아데노신 삼인산
아데노신 삼인산(adenosine triphosphate, ATP)은 생명체의 주된 에너지원이다.
ATP는 고에너지 인산 결합을 가지며, 이 결합이 깨지면서 인산기가 떨어져 아데노신 이인산(ADP)을 만드는 과정은 7.3kcal/mol의 에너지를 방출하는 발열반응이다. 이때 이 발열반응에 의한 에너지는 특정 물질의 능동적인 수송이나 각종 신진 대사에 쓰이게 된다.
ATP가 합성되는 식은 다음과 같다.
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O → 6CO2 + 12H2O + (30~32ATP) + 열
이 때 생성되는 ATP 분자 수는 조건 등에 따라 변동이 있어 논란의 여지가 있다. 현재는 30~32 ATP가 생성된다는 것이 정설이다.
ATP가 가수분해 될 때 반응식은 다음과 같다.
ATP + H2O → ADP + Pi ΔG˚ = −30.5 kJ/mol (−7.3 kcal/mol) ATP + H2O → AMP + PPi ΔG˚ = −45.6 kJ/mol (−10.9 kcal/mol)
ADP에서 인산기가 다시 결합하여 ATP가 되는 반응식은 다음과 같다.
ADP + PO43- + 7.3 kcal/mol → ATP
대부분의 생물에서 ATP의 합성은 생명활동을 위해 필수적이다. 진핵생물의 유기호흡을 통한 ATP 합성은 해당 → TCA 회로 → 전자전달계를 거치면서 이루어지며, 이 과정에서 포도당 1분자는 ATP 30 ~ 32분자를 만들 수 있다. 해당 과정이나 TCA 회로에서 이루어지는 ATP의 합성은 포도당 분해의 중간 산물의 에너지를 넘겨받아 이루어지며 이를 기질 수준의 인산화라고 한다. 한편, 해당 과정과 TCA 회로의 결과로 NADH와 FADH2가 생성되는데, 이는 전자를 전달하는 분자로, 미토콘드리아 내막의 전자전달계에 전자를 전달한다. 전자는 점점 낮은 에너지준위로 이동되고 그 에너지 차이로 인해 수소 이온이 미토콘드리아의 기질에서 막간공간으로 수송된다. 이로 인해 내막을 경계로 수소 이온 농도의 기울기가 생기게 되는데, 수소 이온이 ATP 합성효소를 통해 이 기울기를 따라 이동하면서 ADP와 인산기를 결합하여 ATP를 합성한다. 전자전달을 통한 수소 이온 기울기 형성과, 이를 이용한 ATP 합성이 연계되어 있기 때문이 이를 짝지어져 있다고(coupled) 한다.
분류:뉴클레오타이드 분류:세포 호흡 분류:운동생리학 분류:보조 효소 분류:푸린