Skrót ATP znają głównie fani siłowni. Co się za nim kryje? Jaką rolę w naszym organizmie pełni ATP? Przeczytaj nasz artykuł, ponieważ tam znajdziesz wszystkie najważniejsze informacje!
ATP – co to jest?
Wielu zadaje sobie pytanie co kryje się pod skrótem ATP. Co to jest? To adenozynotrifosforan, czyli uniwersalny nośnik energii. Składa się on z adeniny (zasada azotowa), rybozy (cukier prosty – pentoza) oraz z trzech reszt fosforanowych. Gdy dochodzi do rozpadu, odłącza się wtedy reszta fosforanowa. Skutkiem tego zjawiska jest otrzymanie związku ADP – adenozynotrifosforan. To właśnie z niego ponownie powstaje ATP, ale bez zajścia reakcji fosforylacji jest to absolutnie niemożliwe.
Przy wolnym metabolizmie mamy bardzo wydajną produkcję ATP, za to osoby z szybkim procesem potrzebują zdecydowanie mniej tego nośnika energii do wykonywania wszystkich czynności w swoim organizmie. Dlaczego? Ich komórki są mniej wydajne.
Budowa cząsteczki ATP
Budowa ATP jest dość specyficzna. Kryje się pod wzorem C10H8N4O2NH2(OH)2(PO3H)3H. ATP jest to cząsteczka zbudowana z adenozyny (zasada azotowa), rybozy (cukier prosty-pentoza), ponadto z trzech reszt fosforanowych, które są oznaczone – alfa α, beta β i gamma γ. Kiedy następuje rozpad to właśnie resztki się odłączają, jak i odwrotnie, bo przyłączają.
Przemiany ATP to:
- hydroliza ATP – prowadzi ona do powstawania ADP, a następnie AMP. Tu jest uwalniana energia, która będzie wykorzystywana w przemianach anabolicznych. W czasie tej przemiany grupy fosforanowe są odłączane od cząsteczki ATP.
ATP = ADP + Pi + energia
- synteza ATP – prowadzi ona do powstania ADP, a następnie ATP. Tu zachodzi fosforylacja AMP bądź ADP. W wiązaniach chemicznych, które powstały na skutek fosforylacji magazynowana jest energia. Ona z kolei pochodzi z przemian katabolicznych.
ADP + Pi + energia = ATP
Skąd się bierze ATP?
ATP powstaje podczas reakcji fosforylacji, czyli przyłączania grupy fosforanowej do związku chemicznego. Ma ona aż 3 rodzaje:
- fosforylacji substratowej
- fosforylacji oksydacyjnej
- fosforylacji fotosyntetycznej, ale ona jest niedostępna dla człowieka.
W czasie wysiłku fizycznego substrat wykorzystywany do odnowy ATP zależy, między innymi od intensywności ćwiczeń, jak i od dostępnych związków chemicznych w danym momencie.
ATP jest wynikiem reakcji fosforylacji, a zatem przyłącza się do grupy fosforanowej do związku chemicznego. Można wyróżnić aż 3 sposoby jej odnawiania. Poniżej znajdziesz wszystkie możliwości:
- Fosfokreatyna to proces, który zachodzi przy obecności kinazy kreatyninowej. W tym wypadku energia jest pozyskiwana beztlenowo i pozwala zdobyć energię do działania. Co ważne, fosfokreatyna rozpada się na resztę fosforanową oraz na kreatynę.
- Glikoliza beztlenowa zachodzi, gdy stawiamy na intensywny, choć krótki wysiłek fizyczny. Energia jest pozyskiwana beztlenowo, a do tego następuje zmiana glikogenu do ATP. Co ciekawe, tutaj tworzy się kwas mlekowy zakwaszający mięśnie.
- W drugiej wersji glikolizy jest to typ tlenowy. W tym wypadku ATP powstaje w glikolizie tlenowej, gdy wysiłek jest umiarkowany, dlatego też może być wykonywany nawet przed długi czas. Do pozyskiwania energii wykorzystuje się tutaj glukozę, tłuszcze, a także białko.
