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Cosa significa ATP?

Come mai ATPColor?

ATP (o adenosin-tri-fosfato)
È la "benzina" dalla quale i muscoli traggono l'energia per lavorare; è costituita da una molecola di adenosina che le lega tre molecole di fosfato; quando si stacca una molecola di fosfato, con rottura di un legame altamente energetico, l'ATP si trasforma in ADP (o adenosin-di fosfato) e vi è contemporaneamente la liberazione di energia che può essere utilizzata dai muscoli.

In ATPColor vogliamo unire la nostra e la Vostra esperienza per liberare energia nel mondo della stampa digitale.

Deattagli sulla produzione di energia nel corpo umano

L'energia

I muscoli per contrarsi hanno bisogno di produrre notevoli quantità di energia.
Questo avviene in particolar modo grazie ad una molecola l’ATP (Adenosin Tri Fosfato) che consente al muscolo di contrarsi e quindi di farci sollevare pesi, correre, saltare etc.

L’ATP è il nostro “carburante” ed è prodotto costantemente durante l’attività fisica grazie agli zuccheri ed ai grassi presenti nel sangue, a loro volta derivati dai cibi.

Pertanto la sintesi dell’ATP si manifesta in tre diversi modi:

Il primo è  l’anaerobico alattacido, così chiamato perché avviene in assenza di ossigeno e acido lattico usando come base di produzione dell’ATP la PC (Fosfocreatina).

Si manifesta negli sforzi brevi e molto potenti come uno sprint veloce 60-100 mt., oppure quando si solleva un peso massimale 1-6 volte.  

Nel secondo caso, l’anaerobico lattacido, si verifica un consumo di zuccheri le cui molecole in assenza di ossigeno, una volta distrutte, creano energia. Questo processo viene ridotto a causa delle scorie che vengono prodotte infatti l’acido lattico presente durante questo processo in grande quantità può bloccare i muscoli.

Si manifesta negli sforzi potenti ed in parte prolungati come nei 400 mt. in atletica leggera oppure nel sollevare un peso 15-30 volte.

In fine, troviamo l’aerobico. In questo caso la scissione tra ossigeno, zuccheri, grassi e proteine che vengono trasformati in acqua e anidride carbonica, crea l’energia di notevole portata e per tempi prolungati.

Si manifesta in tutti gli sport di lunga durata, quali per esempio la corsa e il ciclismo che presuppongono una durata minima del movimento che va dai 20-30 minuti consecutivi.

La riserva energetica

è essenzialmente formata da composti a base di fosfati particolarmente ricchi di energia.

Il più importante fra tutti (l'unico da cui il nostro corpo possa trarre energia) è l'adenosin-tri-fosfato che viene usualmente abbreviato con la sigla ATP.

Nell'ATP l'adenosina ha tre legami fosforici.

Ricordiamo che, nel linguaggio usato dalle scienze chimiche, il fosforo viene indicato con P in quanto “fosforo” è la traduzione del latino Phosforus.

Nel caso in cui l'adenosina si leghi soltanto con due legami fosforici ci trovere mo di fronte ad un composto chiamato ADP cioè all'acido adenosin-di-fosfato. Il composto diverrà AMP (acido adenosin-mono-fosfato) quando l'adenosina avrà un solo legame fosforico.

Ricordiamo che i fosfati, oltre a trovarsi nel plasma sanguigno, entrano anche negli acidi nucleici (gli acidi che si trovano nel nucleo della cellula) in quanto sono assolutamente necessari per la sintesi delle proteine.

Ancora fosfati (sotto la forma di ADP ed ATP) sono elementi indispensabili sia per la respirazione (ed entreranno, quindi, nella catena respiratoria) sia perchè possa avvenire, nel mondo vegetale, la fotosintesi clorofilliana.

Ciò significa che senza la presenza dell'ATP le cellule non possono né funzionare né sopravvivere.

