ATP

ATP


       ATP ย่อมาจาก adenosine tri phosphate / เป็นโมเลกุลของน้ำตาล ribose ที่มี adenine และ ฟอสเฟต มาเกาะ / เป็นสารที่ได้มาจาก metabolism หรือการเผาผลาญสารอาหาร เช่น คาร์โบไฮเดรต เป็นโมเลกุลที่เก็บพลังงานไว้ได้มาก

       ถ้า ATP ถูกสลาย จะปลดปล่อยพลังงานมาให้ร่างกายได้ใช้ประโยชน์ เช่น ใช้ในการหดตัวของกล้ามเนื้อ / ใช้ในการขนส่งสารต่างๆเข้าและออกจากเซลล์ เป็นต้น


      สารอินทรีย์ที่สามารถสร้างพันธะเพื่อสะสมพลังงานได้มีหลายชนิด แต่สารอินทรีย์ที่สำคัญมากที่สุดที่ใช้ใน การสะสมพลังงานในสิ่งมีชีวิตคือ ATP ( ADENOSINETRIPHOSPHATE ) ชื่อของสารอินทรีย์บอกให้เรา ทราบว่าสารนี้ประกอบด้วยหมู่ฟอสเฟต 3 หมู่ ( TRI = 3 ) การสลายพันธะระหว่างหมู่ฟอสเฟตจะเป็น การปลอดปล่อยพลังงานที่สะสมอยู่ในพันธะออกมา ในทางกลับกันการสร้างพันธะเหล่านี้ก็ต้องอาศัย พลังานเช่นกัน ( ดูรูปข้างล่างนี้ )

( ไม่สามารถแสดงภาพได้ )

     เนื่องจาก ATP มีความสำคัญมากในการสร้างพลังงานภายในเซลล์ เซลล์จึงต้องสร้าง ATP ขึ้นมาใหม่ ตลอดเวลา ถ้าเราให้ร่างกายของคนเราประกอบด้วยเซลล์ประมาณ 20-30 ล้านล้านเซลล์ แต่ละเซลล์ จะต้องสลาย ATP ประมาณ 1-2 พันล้านโมเลกุล ให้เป็น ADP ทุก ๆ นาที หรือเทียบเท่ากับน้ำหนัก ถึงประมาณ 40 กิโลกรัมต่อวัน! เพื่อให้เราสามารถดำรงชีวิตได้อย่างปกติสุข ดังนั้นเซลล์จะต้องสร้าง ATP ขึ้นมาใหม่ ADP ที่เป็นผลจากการสลาย ATP จึงจะสามารถสร้าง ATP ได้พอกับความต้องการ

      กล้ามเนื้อเป็นอวัยวะที่มีความสามารถในการเปลี่ยนพลังงานเคมีให้เป็นพลังงานกล พลังงานเคมีที่กล้ามเนื้อสามารถนำไปใช้ในการหดตัวได้ทันทีเป็นพลังงานที่อยู่ในรูปของสารพลังงานสูงตัวที่ชื่อ ATP ซึ่งได้มาจากการเผาผลาญอาหารพวกคาร์โบไฮเดรตและไขมันที่มีสะสมอยู่ในร่างกาย

       ส่วนโปรตีนซึ่งหน่วยโครงสร้างของร่างกาย จะไม่ถูกนำมาใช้เป็นแหล่งเชื้อเพลิงในยามปกติ ร่างกายจะดึงโปรตีนออกมาใช้ในการสร้าง ATP ก็ต่อเมื่อเราอดอาหารเป็นเวลานานเท่านั้น

       เมื่อกล้ามเนื้ออยู่ในระยะพัก เส้นใยกล้ามเนื้อก็ต้องใช้ ATP ในการรักษาระดับความเข้มข้นของสารระหว่างผนังเซลล์ การสังเคราะห์และการสลายโปรตีนองค์ประกอบของกล้ามเนื้อ

       ในขณะที่กล้ามเนื้อหดตัวนอกจากกล้ามเนื้อต้องใช้ ATP ในการรักษาระดับความเข้มข้นของสารแล้วยังต้องใช้ ATP ในการเกิดวัฏจักรการจับปล่อยของแอกทินและไมโอซิน และในการปั๊มแคลเซียมไอออนกลับเข้าสู่ร่างแหซาร์โคพลาสมิกอีกด้วย

       กล้ามเนื้อมี ATP สะสมในเซลล์เป็นแหล่ง ATP พร้อมใช้อยู่ประมาณ 5 มิลลิโมลาร์ ซึ่งจะถูกสลายให้ได้พลังงานเพียงพอสำหรับการทำงาน 2-3 วินาที

       การสร้างสารพลังงานสูงขึ้นมาใช้ในเส้นใยกล้ามเนื้อ อาศัยกระบวนการอย่างเดียวกับที่พบในเซลล์ชนิดอื่นๆ ของร่างกาย

       อย่างไรก็ตามเส้นใยกล้ามเนื้อต่างชนิดกันก็มีกระบวนการสร้าง ATP ที่แตกต่างกันออกไป ขึ้นกับว่ามันมีองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับกระบวนการสร้าง ATP แบบไหน

       การสร้าง ATP ในเส้นใยกล้ามเนื้อบางชนิด อาศัยกระบวนการหายใจระดับเซลล์แบบที่ไม่ต้องใช้ออกซิเจน บางชนิดใช้กระบวนการหายใจระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจน

       อย่างไรก็ตามเมื่อกล้ามเนื้อเริ่มทำงานและต้องการ ATP มากๆ หรือการสร้าง ATP จากกระบวนการหายใจเริ่มไม่เพียงพอ เส้นใยกล้ามเนื้ออาจสร้าง ATP ด้วยปฏิกิริยาการจ่ายหมู่ฟอสเฟตให้กับ ADP โดยตรงเป็นการชั่วคราว

- END -