Salute e malattia
L'ATP, abbreviazione di adenosina trifosfato, è la molecola standard per l'energia cellulare nel corpo umano. Tutto il movimento e i processi metabolici all'interno del corpo iniziano con l'energia rilasciata dall'ATP, mentre i suoi legami fosfato vengono rotti nelle cellule attraverso un processo chiamato idrolisi. Una volta utilizzato, l'ATP viene riciclato attraverso la respirazione cellulare dove acquisisce gli ioni fosfato necessari per immagazzinare nuovamente energia.
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 mentre i legami chimici tra gli ioni fosfato si rompono. Secondo TrueOrigin, quasi 400 libbre di ATP vengono usate quotidianamente dall'essere umano ordinario con una dieta di 2.500 calorie. Come fonte di energia, l'ATP è responsabile del trasporto di sostanze attraverso le membrane cellulari e svolge il lavoro meccanico di contrazione ed espansione dei muscoli, incluso il muscolo cardiaco.
Uno dei molti usi dell'ATP è il movimento fisico dei muscoli. Durante la contrazione muscolare, le teste della miosina si attaccano ai siti di legame sui miofilamenti di actina attraverso l'uso di un ponte trasversale ADP (adenosina difosfato), dove l'ione fosfato extra dall'ATP viene rilasciato. L'ADP differisce dall'ATP in quanto manca del terzo ione fosfato che dà all'ATP le sue capacità di rilascio di energia. L'energia immagazzinata dal rilascio del fosfato permette alla miosina di muovere la sua testa, che è attualmente legata a, 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 un ione fosfato extra.
Quando le cellule si dividono e subiscono il processo di citochinesi, l'ATP viene usato per far crescere la dimensione e il contenuto energetico della nuova cellula figlia. L'ATP viene usato per innescare la sintesi del DNA, dove la cellula figlia riceve una copia completa del DNA dalla cellula madre. L'ATP è un componente chiave nel processo di sintesi di DNA e RNA come uno dei blocchi costitutivi chiave usati dalla RNA polimerasi per formare le molecole di RNA. Una forma diversa 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.
Legandosi a certe parti delle molecole proteiche, l'ATP può agire come un interruttore On-Off per altre reazioni chimiche intracellulari e può controllare i messaggi inviati tra diverse macromolecole all'interno della cellula. Attraverso il processo di legame, l'ATP causa un'altra parte della molecola proteica a cambiare il suo arrangiamento, 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 chiamato fosforilazione. Un esempio di ATP usato nella segnalazione intracellulare è il rilascio di calcio per processi cellulari nel cervello.
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