Poniżej znajdziesz opis sposobów odnawialnych rezerw ATP. Są to aż 3 metody:
ATP, a fosfokreatyna:
- w tym wypadku energia jest pozyskiwana beztlenowo
- cały proces zachodzi przy obecności kinazy kreatyninowej
- umożliwia szybkie zdobycie energii do działania, choć zapasy fosfokreatyny prędko się kończą i konieczne jest zmniejszenie intensywności aktywności fizycznej
- powstaje podczas krótkiego, ale intensywnego wysiłku (10 minut), fosfokreatyna wtedy rozpada się na kreatynę i resztę fosforanową – ona dołączana jest do ATP.
Natomiast glikoliza beztlenowa również zachodzi podczas krótkiego i intensywnego wysiłku (20 minut). Energia jest pozyskiwana beztlenowo, następuje zamiana glikogenu do ATP, poza tym powstaje kwas mlekowy – on zakwasza mięśnie oraz umożliwia długotrwałe pozyskiwanie energii. Za to glikoliza tlenowa to długi i wydajny proces, jak nazwa wskazuje jest pozyskiwany tlenowo. Do uzyskania energii wykorzystuje się białka, tłuszcze oraz glikozę. ATP w tym wypadku powstaje podczas umiarkowanego wysiłku, który może być wykonywany przez dłuższy czas.
Funkcje ATP – jakie są?
Adenozynotrifosforan pełni wiele funkcji, również w czasie spoczynku. Najważniejszą jest oczywiście przenoszenie energii, która jest zużywana do większości procesów życiowych. Wtedy cząsteczki ulegają jednemu z dwóch procesów – częściowej hydrolizie do ADP oraz ortofosforanu, albo też całkowitej hydrolizie do AMP i pirofosforanu. Jeśli zostanie nadmiar energii to jest on magazynowy w wiązaniach chemicznych, które występują w skrobi, glikogenie bądź w lipidach.
Kiedy Adenozynotrifosforan wiąże się z receptorami purynergicznymi w środkowym układzie nerwowym, czy też w innych tkankach pobudliwych to funkcjonuje jako neurotransmitter.
Główne funkcje ATP to:
- wytwarzanie ciepła
- skurcze mięśni
- wytwarzanie związków organicznych
- tworzenie związków organicznych
- przekazywanie impulsów nerwowych.
Jak i gdzie powstaje ATP?
ATP produkowana jest w mitochondriach. Powstaje w czasie reakcji, a dokładnie trzech rodzajów fosforylacji, a więc substratowej, oksydacyjnej, a także fotosyntetycznej, gdzie ta ostatnia nie jest dostępna dla człowieka. Jest to wynik przekształcenia substratów energetycznych. To jaki substrat jest wykorzystywany zależy od rodzaju podjętej aktywności fizycznej, a w dużej mierze od samej intensywności ruchu.
ATP a biologia człowieka – dlaczego jest nam niezbędne?
Związek chemiczny ATP zużywa się w czasie codziennych czynności. Co ciekawe, to jest zużycie na poziomie około 70% masy ciała. Nie można zapomnieć, że ludzki orgaznim jest w stanie odbudować Adenozynotrifosforan, dlatego nie dojdzie do jego całkowitego wyczerpania. Ważne jest w tym procesie jednak odpowiednie pożywienie, ponadto sama aktywność fizyczna.
ATP jest niezbędne człowiekowi, bowiem bez niego pewne funkcje byłyby niemożliwe. Adenozynotrifosforan jest wobec tego konieczny do prawidłowej pracy ciała. To wielofunkcyjny koenzym, ale przede wszystkim molekularna jednostka wewnątrz komórkowym transporcie energii.
Jaką funkcje w komórce pełni ATP?
Adenozynotrifosforan jest podstawową cząsteczką, która przenosi energie. Jakie funkcje w komórce pełni? Energia jest wykorzystywana do różnych przemian, między innymi do przewodzenia impulsów nerwowych, reakcji syntez, a także pracy mięśni. Transport jest prosty, ponieważ niewielki rozmiar bardzo ułatwia cały proces.
Jak zwiększyć ilość ATP w komórkach mięśniowych?
