ATP se skládá z purinové báze (adeninu), cukru ribózy a zbytku kyseliny trifosforečné se dvěma fosfoanhydridovými vazbami.

Schéma: ATP

Adenozinová část má rozpoznávací funkci a slouží k vazbě ATP na molekuly enzymů používajících ATP jako kofaktor.

Při hydrolytickém štěpení ATP se přeruší jedna, resp. dvě fosfoanhydridové vazby a vzniká ADP (adenozindifosfát), resp. AMP (adenozinmonofosfát) a uvolní se určité množství energie. Naopak při příjmu energie vzniká z ADP a fosforylačního činidla ATP. ATP tedy tvoří spojovací článek mezi procesy uvolňujícími a spotřebovávajícími energii.

Ukládání energie do molekul ATP

Pro výrobu ATP z ADP používají buňky 2 rozdílné postupy:

1. Tvorba ATP substrátovou fosforylací

Fosforylačním činidlem je buď nějaký metabolit povahy organofosfátu (M - P), jehož ∆G hydrolýzy je větší než má ATP

ADP + M - P ↔ ATP + M

nebo jiný makroergický metabolit (M - X), jehož rozpadem se uvolní dostatek energie pro realizaci fosforylace ADP anorganickým fosfátem

ADP + P_i + M -X ↔ ATP + M + X

Vhodnými makroergickými organofosfáty jsou acylfosfát, karbamoylfosfát, 1,3-bisfosfoglycerát, fosfoenolpyruvát, aj. Druhý typ substrátové fosforylace jsou schopny zprostředkovat acylthioestery - sukcinylkoenzym A.

2. Tvorba ATP fosforylací spřaženou s tokem elektronů

Fosforylačním činidlem je anorganický fosfát a energie pro tuto endergonickou reakci se získává z transportu elektronů na jejich akceptory. U chemotrofních organismů hovoříme o oxidační fosforylaci, u fototrofních organismů o fotofosforylaci.

Čerpání energie z molekul ATP

Energie molekul z ATP má široké použití - pro aktivní transport přes membránu, pro funkci svalů apod. Nejvíce se ale ATP uplatňuje při syntézách biomakromolekul z jejich stavebních jednotek a při tvorbě aktivovaných sloučenin, v podstatě všechny anabolické dráhy vyžadují ATP.

Pro uskutečnění endergonických reakcí používají buňky ATP (několika různými mechanismy), prostřednictvím zbytků molekuly ATP se přenáší část její energie i na substráty.

Z molekuly ATP se může přenášet:

fosforylová skupina - PO₃^2- na alkoholové, karboxylové a amidové skupiny za uvolnění ADP
(enzymy katalyzující tyto děje - kinázy)
difosfátový zbytek - P₂O₆^3- za uvolnění AMP
adenozinmonofosfát AMP za uvolnění difosfátu PP_i, uplatňuje se při aktivaci mastných kyselin a aminokyselin
adenozyl za uvolnění P_i i PP_i, uplatňuje se např. při biosyntéze metylačního činidla

Literatura

Z.Vodrážka: Biochemie. Academia, Praha 1992.

Další informace:

Karolína Pešková