Trifosforany nukleozydów (ATP) i wiązania wysokoenergetyczne

Trifosforany nukleozydów ATP zbudowane są z cząsteczki pięciowęglowego cukru, np. rybozy lub deoksyrybozy i zasady azotowej, więc powstające nukleozydy to powstała cząsteczka z nukleotydu, od którego odłączyła się reszta kwasu fosforowego. Związki trifosforanów odgrywają w organizmach różne funkcje biologiczne. Są substratem w procesie powstawania kwasów nukleinowych. Biorą udział w transkrypcji i replikacji. Magazynują energię niezbędną do przebiegu procesów metabolicznych komórki.

Nukleotydy to organiczne związki chemiczne należące do grupy estrów fosforanowych. Stanowią podstawowy składnik kwasów nukleinowych – DNA i RNA. Odgrywają także znaczącą rolę w metabolizmie i pełnią rolę przekaźnika sygnałów w procesach komórkowych. Adenozynotrójfosforan (ATP) i guanozynotrójfosforan (GTP) to główne źródła energii w wielu reakcjach chemicznych, które zachodzą w komórkach, natomiast cykliczny adenozynomonofosforan (cAMP) i cykliczny guanozynomonofosforan (cGMP) są uczestnikiem szlaków sygnałowych i są kofaktorem dla enzymów.

Można wyróżnić kilka rodzajów nukleozydów, w zależności od rodzaju cukru i zasady azotowej:

  1. nukleozydy zawierające rybozę
  • adenozyna posiadająca adenine
  • urydyna posiadająca uracyl
  • guanozyna posiadająca guaninę
  • cytydyna posiadająca cytozynę

2. nukleozydy zawierające deoksyryboze

  • deoksyadenozyna
  • deoksycytydyna
  • deoksyguanozyna
  • deoksytymidyna posiadająca tyminę

Główne rodzaje trifosforanów nukleozydów to:

  • trifosforan adenozyny (ATP)
  • trifosforan guanozyny (GTP)
  • trifosforan cytydyny (CTP)
  • trifosforan urydyny (UTP)
  • trifosforan deoksyadenozyny (dATP)
  • trifosforan deoksyguanozyny (dGTP)
  • trifosforan deoksycytydyny (dCTP)
  • trifosforan deoksytymidyny (dTTP)

Synteza ATP jest enzymem zbudowanym z wielu białek i umocowany w poprzek błony. Składa się z rotora, trzonka, główki i kanału. Rotor obraca się, kiedy przez kanał transportowane są protony, a za nim także trzonek i główki, na której szczyt przyłącza Pi do ADP. W ten sposób powstaje przekształcenie energii mechanicznej w energię chemiczną (ATP). Synteza ATP katalizuje reakcje wytwarzania ATP z ADP i Pi.