Pengertian ATP, Struktur, Fungsi, Pruduksi dan Siklusnya

Pengertian ATP, Struktur, Fungsi, Produksi dan Siklusnya

Pengertian ATP, Struktur, Fungsi, Produksi dan Siklusnya – Tubuh kita sepenuhnya tergantung pada energi yang diperoleh dari makanan yang kita makan. Makanan mengalami banyak proses dan kemudian akhirnya melepaskan ATP.

ATP atau Adenosin trifosfat adalah satuan energi sel.  ATP adalah salah satu sumber energi terpenting dan utama dari tubuh yang digunakan di hampir semua fungsi dan diproduksi oleh dua proses utama: yaitu glikolisis dan siklus asam sitrat (siklus Krebs).

Tetapi sebelum memahami produksi molekul-molekul ini Anda perlu memahami struktur dan komposisi molekul ATP.

Pengertian ATP

Adenosin trifosfat, juga dikenal sebagai ATP, adalah molekul yang membawa energi di dalam sel. Ini adalah satuan energi utama sel, dan iATP adalah produk akhir dari proses fotofosforilasi (penambahan gugus fosfat ke molekul yang mendapatkan energidari cahaya) respirasi sel, dan fermentasi. Semua makhluk hidup menggunakan ATP. Selain digunakan sebagai sumber energi, juga digunakan dalam jalur transduksi sinyal untuk komunikasi sel dan dimasukkan ke dalam asam deoksiribonukleat (DNA) selama sintesis DNA.

Struktur dari ATP

Pengertian ATP, Struktur, Fungsi, Pruduksi dan Siklusnya
Gambar 1. Struktur ATP | MasterIPA.com
Pengertian ATP, Struktur, Fungsi, Pruduksi dan Siklusnya
Gambar 2. Struktur ATP yang lebih jelas

Ini adalah diagram struktural ATP yang terdiri dari adenosin molekul (adenosin molekul itu sendiri terdiri dari adenin dan gula ribosa) dan tiga gugus fosfat. Struktut ini larut dalam air dan memiliki kandungan energi yang tinggi karena memiliki dua ikatan fosfanhidrida yang menghubungkan tiga gugus fosfat.

Energi disimpan dalam ikatan gugus fosfat yang dilepaskan ketika ikatan rusak dan ATP diubah menjadi ADP (Adenosin difosfat) melalui proses hidrolisis yang juga dikenal sebagai defosforilasi.

ATP + H 2 O → ADP + Pi + energi (30,6 KJ / mol)
Dalam reaksi di atas, ADP adalah Adenosin difosfat dan Pi adalah fosfat anorganik. Reaksi menunjukkan putusnya ATP dan pelepasan energi. Reaksi juga dapat dibalik dan ADP dapat dikonversi menjadi ATP tetapi akan membutuhkan jumlah energi yang sama yang dilepaskan selama proses yaitu 30,6 KJ. Proses ini dikenal sebagai kondensasi atau fosforilasi. Ini terjadi karena molekul ATP sangat tidak stabil dan terhidrolisis segera. Ikatan antara gugus fosfat dalam molekul ATP lebih lemah daripada molekul ADP. Oleh karena itu, kita dapat mengatakan bahwa kehadiran satu gugus fosfat dapat membuat perbedaan dalam produksi energi dan konsumsi molekul.

Produksi ATP

ATP diproduksi pada tingkat respirasi seluler. ATP diproduksi dalam pernapasan anaerobik serta aerobik. Produksi ATP terdiri dari tiga jalur utama yaitu glikolisis, siklus Krebs atau siklus asam sitrat dan fosforilasi transpor elektron atau oksidasi beta. Glikolisis dan siklus asam sitrat datang di bawah respirasi seluler. Mari kita pahami diagram respirasi seluler itu di bawah ini:

1. Glikolisis

Glikolisis adalah jalur pertama dari pernafasan manusia. Dalam proses ini, satu molekul glukosa diubah menjadi dua molekul piruvat yang digunakan sebagai komponen utama di jalur berikutnya. Dalam prosesnya, 2 molekul ATP dilepaskan yang dianggap sebagai molekul berat karena mereka memiliki banyak energi. Energi ini disimpan dan digunakan oleh tubuh nantinya.

2. Siklus Krebs atau Siklus Asam Sitrat

Setelah glikolisis, jalur selanjutnya adalah siklus Krebs atau siklus asam sitrat. Dua molekul piruvat yang dihasilkan dalam glikolisis teroksidasi dalam proses ini yang melepaskan CO2. Molekul ATP dilepaskan dalam bentuk produk samping dan diserap oleh mitokondria yang kemudian memasok energi untuk melakukan tugas yang berbeda. Proses ini juga menghasilkan molekul 2ATP.

3. Transpor Elektron Fosforilasi

Elektron yang dibawa melalui NADH yang dihasilkan oleh siklus glikolisis dan asam sitrat, dan FADH 2 yang dihasilkan oleh siklus asam sitrat diambil untuk fosforilasi transpor elektron. Dalam proses ini 32 molekul ATP diproduksi.

