Vì sao năng lượng sống ATP lại quan trọng với tế bào sống?

Tất cả các sinh vật sống, từ vi khuẩn, nấm, rau bina đến động vật và con người, đều sử dụng ATP để chuyển hóa năng lượng. Vì sao năng lượng sống ATP lại quan trọng với tế bào sống qua bài viết sau đây.

1. Năng lượng sống ATP là năng lượng gì?

Năng lượng sống ATP là năng lượng cho tế bào sống. Cơ thể là một sinh vật phức tạp, và do đó, cần năng lượng để duy trì hoạt động bình thường. Adenosine triphosphate (ATP) là nguồn năng lượng để sử dụng và lưu trữ ở cấp độ tế bào. Cấu trúc của ATP là một nucleoside triphosphate, bao gồm một bazơ nitơ (adenin), một đường ribose và ba nhóm phosphate liên kết nối tiếp. 

ATP thường được gọi là “tiền tệ năng lượng” của tế bào, vì nó cung cấp năng lượng dễ giải phóng, giúp cơ thể cũng như các tế bào hoạt động tốt hơn. Ngoài việc cung cấp năng lượng, quá trình phân hủy ATP thông qua thủy phân phục vụ cho nhiều chức năng của tế bào, bao gồm truyền tín hiệu, tổng hợp DNA/RNA, hoạt động co cơ và nhiều chức năng quan trọng khác.

2. Vì sao năng lượng sống ATP lại quan trọng với các tế bào sống?

ATP – nguồn năng lượng cho tế bào sống cho nhiều vai trò quan trọng đối với chức năng của các tế bào. ATP có chức năng vận chuyển năng lượng đến các nơi cần thiết để tế bào sử dụng. Chỉ có thông qua ATP, tế bào mới sử dụng được thế năng hóa học cất giấu trong cấu trúc phân tử hữu cơ. Vì vậy, bạn cần tăng cường ATP để cơ thể có thêm năng lượng sống tràn trề. Dưới đây là các vai trò quan trọng của nguồn năng lượng cho tế bào sống ATP đối với cơ thể.

2.1. ATP trong tín hiệu nội và ngoại bào

Truyền tín hiệu tế bào có vai trò rất quan trọng đối với các hoạt động trong cơ thể. Tế bào cần giao tiếp với nhau và truyền tin để đáp ứng các thay đổi kịp thời xảy ra của cơ thể. 

Truyền tín hiệu phụ thuộc rất nhiều vào ATP. ATP có thể đóng vai trò là chất nền cho kinase, protein liên kết ATP nhiều nhất. Khi kinase phosphoryl hóa một protein, một chuỗi tín hiệu có thể được kích hoạt, dẫn đến điều chế nhiều con đường truyền tín hiệu nội bào khác nhau. Hoạt động của kinase rất quan trọng đối với tế bào và do đó phải được điều chỉnh chặt chẽ. Ngoài hoạt động của kinase, ATP có thể hoạt động như một chất kích hoạt phổ biến để giải phóng chất truyền tin nội bào.

2.2. Tổng hợp DNA/RNA

Tổng hợp DNA và RNA cần ATP. ATP là một trong bốn monome nucleotide-triphosphate cần thiết trong quá trình tổng hợp RNA. Tổng hợp DNA sử dụng một cơ chế tương tự, ngoại trừ trong quá trình tổng hợp DNA, ATP đầu tiên được chuyển đổi bằng cách loại bỏ một nguyên tử oxy khỏi đường để tạo ra deoxyribonucleotide, dATP.

2.3. Tín hiệu purinergic

Quá trình này thường bao gồm việc kích hoạt các thụ thể purinergic trên các tế bào trong phạm vi gần, do đó chuyển tín hiệu để điều chỉnh các quá trình nội bào. ATP được giải phóng từ các kho dự trữ trong túi và được điều chỉnh bởi IP3 và các cơ chế điều hòa ngoại bào phổ biến khác. ATP được đồng lưu trữ và đồng giải phóng giữa các chất dẫn truyền thần kinh, càng củng cố thêm quan niệm rằng ATP là chất trung gian cần thiết của quá trình dẫn truyền thần kinh purinergic ở cả dây thần kinh giao cảm và phó giao cảm. ATP có thể gây ra một số phản ứng purinergic, bao gồm kiểm soát các chức năng tự chủ, tương tác tế bào thần kinh đệm, đau và kiểm soát trương lực mạch máu. 

