ATP: Adenosintrifosfát Energetické platidlo v buňce s obtížnějším názvem k zapamatování. Důvody k důležitému postavení vycházejí z chemických vazeb ATP.

ATP neboli adenosintrifosfát je často často nazýván energetickým platidlem, úložištěm energie, adenosin, úložištěm energie v biologických systémech. V tomto videu chci lépe vysvětlit proč tomu tak je. Adenosintrifosfát. Z počátku to může znít jako složitý termín, adenosintrifosfát, a pokud se podíváme na jeho strukturu vypadá docela složitě. Ale když ho rozdělíme na jeho základní stavební části, stane se srozumitelnější a my můžeme snáze pochopit, proč je tato molekula úložištěm energie v organismech. Nejprve rozdělíme molekulu mezi adenosinem a částí kde se nachází trifosfát neboli tři fosforylové skupiny. Adenosin je tato část molekuly, použiji stejnou barvu jako v nadpisu. Takže tahle část tady je adenosin, který se skládá z adeninu navázaného na ribóze. Tak máme adenosinovou část. A pak tu máme tři fosforylové skupiny, ze kterých po odštěpení vzniká fosfát. Máme tedy trifosfátovou část - trifosfát. Jeden fosforyl, druhý fosforyl a třetí fosforyl. Můžeme si molekulu představit trochu jednodušeji, abychom pochopili, proč je úložištěm energie. Představme si celou adenosinovou skupinu jako A. Ne, radši použijeme Ad. Teď připojíme tří fosforylové skupiny. Namaluji je jako P uvnitř kroužku. Můžeme to udělat takto, občas se používá vlnovka, místo těchto rovných čar, což značí makroergní (vysokoenergetickou) vazbu. Vlnovku tedy použijeme pokud se snažíme naznačit, že má vazba hodně energie. Ale já prostě použiji rovné čáry. Toto jsou makroergní vazby. Co to znamená? Co to znamená, když je vazba makroergní? Znamená to, že elektrony v této vazbě jsou ve vysokoenergickém stavu a pokud je tato vazba nějak rozštěpena, tyto elektrony se snaží dostat do příjemnějšího nízkoenergetického stavu. Při přechodu z vysokoenergetického do nízkoenergetického stavu, tedy více pohodlného stavu, se uvolňuje energie. Můžeme si představit, že pokud jsem v letadle a chystám se skočit, jsem na vysokoenergetické úrovni. Mám velikou potenciální energii. A musím jen padat, budu tedy padat a jak budu padat, mohu uvolnit energii. Třeba při překonání tření, nebo pokud dopadnu na zem, tak se energie uvolní. Mohu stlačit pružinu, mohu roztočit turbínu a bůhví co ještě. Ale potom, když sedím na pohovce, jsem v nízkoenergetickém stavu, jsem v pohodlí. Není jasné, jak se mohu dostat do nízkoenergetického stavu. Mohu třeba usnout či něco takového. Tyhle metafory mají své mouchy. To je jeden ze způsobů, jak nahlížet na to, co se zde děje. Elektrony v této vazbě, pokud jim zajistíte správné podmínky, se mohou uvolnit z vazby a přejí do nižšího energetického stavu a uvolnit energii. Začněme s ATP, adenosintrifosfátem. A jedna z možností je reakce s vodou, dojde k hydrolýze a výsledkem bude to, že se v podstatě jeden z těchto fosforylů odtrhne a vytvoří se molekula fosfátu. Takže výsledkem bude adenosin-, protože už nemáme tři fosforyly, ale už jen dvě fosforylové skupiny, adenosindifosfát neboli ADP. Napíši to. Tady to je ATP a tady máme ADP, předpona di- jako dvě, tedy dvě fosforylové skupiny, adenosindifosfát. Tady ten se nám tedy oddělil a je nyní navázán na kyslík a jeden vodík z molekuly vody. Pak tu máme ještě jeden vodíkový proton. Ale tu nejdůležitější část jsem tady ještě nenakreslil, nejdůležitější na to je že elektrony z této vazby tady přešly do nižšího energetického stavu a uvolnily energii. Takže ještě připíši energii. Na této straně reakce se tedy energie uvolňuje. A na této straně reakce vidíme energii uloženou ve vazbě. Když budete studovat biochemii uvidíte častokrát, že energie je použita v opačném směru - z ADP a fosfátu je tvořeno ATP, tedy energie je uložena. Takovým případem je třeba fotosyntéza, kde je energie světla použita k připojení fosfátu zpět, zpět k tomuto ADP a získání ATP. Pokud tedy organismus potřebuje energii, využije ATP a hydrolýzou z něj získá energii. Někdy může být energie využita k tvorbě tepla, jindy může spouštět jiné reakce nebo měnit konformaci proteinu, příkladů je spousta.