Oleh karena itu total ATP yang diproduksi dalam respirasi aerobik adalah 2 + 2 + 32 = 36.

Molekul ATP digunakan untuk banyak tujuan. ATP adalah molekul penting dalam metabolisme karena memegang banyak energi yang digunakan dalam banyak proses metabolisme. ATP adalah bagian penting dari fotosintesis dan proses sintesis protein. Ini juga digunakan dalam kontraksi otot dan sangat membantu dalam transportasi molekul melalui membran. Proses ini juga dikenal sebagai transpor aktif. Mereka juga digunakan dalam mengirimkan sinyal dan dalam proses sintesis DNA.

Fungsi ATP Adalah

1. Sumber energi

ATP adalah pembawa energi utama yang digunakan untuk semua aktivitas sel. Ketika ATP dihidrolisis dan diubah 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 diubah kembali menjadi ATP sehingga energi tersedia untuk reaksi sel 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 di mitokondria sel.

Penciptaan ATP bisa melalui respirasi aerobik yang membutuhkan oksigen, ataupun respirasi anaerobik yang tidak butuh oksigen. Respirasi aerobik menghasilkan ATP (bersama dengan karbon dioksida dan air) dari glukosa dan oksigen. Respirasi anaerobik menggunakan bahan kimia selain oksigen, dan proses ini terutama digunakan oleh archaea dan bakteri yang hidup di lingkungan anaerobik. Fermentasi adalah cara lain untuk menghasilkan ATP yang tidak memerlukan oksigen; berbeda dengan respirasi anaerobik karena tidak menggunakan rantai transpor elektron . Ragi dan bakteri adalah contoh organisme yang menggunakan fermentasi untuk menghasilkan ATP.

2. Sinyal Transduksi

ATP adalah molekul sinyal yang digunakan untuk komunikasi sel. Kinase, yang merupakan enzim yang memfiksasi molekul dan menggunakan ATP sebagai sumber gugus fosfat. Kinase penting untuk transduksi sinyal, yaitu bagaimana sinyal fisik atau kimia ditransmisikan dari reseptor di luar sel ke bagian dalam sel. Setelah sinyal berada di dalam sel, sel dapat merespons dengan tepat. Sel dapat diberikan sinyal untuk tumbuh, bermetabolisme, berdiferensiasi menjadi tipe tertentu, atau bahkan mati.

3. Sintesis DNA

Nukleobase adenin adalah bagian dari adenosin, sebuah molekul yang terbentuk dari ATP dan langsung dimasukkan ke RNA. Nukleobase lainnya dalam RNA, sitosin, guanin, dan urasil, juga terbentuk dari CTP, GTP, dan UTP. Adenin juga ditemukan dalam DNA, dan penggabungannya sangat mirip, kecuali ATP diubah menjadi bentuk deoxyadenosin trifosfat (dATP) sebelum menjadi bagian rantai DNA.

ATP, ADP, AMP, cAMP

Molekul lain terkait dengan ATP dan memiliki nama yang mirip, seperti adenosin difosfat (ADP), adenosin monofosfat (AMP), dan cyclic AMP (cAMP). Untuk menghindari kebingungan, penting untuk mengetahui beberapa perbedaan antara molekul-molekul ini.

ADP

ATP menjadi ADP dengan hilangnya gugus fosfat, dan reaksi ini melepaskan energi. ADP sendiri terbentuk dari AMP. Sirkulasi antara ADP dan ATP selama respirasi seluler memberi sel energi yang dibutuhkan untuk melakukan aktivitas seluler.

AMP

Adenosin monofosfat (AMP), juga disebut asam 5′-adenylic, hanya memiliki satu gugus fosfat. Molekul ini ditemukan dalam RNA dan mengandung adenin, yang merupakan bagian dari kode genetik. AMP dapat diproduksi bersama dengan ATP dari dua molekul ADP, atau dengan hidrolisis ATP. AMP juga terbentuk ketika RNA dipecah. AMP dapat diubah menjadi asam urat yang merupakan komponen urin, dan dikeluarkan melalui kandung kemih.

cAMP

Cyclic adenosin monfosfat (cAMP) berasal dari ATP dan merupakan messenger lain yang digunakan untuk transduksi sinyal dan mengaktifkan protein kinase tertentu. cAMP dapat dipecah menjadi AMP. jalur cAMP dapat memainkan peran dalam kanker tertentu seperti karsinoma. Pada bakteri, ia memiliki peran dalam metabolisme. Ketika sel bakteri tidak menghasilkan cukup energi (dari glukosa yang tidak mencukupi, misalnya), tingkat cAMP tinggi terjadi, dan ini mengubah gen yang dapat menggunakan sumber energi selain glukosa.

  • Respirasi seluler – Energi dari nutrisi diubah menjadi ATP.
  • Sinyal transduksi – Transmisi sinyal dari luar sel ke bagian dalam.
  • Hidrolisis – Memutus ikatan dalam molekul dan membaginya menjadi molekul yang lebih kecil melalui reaksi dengan air.
  • Kinase – Enzim yang mentransfer gugus fosfat dari ATP ke molekul lain

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *