Konvertibilní forma energie je ve všech živých organizmech ukládána v molekule střední složitosti, adenosintrifosfátu (ATP), skládající se

- z purinové báze,
- cukru ribosy a
- zbytku kyseliny trifosforečné se dvěmi fosfoanhydridovými vazbami.

Přeměna (hydrolýza) molekuly ATP v ADP (adenosin-difosfát) je naznačena na následujícím obrázku, přičemž se uvolní energie ∆G = -30 kJ/mol (přesná hodnota energie závisí na teplotě při níž reakce probíhá, na pH a koncentraci iontů Mg(2+)).

Vzhledem ke klíčovému postavení ATP v energetice buňky se množství energie uvolněné při hydrolýze 1 molu ATP užívá jako jednotka energie.

ATP se může štěpit  až na AMP (adenosin- monofosfát), přičemž se uvolní difosfát, který dále hydrolyzuje na dva fosfáty s celkovou bilancí energie rovnou 2 ATP.

Průměrně pracující člověk má spotřebu energie asi 12 000 kJ/den. Z toho hotovostí (poolem) ATP projde asi 40% tj. 4 800 kJ to odpovídá 145 molům ATP (4 800/33), což při molekulární hmotnosti ATP 507 g/mol = 74 kg ATP! Pro 70 kg člověka je to asi 0,73g ATP na kg tělesné hmotnosti za minutu.

Rychlost tvorby ATP se ovšem může pohybovat podle zátěže organizmu, od asi 0,4 g v klidovém stavu do 9,0 g při extrémní námaze. Přitom stálá koncentrace ATP v buňkách různých tkání je udržována v úzkém rozmezí 2-15.10-6 mol/g tkáně.

Organizmus v ustáleném stavu je charakterizován konstantní intenzitou metabolismu, produkce energie i její spotřeba jsou vyrovnávány a adenosinfosfáty (AMP, ADP, ATP) jsou proto v rovnováze. Kvantitativní vystižení energetického stavu buňky může přiblížit tzv. náboj energie (energy charge, EC) sestavený z koncentrací (hranaté závorky) ATP, ADP a AMP:

EC může nabývat hodnoty od 0 do 1 (0 znamená úplné energetické vyčerpání,1 naopak maximální  energetické „nabití“). U většiny buněk se hodnoty pohybují v rozmezí 0,5 – 0,8.

 

Literatura:
[1] Vodrážka Z.: Biochemie, Academia, Praha 2002
[2] Murray K.: Harperova biochemie, H.+H., Praha 2001