Adenosine Triphosphate
Adenosine triphosphate, juga dikenal sebagai ATP, adalah molekul yang membawa energi di dalam sel. Ini adalah mata uang energi utama sel, dan itu adalah produk akhir dari proses fotofosforilasi (menambahkan gugus fosfat ke molekul menggunakan energi dari cahaya), respirasi sel, dan fermentasi. Semua makhluk hidup menggunakan ATP.
Selain digunakan sebagai sumber energi, itu juga digunakan dalam jalur transduksi sinyal untuk komunikasi sel dan dimasukkan ke dalam asam deoksiribonukleat (DNA) selama sintesis DNA.
Struktur Adenosine triphosphate
Struktur ATP ini adalah diagram struktural ATP. Ini terdiri dari molekul adenosin (yang terdiri dari adenin dan gula ribosa) dan tiga gugus fosfat. Ini larut dalam air dan memiliki kandungan energi yang tinggi karena memiliki dua ikatan fotofosforilasi yang menghubungkan ketiga kelompok fosfat.
Fungsi Adenosine triphosphate
Sumber energi
ATP adalah pembawa energi utama yang digunakan untuk semua aktivitas seluler. Ketika ATP dihidrolisis dan dikonversi menjadi adenosin difosfat (ADP), energi dilepaskan. Penghapusan satu kelompok fosfat melepaskan 7,3 kilokalori per mol, atau 30,6 kilojoule per mol, dalam kondisi standar. Energi ini menggerakkan semua reaksi yang terjadi di dalam sel. ADP juga dapat dikonversi kembali menjadi ATP sehingga energi tersedia untuk reaksi seluler lainnya.
ATP diproduksi melalui beberapa metode berbeda. Fotofosforilasi adalah metode khusus untuk tanaman dan cyanobacteria. Ini adalah penciptaan ATP dari ADP menggunakan energi dari sinar matahari dan terjadi selama fotosintesis. ATP juga terbentuk dari proses respirasi seluler dalam mitokondria sel. Ini bisa melalui respirasi aerobik, yang membutuhkan oksigen, atau respirasi anaerob, yang tidak.
Respirasi aerobik menghasilkan ATP (bersama dengan karbon dioksida dan air) dari glukosa dan oksigen. Respirasi anaerob menggunakan bahan kimia selain oksigen, dan proses ini terutama digunakan oleh archaea dan bakteri yang hidup di lingkungan anaerob.
Fermentasi adalah cara lain untuk menghasilkan ATP yang tidak membutuhkan oksigen; ini berbeda dari respirasi anaerob karena tidak menggunakan rantai transpor elektron. Ragi dan bakteri adalah contoh organisme yang menggunakan fermentasi untuk menghasilkan ATP.
Transduksi sinyal
ATP adalah molekul pensinyalan yang digunakan untuk komunikasi sel. Kinase, yang merupakan enzim yang memfosforilasi molekul, menggunakan Adenosine triphosphate sebagai sumber kelompok fosfat. Kinase penting untuk transduksi sinyal, yaitu bagaimana sinyal fisik atau kimiawi ditransmisikan dari reseptor di luar sel ke bagian dalam sel. Setelah sinyal berada di dalam sel, sel dapat merespons dengan tepat. Sel dapat diberi sinyal untuk tumbuh, memetabolisme, berdiferensiasi menjadi tipe tertentu, atau bahkan mati.
Sintesis DNA
Nukleobase adenin adalah bagian dari adenosin, molekul yang terbentuk dari ATP dan langsung dimasukkan ke dalam RNA. Nukleobase lain dalam RNA, sitosin, guanin, dan urasil, juga terbentuk dari CTP, GTP, dan UTP. Adenine juga ditemukan dalam DNA, dan penggabungannya sangat mirip, kecuali ATP diubah menjadi bentuk deoxyadenosine trifosfat (dATP) sebelum menjadi bagian dari untai DNA.
ATP, ADP, AMP, cAMP
Molekul lain terkait dengan ATP dan memiliki nama yang mirip, seperti adenosin difosfat (ADP), adenosin monofosfat (AMP), dan siklik AMP (cAMP). Untuk menghindari kebingungan, penting untuk mengetahui beberapa perbedaan antara molekul-molekul ini.
ADP
Adenosine difosfat (ADP), yang kadang-kadang juga dikenal sebagai adenosin pirofosfat (APP), terutama dalam bidang kimia, telah disebutkan dalam artikel ini. Ini berbeda dari ATP karena memiliki dua gugus fosfat. ATP menjadi ADP dengan hilangnya gugus fosfat dan reaksi ini melepaskan energi. ADP sendiri dibentuk dari AMP. Bersepeda antara ADP dan ATP selama respirasi seluler memberi sel energi yang dibutuhkan untuk melakukan aktivitas seluler.
AMP
Adenosine monophosphate (AMP), juga disebut asam 5-adenylic hanya memiliki satu kelompok fosfat. Molekul ini ditemukan dalam RNA dan mengandung adenin, yang merupakan bagian dari kode genetik. Ini dapat diproduksi bersama dengan ATP dari dua molekul ADP, atau dengan hidrolisis ATP. Itu juga terbentuk ketika RNA dipecah. Ini dapat dikonversi menjadi asam urat, yang merupakan komponen urin, dan diekskresikan melalui kandung kemih.
cAMP
Cyclic adenosine monophosphate (cAMP) berasal dari ATP dan merupakan messenger lain yang digunakan untuk transduksi sinyal dan mengaktifkan protein kinase tertentu. Itu dapat dipecah menjadi AMP. jalur cAMP dapat berperan dalam kanker tertentu seperti karsinoma. Pada bakteri, ia memiliki peran dalam metabolisme. Ketika sel bakteri tidak menghasilkan energi yang cukup (dari glukosa yang tidak cukup, misalnya), tingkat cAMP tinggi terjadi, dan ini menyalakan gen yang menggunakan sumber energi selain glukosa.
Kesimpulan
Adenosine triphosphate (ATP), molekul pembawa energi yang ditemukan dalam sel semua makhluk hidup. ATP menangkap energi kimia yang diperoleh dari pemecahan molekul makanan dan melepaskannya untuk bahan bakar proses seluler lainnya.
Ketika energi dibutuhkan oleh sel, itu diubah dari molekul penyimpanan menjadi ATP. ATP kemudian berfungsi sebagai pesawat ulang-alik, mengantarkan energi ke tempat-tempat di dalam sel di mana kegiatan yang memakan energi berlangsung.
ATP adalah nukleotida yang terdiri dari tiga struktur utama: basa nitrogen, adenin; gula, ribosa; dan rantai tiga gugus fosfat terikat ribosa. Ekor fosfat ATP adalah sumber daya aktual di mana sel mengetuk. Energi yang tersedia terkandung dalam ikatan antara fosfat dan dilepaskan ketika mereka rusak, yang terjadi melalui penambahan molekul air (proses yang disebut hidrolisis). Biasanya, hanya fosfat luar dihilangkan dari ATP untuk menghasilkan energi; ketika ini terjadi ATP dikonversi menjadi adenosin difosfat (ADP), bentuk nukleotida yang hanya memiliki dua fosfat.
ATP mampu memberi daya pada proses seluler dengan mentransfer gugus fosfat ke molekul lain (proses yang disebut fosforilasi). Transfer ini dilakukan oleh enzim khusus yang menggabungkan pelepasan energi dari ATP ke aktivitas seluler yang membutuhkan energi.
Meskipun sel secara terus-menerus memecah ATP untuk mendapatkan energi, ATP juga terus-menerus disintesis dari ADP dan fosfat melalui proses respirasi sel. Sebagian besar ATP dalam sel diproduksi oleh enzim ATP sintase, yang mengubah ADP dan fosfat menjadi ATP. ATP sintase terletak di membran struktur seluler yang disebut mitokondria; dalam sel tanaman, enzim tersebut juga ditemukan dalam kloroplas. Peran sentral ATP dalam metabolisme energi ditemukan oleh Fritz Albert Lipmann dan Herman Kalckar pada tahun 1941.