Anche il nostro corpo, a simiglianza della nostra autovettura, ha una riserva di energia rappresentata dall' ATP, ma, non essendo, questa, una riserva inesauri bile, bisognerà, prima o poi, ricaricarla, riempire di nuovo il serbatoio. Per fortuna non dobbiamo nemmeno recarci al più vicino distributore (pensate se ci fosse uno sciopero!): avviene tutto all'interno del corpo attraverso una se rie di reazioni chimiche fra loro collegate.

L'ATP libera, cede la sua energia attraverso la seguente reazione esoergonica:

ATP  +  H2O-----------------ADP  +  P  +  energia

In altre parole, aggiungendo acqua all'ATP (ecco una delle molte ragioni per cui sono demenziali le diete povere di liquidi) l'adesintrifosfato perde un lega me fosforico e diviene ADP (adenosindifosfato) liberando energia.

L'energia liberata servirà poi alla cellula sia perchè si possano effettuare pro cessi di biosintesi, sia perchè possano avvenire migrazioni intra ed extra cellula ri, sia (ed è questo che più ci interessa) perchè possano avvenire le contrazioni muscolari.

Potremo ottenere altra energia con la perdita di un altro legame fosforico:

ATP  +  H2O -------------------- AMP  +  PP  + energia

Come la legna nel nostro camino o la benzina nel nostro serbatoio, anche l'ATP non durerà a lungo.

Per effettuare la ricarica la nostra autovettura si dovrà recare ad un distributore. Noi per avere altra legna dovremo (se il proprietario non ci ha già beccato la pri ma volta ed è ancora assente) tornare nel bosco. L’unico problema sarà (un noto proverbio racconta che “ La legna del vicino è sempre più verde”) quello del fumo.

Per la ricarica dell'ATP dovremo, come negli altri esempi appena letti, aggiun gere energia: ci troveremo quindi di fronte (automobile, camino, ricarica del l'ATP) ad una classica, splendida reazione endoergonica. Un modo pressochè immediato di rigenerazione dell'ATP (partendo dall'ADP) è la reazione che si forma con il creatinfosfato (CP) conosciuto anche come fosfo creatina. Il creatinfosfato è una riserva di energia ancora più potente dell'ATP e si trova nei muscoli, nel cuore, nel cervello.

La reazione che lega ATP e CP è la seguente:

ATP ---------------- ADP  +  P  +  energia   (reazione esoergonica)

CP  +  ADP ----------------------ATP  +  C   (reazione endoergonica)

Annotiamo, da subito, un'importante differenza fra i due fosfati:

1 - L'ATP è l'unico composto energetico che le cellule possono usare come im mediato fornitore di energia.

2 - CP (fosfocreatina o creatinfosfato) serve invece soprattutto come serbatoio di ricarica per l'ATP.

L'enzima (il veicolo, l'elemento catalizzatore) che favorisce questa ricarica, è conosciuto come CPK che è la sigla sotto cui si nasconde (tanto per non celarvi nulla) la creatinfosfochinasi.

L'energia può anche essere ricavata dalla progressiva demolizione dei nutrienti che verranno via via ridotti a molecole sempre più semplici, ed infine (dopo l'utilizzo) ad  anidride carbonica ed acqua: CO2  e  H2O attraverso quello che noi abbiamo conosciuto come un tipico processo di combustione.

Come ormai sappiamo benissimo la combustione è una ossidazione (o una dei drogenazione) in quanto la sostanza che viene bruciata (combusta) perderà elettroni a favore di qualche altro accettore, che in questo caso sarà l'ossigeno.

Ci troviamo, quindi, di fronte ad un processo metabolico di tipo aerobico.

Se l'ossigeno non fosse presente la sostanza che viene bruciata (combusta) per derà comunque elettroni, a favore, però, di un accettore diverso dall'ossigeno.

Ci troveremo, in questo caso, di fronte ad processo metabolico di tipo anaerobi co.

La produzione aerobica dell'ATP partendo dal glicogeno, e dopo una serie di reazioni (chiamate glicolisi) che portano alla formazione di acido piruvico, av viene attraverso due processi:

E' conosciuto anche come ciclo dell'acido citrico.

 In questo processo vengono successivamente immessi composti che provengono dalla degradazione degli alimenti: carboidrati, grassi, proteine.

