アデノシン三リン酸:機能と病気

アデノシン 三リン酸またはATPは、生物の中で最もエネルギーが豊富な分子であり、すべてのエネルギー伝達プロセスを担っています。 これはプリン塩基アデニンのモノヌクレオチドであるため、 核酸。 ATPの合成の障害は、エネルギーの放出を阻害し、 つながる 倦怠感の状態に。

アデノシン三リン酸とは何ですか?

アデノシン 三リン酸(ATP)は、XNUMXつのアデニンのモノヌクレオチドです。 リン酸塩 それぞれが無水物結合によって連結された基。 ATPは、生物のエネルギーを伝達するための中心的な分子です。 エネルギーは主にベータの無水物結合に結合します リン酸塩 ガンマリン酸残基への残基。 いつ リン酸塩 残留物を除去して形成する アデノシン 二リン酸、エネルギーが放出されます。 このエネルギーは、エネルギーを消費するプロセスに使用されます。 ヌクレオチドとして、ATPはプリン塩基アデニン、 シュガー リボース およびXNUMXつのリン酸残基。 アデニンとの間にはグリコシド結合があります リボース。 さらに、アルファリン酸残基はにリンクされています リボース によって エステル つなぐ。 無水物結合は、アルファ-ベータ-リン酸とガンマ-リン酸の間に存在します。 XNUMXつのリン酸を除去した後、ヌクレオチドのアデノシン一リン酸(AMP)が形成されます。 この分子はRNAの重要な構成要素です。

機能、アクション、および役割

アデノシン三リン酸は、生体内で複数の機能を果たします。 その最も重要な機能は、エネルギーの貯蔵と伝達です。 体内のすべてのプロセスには、エネルギー伝達とエネルギー変換が含まれます。 したがって、生物は化学的、浸透圧的、または機械的な仕事をしなければなりません。 これらすべてのプロセスで、ATPはすぐにエネルギーを供給します。 ATPは短期間のエネルギー貯蔵であり、すぐに枯渇するため、何度も合成する必要があります。 エネルギーを消費するプロセスの大部分は、セル内およびセル外の輸送プロセスを表しています。 これらのプロセスでは、生体分子はそれらの反応と変換の部位に輸送されます。 タンパク質合成や体脂肪の形成などの同化プロセスにも、エネルギー伝達剤としてATPが必要です。 分子は、 細胞膜 または、さまざまな細胞小器官の膜もエネルギーに依存しています。 さらに、筋肉の力学的エネルギー 収縮 エネルギー供給プロセスからのATPの作用によってのみ提供することができます。 ATPは、エネルギー担体としての機能に加えて、重要なシグナル伝達分子でもあります。 これは、いわゆるキナーゼの共基質として機能します。 キナーゼは 酵素 リン酸基を他に転移する 。 これらは主にさまざまな活性に影響を与えるプロテインキナーゼです 酵素 それらをリン酸化することによって。 細胞外では、ATPは末梢および中枢の細胞の受容体のアゴニストです 神経系。 したがって、それはの規制に参加しています 流れと炎症反応の開始。 神経組織が損傷すると、それはより多く放出され、星状細胞とニューロンの形成の増加を仲介します。

形成、発生、特性、および最適レベル

アデノシン三リン酸は短期間のエネルギー貯蔵であり、エネルギーを消費するプロセス中に数秒以内に枯渇します。 したがって、その絶え間ない再生は重要なタスクです。 分子はそのような中心的な役割を果たしているので、ATPは 質量 体重の半分がXNUMX日以内に生成されます。 このプロセスでは、アデノシン二リン酸は、エネルギー消費下でリン酸との追加の結合によってアデノシン三リン酸に変換され、ADPへの再変換中のリン酸を分離することによってすぐに再びエネルギーを提供します。 ATPの再生にはXNUMXつの異なる反応原理が利用できます。 XNUMXつの原理は基質鎖のリン酸化です。 この反応では、リン酸残基がエネルギー供給プロセスで中間分子に直接移動し、ATPが形成されてすぐにADPに移動します。 XNUMX番目の反応原理は、電子伝達リン酸化としての呼吸鎖の一部です。 この反応は、 ミトコンドリア。 このプロセスの一部として、電位はさまざまなプロトン輸送反応を介して膜を介して確立されます。 ザ・ 還流 プロトンの放出は、エネルギーの放出を伴うADPからのATPの形成をもたらします。 この反応は酵素ATP合成酵素によって触媒されます。全体として、これらの再生プロセスはまだいくつかの要件に対して遅すぎます。 たとえば、筋肉の収縮中、ATPのすべての供給はXNUMX〜XNUMX秒後に使い果たされます。 この目的のために、エネルギーが豊富 クレアチン リン酸塩は筋肉細胞で利用可能であり、ADPからのATPの形成にすぐにそのリン酸塩を利用可能にします。 この電源は、XNUMX〜XNUMX秒後に使い果たされます。 その後、一般的な再生プロセスが再び機能するようになる必要があります。 ただし、 クレアチン リン酸塩、早期の疲労感なしに筋力トレーニングをいくらか延長することが可能です。

疾患および障害

アデノシン三リン酸の生成が少なすぎると、 疲労 状態が発生します。 ATPは主にで合成されます ミトコンドリア 電子伝達リン酸化を介して。 ミトコンドリア機能が損なわれると、ATPの生成も減少します。 たとえば、研究によると、 慢性疲労 症候群(CFS)はATP濃度を低下させました。 このATP産生の減少は、常に ミトコンドリア (ミトコンドリア病)。 ミトコンドリア病の原因には、細胞性低酸素症、EBV感染症、線維筋痛症、または慢性変性炎症過程が含まれます。 ミトコンドリアには遺伝性疾患と後天性疾患の両方があります。 したがって、約150の異なる疾患が報告されています。 つながる ミトコンドリア病に。 これらには以下が含まれます 糖尿病 糖尿病、アレルギー、 自己免疫疾患, 重度の聴覚障害者が、認知症、慢性 炎症 or 免疫不全 病気。 これらの病気の文脈での倦怠感の状態は、ATPの生産の減少によるエネルギー供給の低下によって引き起こされます。 その結果、ミトコンドリア機能の障害は つながる 多臓器不全に。