2.4. Sự dẫn truyền thần kinh

Bộ não là bộ phận tiêu thụ ATP nhiều nhất trong cơ thể, tiêu thụ khoảng hai mươi lăm phần trăm tổng năng lượng có sẵn. Một lượng lớn năng lượng được sử dụng để duy trì nồng độ ion cho tín hiệu thần kinh và truyền synap thích hợp. Truyền synap là một quá trình đòi hỏi nhiều năng lượng. ATP cần thiết cho quá trình dẫn truyền thần kinh của tế bào não bộ. 

2.5. ATP trong sự co cơ

Sự co cơ là một chức năng cần thiết của cuộc sống hàng ngày và không thể xảy ra nếu không có ATP. Có ba vai trò chính mà ATP thực hiện trong hoạt động co cơ. Đầu tiên là thông qua việc tạo ra lực chống lại các sợi actin liền kề thông qua chu kỳ của các cầu nối ngang myosin. Thứ hai là việc bơm các ion canxi từ chất cơ qua lưới cơ tương ngược với các gradient nồng độ của chúng bằng cách sử dụng vận chuyển tích cực. Chức năng thứ ba do ATP thực hiện là vận chuyển tích cực các ion natri và kali qua màng cơ để các ion canxi có thể được giải phóng khi nhận được đầu vào. Quá trình thủy phân ATP giúp tăng cường quá trình này.

2.6. Trong lâm sàng

• Vai trò của ATP trong việc kiểm soát cơn đau

ATP chứng minh khả năng giảm đau cấp tính quanh phẫu thuật trong các nghiên cứu lâm sàng. Trong các nghiên cứu này, bệnh nhân được truyền ATP tĩnh mạch. Truyền adenosine tĩnh mạch tác động lên thụ thể adenosine A1, khởi đầu một chuỗi truyền tín hiệu cuối cùng hỗ trợ các tác dụng giảm đau được quan sát thấy trong tình trạng viêm. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hợp chất adenosine làm giảm chứng đau dị cảm và tăng đau khi dùng ở liều vừa phải. Việc kích hoạt thụ thể adenosine A1 giúp can thiệp cơn đau hiệu quả do có tác dụng khởi phát chậm và kéo dài, trong một số trường hợp có khả năng kéo dài trong nhiều tuần. 

• Gây tê

Bổ sung ATP tạo ra kết quả tích cực trong quá trình gây mê. Bằng chứng cho thấy liều thấp adenosine làm giảm đau thần kinh, đau do thiếu máu cục bộ và tăng đau ở mức tương đương với morphin. Adenosine cũng làm giảm việc sử dụng opioid sau phẫu thuật, cho thấy khả năng kích hoạt thụ thể adenosine A1 kéo dài.

• Tim mạch và phẫu thuật

ATP đã được chứng minh là thuốc giãn mạch phổi an toàn và hiệu quả ở những bệnh nhân bị tăng huyết áp phổi. Tương tự như vậy, adenosin và ATP có thể được sử dụng trong quá trình phẫu thuật để gây hạ huyết áp ở bệnh nhân.

3. Các điểm cần lưu ý về năng lượng sống ATP

Năng lượng cho tế bào sống ATP có vai trò quan trọng đối với hoạt động của tế bào và cơ thể. Để tăng cường năng lượng sống ATP, bạn cần lưu ý các điểm sau:

• Cơ thể tổng hợp ATP từ nguồn thức ăn và đồ uống hàng ngày. Vì vậy, một chế độ ăn lành mạnh và đầy đủ chất dinh dưỡng là điều cần thiết để tăng cường năng lượng cho tế bào sống.
• Cải thiện chất lượng giấc ngủ cũng sẽ giúp bạn tăng cường năng lượng cho cơ thể.
• Tập thể dục cũng là một trong các cách tăng cường năng lượng sống ATP bạn có thể áp dụng.

Tóm lại, vai trò của nguồn năng lượng sống atp đối với cơ thể là vô cùng cần thiết và quan trọng. Vì vậy, để tăng cường hoạt động của tế bào, cải thiện sức khỏe và nâng cao năng lượng hoạt động, việc bổ sung năng lượng cho tế bào sống ATP là điều cần thiết.

Tài liệu tham khảo: Ncbi.nlm.nih.gov