ATP możemy zwiększyć w komórkach mięśniowych za pomocą kreatyny, kwasów tłuszczowych, poza tym glukozy. Ta pierwsza daje energię na najkrócej, ale robi to natychmiast. Za to kreatyna to idealna opcja dla intensywnych wysiłków, ale tylko tych krótkich.
Adenozynotrifosforan zwiększy, między innymi poprzez:
- odpowiednią suplementację bądź pokarmy bogate w kreatynę
- przemianę beztlenową, gdzie glukoza pochodzi ze zgromadzonego glikogenu lub jest wynikiem syntezy w wątrobie z aminokwasów melczanu, glicerolu, albo glukogennych.
- Przemiany tlenowej – wykorzystuje się tu kwasy tłuszczowe, tudzież glukozę. Utlenianie tego pierwszego składnika daje lepsze wyniki, dlatego świetnie spisuje się w trakcie dłuższych form treningowych.
Dlaczego ATP jest uniwersalnym przenośnikiem energii w komórce?
Adenozynotrifosforan jest uniwersalnym nośnikiem energii i nie ma co do tego wątpliwości. Bez względu na rodzaj aktywności fizycznej organizm będzie czerpał moc właśnie z cząsteczki ATP. Jeśli tempo treningu jest za duże ciało nie ma szans nadążyć, dlatego też korzysta z glikogenu, a potem z fosfokreatyny. Dzieje się jednak tak tylko i wyłącznie po wykorzystaniu wszelkich beztlenowych sposobów!
ATP w czasie treningu
Należy wiedzieć, że ATP dostarczają energii do każdej formy aktywności. Często intensywność w czasie treningu jest za duża, za to synteza związku nie przebiega tak szybko, aby zaspokoić zapotrzebowanie organizmu. Wtedy magazynowany w mięśniach glikogen jest zużywany w sposób tlenowy. Podobnie sytuacja wygląda, gdy sposób beztlenowy jest mało wydajny, następuje przejście do tlenowej odnowy ATP. Wydajność jest ważna, ponieważ od niej zależy ile dostarczymy energii. Warto wobec tego dostarczać ciału węglowodanów oraz odpowiednich suplementów, ponieważ dzięki nim uzupełnimy glikogen mięśniowy.
Wszyscy trenujący siłowo doskonale zdają sobie sprawę, że ATP jest niebywale ważną kwestią. Proces beztlenowy pozwala na szybkie uzyskanie energii, poza tym na pracę z dużym obciążeniem. Jeśli następuje spadek wydajności odtwarzania wysokoenergetycznych wiązań to wtedy ćwiczący odczuwa obniżenie swoich możliwości treningowych. Przydaje się różnorodny trening, dzięki niemu organizm przyzwyczaja się do aktywności tlenowej i beztlenowej, a to powoduje, że poprzez taką adaptację jest w stanie zdecydowanie lepiej wykorzystać wydajne metody. W ten sposób również uda nam się dłużej ćwiczyć, do tego skuteczniej wykonywać kolejne powtórzenia w seriach. Plusów jest więc sporo!
Wykorzystanie w procesie produkcji energii ATP, a więc adenozynotrifosforanu powoduje jego rozpad. Wtedy wytworzy się energia, która jest bezpośrednim źródłem wytwarzania energii w naszych mięśniach, czyli chodzi o ich skurcze. W czasie treningu znacznie zwiększa się zapotrzebowanie energetyczne, dlatego też mięśnie nie posiadają dużych rezerw w postaci ATP. Ciało by zaspokoić takie zapotrzebowanie musi dokonać wzmożonej resyntezy ATP. Wtedy właśnie uruchamia procesy, które są związane z pewnym niedoborem energetycznym. Mowa tu o przyspieszeniu tętna oraz o dostarczeniu dodatkowego tlenu organizmowi, dzięki szybszemu oddechowi.
Autor bloga FitRepublic.pl. Wieloletni praktyk treningu siłowego oraz certyfikowany trener osobisty. Oprócz treningów siłowych uprawiam również biegi na średni dystans oraz jestem propagatorem zdrowej diety i stylu życia.
