisent à des états d'épuisement.

Qu'est-ce que l'adénosine triphosphate?

L'adénosine triphosphate (ATP) est un mononucléotide d'adénine avec trois groupes phosphate, qui sont reliés les uns aux autres par une liaison anhydride. L'ATP est la molécule centrale pour la transmission de l'énergie dans l'organisme.

L'énergie est principalement liée dans la liaison anhydride du résidu de phosphate bêta au résidu de gammaphosphate. Si un résidu de phosphate est éliminé avec la formation d'adénosine diphosphate, de l'énergie est libérée. Cette énergie est ensuite utilisée pour des processus consommateurs d'énergie. En tant que nucléotide, l'ATP se compose de l'adénine de base purine, du sucre ribose et de trois résidus phosphate. Il existe une liaison glycosidique entre l'adénine et le ribose. De plus, le résidu alpha phosphate est lié au ribose par une liaison ester.

Il existe une liaison anhydride entre l'alpha bêta et le gamma phosphate. Après avoir éliminé deux phosphates, le nucléotide adénosine monophosphate (AMP) est formé. Cette molécule est un élément important de l'ARN.

Fonction, effet et tâches

L'adénosine triphosphate a une variété de fonctions dans l'organisme. Sa fonction principale est de stocker et de transférer de l'énergie. Tous les processus du corps sont associés aux transferts d'énergie et aux conversions d'énergie. L'organisme doit effectuer des travaux chimiques, osmotiques ou mécaniques. L'ATP fournit rapidement de l'énergie pour tous ces processus.

L'ATP est une réserve d'énergie à court terme qui s'épuise rapidement et doit donc être synthétisée encore et encore. La plupart des processus énergivores sont des processus de transport à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule. Les biomolécules sont transportées vers les endroits où elles réagissent et se transforment. Les processus anabolisants tels que la synthèse des protéines ou la formation de graisse corporelle nécessitent également de l'ATP comme agent de transmission d'énergie.Le transport moléculaire à travers la membrane cellulaire ou les membranes de divers organites cellulaires est également dépendant de l'énergie.

De plus, l'énergie mécanique pour les contractions musculaires ne peut être rendue disponible que par l'action de l'ATP à partir de processus fournissant de l'énergie. En plus de sa fonction de vecteur d'énergie, l'ATP est également une molécule de signalisation importante. Il agit comme un cosubstrat pour les soi-disant kinases. Les kinases sont des enzymes qui transfèrent des groupes phosphate à d'autres molécules. Les protéines kinases sont principalement impliquées, qui influencent l'activité de diverses enzymes par la phosphorylation de diverses enzymes. Extracellulairement, l'ATP est un agoniste des récepteurs dans les cellules du système nerveux périphérique et central.

Il participe ainsi à la régulation du flux sanguin et au déclenchement de réactions inflammatoires. Lorsque le tissu nerveux est endommagé, il est libéré en plus grande quantité pour faciliter la formation accrue d'astrocytes et de neurones.

Éducation, occurrence, propriétés et valeurs optimales

L'adénosine triphosphate n'est qu'une réserve d'énergie à court terme et est consommée en quelques secondes dans les processus consommateurs d'énergie. Par conséquent, sa régénération constante est une tâche vitale. La molécule joue un rôle tellement central qu'un jour, de l'ATP est produit avec une masse égale à la moitié du poids corporel. L'adénosine diphosphate est convertie en adénosine triphosphate au moyen d'une liaison supplémentaire avec le phosphate avec consommation d'énergie, qui fournit immédiatement de l'énergie en séparant le phosphate et en le reconvertissant en ADP.

Deux principes de réaction différents sont disponibles pour la régénération de l'ATP. Un principe est la phosphorylation de la chaîne du substrat. Dans cette réaction, un résidu de phosphate est transféré directement à une molécule intermédiaire dans un processus de fourniture d'énergie, qui est immédiatement transmis à l'ADP avec la formation d'ATP. Un deuxième principe de réaction fait partie de la chaîne respiratoire comme la phosphorylation du transport d'électrons. Cette réaction n'a lieu que dans les mitochondries. Au cours de ce processus, un potentiel électrique est construit à travers la membrane par diverses réactions de transport de protons.

Le reflux des protons conduit à la formation d'ATP à partir de l'ADP avec libération d'énergie. Cette réaction est catalysée par l'enzyme ATP synthétase. Dans l'ensemble, ces processus de régénération sont encore trop lents pour certaines exigences. Lors de la contraction musculaire, toutes les réserves d'ATP sont épuisées après deux à trois secondes. Pour cela, la créatine phosphate riche en énergie est disponible dans les cellules musculaires, ce qui rend immédiatement son phosphate disponible pour la formation d'ATP à partir de l'ADP. Cette réserve est maintenant épuisée après six à dix secondes. Après cela, les processus généraux de régénération doivent reprendre effet. Cependant, en raison des effets de la créatine phosphate, il est possible d'étendre un peu l'entraînement musculaire sans épuisement prématuré.

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Maladies et troubles

Si trop peu d'adénosine triphosphate est produite, cela conduit à des états d'épuisement. L'ATP est principalement synthétisé dans les mitochondries par phosphorylation par transport d'électrons. Si la fonction mitochondriale est perturbée, la production d'ATP diminue également.

Des études ont montré que les patients atteints du syndrome de fatigue chronique (SFC) avaient une concentration d'ATP réduite. Cette production réduite d'ATP est toujours corrélée à des troubles des mitochondries (mitochondriopathies). Les causes de la maladie mitochondriale comprenaient l'hypoxie cellulaire, les infections à EBV, la fibromyalgie ou les processus inflammatoires dégénératifs chroniques. Il existe des troubles à la fois génétiques et acquis des mitochondries. Environ 150 maladies différentes ont été décrites qui conduisent à une maladie mitochondriale.

Ceux-ci incluent le diabète sucré, les allergies, les maladies auto-immunes, la démence, l'inflammation chronique et les maladies d'immunodéficience. Les états d'épuisement dans le cadre de ces maladies sont causés par une moindre alimentation énergétique due à la production réduite d'ATP. En conséquence, les troubles de la fonction mitochondriale peuvent entraîner de multiples maladies d'organes.