Alla fine di questo ciclo, ci troveremo in presenza di idrogeno (H) che verrà poi coinvolto nella seconda catena di reazioni, conosciute come:

Durante questo trasporto (o questo percorso) si forma ATP.

Il processo che lo forma prende il nome di fosforilazione ossidativa.

Mi pare evidente che il ciclo di Krebs serva appunto alla produzione dell'idrogeno necessario a far funzionare la catena respiratoria.

 Vediamo, attraverso il percorso indicato, quante unità di ATP possono essere ottenute:

1 glicoso---------------------------------------------2 acetilcoenzima A   +   14 ATP

2 acetilcoenzima A--------------------------------------------------------------24 ATP

per un totale di 38 moli di ATP che si ottengono da una mole di glicoso.

Questo numero (38 moli di ATP) pare sia soltanto indicativo.

Autori diversi riportano numeri diversi: 35 - 36 - 37 anche 39.

L'importante concetto che rimane comunque è questo: attraverso il processo aerobico il numero di moli di ATP ottenute da una sola mole di glicoso è molto rilevante.  

La produzione anaerobica dell'ATP avviene, come abbiamo più volte notato, quando l'ossigeno non è disponibile.

In questo caso, pur partendo sempre dal glicogeno, non potranno essere utilizza ti  prodotti di degradazione provenienti da protidi (proteine) o da lipidi (grassi), ma soltanto prodotti provenienti dalla degradazione dei carboidrati.

In più non potranno funzionare né il ciclo di Krebs (quindi non ci sarà produ zione di idrogeno) né la catena respiratoria che non avrà a disposizione il ne cessario idrogeno da avviare verso l'ossigeno.

Anche in questo processo, dopo la glicolisi si forma acido piruvico, che non potendo essere fatto entrare nel ciclo di Krebs (o ciclo dell'acido citrico) viene ridotto ad acido lattico (lattato) aumentando la sua valenza negativa acquistan do elettroni.

L'acido lattico non può essere metabolizzato, perciò, dopo essersi accumulato nelle cellule, si diffonde nel sangue da dove verrà progressivamente eliminato con la sua trasformazione in anidride carbonica ed acqua.

Avanzate tecniche di laboratorio permettono di diagnosticare la presenza del me tabolismo di tipo anaerobico (durante il lavoro muscolare) ogni qualvolta vi siano, nel sangue, elevate concentrazioni di acido lattico.

Il processo metabolico di tipo anaerobico è molto meno vantaggioso rispetto al processo metabolico di tipo aerobico: infatti usando 2 moli di ATP ne rende soltanto quattro (4).

Il guadagno netto (due moli di ATP) è irrisorio rispetto alle 38 moli (o 35 - 36 -37 -39) che possono essere ottenute con l'uso del processo di tipo aerobico

E’ comunque importantissimo proprio perché:

può dare comunque energia anche quando l’ossigeno sia assente.

Per i più curiosi darò, qui di seguito, la definizione di:

Glicogeno

che è un polisaccaride che si forma partendo dal glucosio e da altri monosacca ridi. Il glicogeno si trova, essenzialmente, nel fegato e nei muscoli.

Concludiamo facendo una bella figura… anzi tre. Sarà un buon modo per sinte tizzare in modo piacevole quanto, fino a questo punto, è stato detto.

La figura n° 1 riassume, nel quadro A, quanto è stato detto intorno ai processi di produzione dell'ATP, in rapporto alla contrazione muscolare.

La figura n° 2 mostra le reazioni che, dopo la glicolisi e la formazione di acido piruvico, portano ai due processi metabolici: Aerobico ed Anaerobico.

La figura n° 3 mostra il ciclo di Krebs in tutto il suo splendore.

What ATP does it mean ?

Why ATPColor ?

The ATP is the "fuel" from which the muscles draw the energy in order to work; adenosina molecule is constituted from one that the alloy three phosphate molecules; when a phosphate molecule is detached, with breach of a tie highly energetic, the ATP is transformed in ADP (or adenosin-of phosphate) and there is at the same time the energy liberation that can be used from muscles

In ATPColor we want to join ours and Your experience in order to free energy in the world of the digital press them.