Fungsi Energi Adenosin Trifosfat (ATP), Pengertian Struktur Rumus Kimia,

Pengertian Adenosin Trifosfat (ATP). Di dalam sel terdapat energi bebas yang terkandung dalam molekul kecil dari bahan makanan yang diubah menjadi energi dalam bentuk senyawa Adenosin Trifosfat (ATP).

ATP bisa dipakai untuk menyimpan dan mentranspor energi kimia dalam sel. ATP juga berperan penting dalam sintesis asam nukleat. Jadi adenosin Trifosfat (ATP) merupakan senyawa kimia yang memiliki energi tinggi.

Struktur Adenosin Trifosfat (ATP)

ATP tersusun dari ikatan adenin purin terikat pada gula yang mengandung 5 atom C, yaitu ribose dan tiga gugus fosfat. Meskipun digolongkan sebagai molekul berenergi tinggi, namun demikian ikatan kimianya labil dan mudah melepaskan gugus fosfatnya.

Adenosine triphosphate (ATP) memiliki struktur adenosin yang terikat dengan tiga gugus fosfat seperti pada Gambar di bawah.

Adenosin adalah nukleosida yang mengandung basa nitrogen adenin dan gula pentosa ribosa. Tiga gugus fosfat yang terikat pada gula pentosa dilabeli dengan nama α, β, dan γ. Gugus fosfat tersebut merupakan gugus konstituen yang kaya dengan energi.

Secara kimiawi, ATP terdiri dari adenosine dan tiga kelompok phosphate. Rumus empirisnya adalah C10H16N5O13P3, rumus kimianya adalah C10H8N4O2NH2(OH)2(PO3H)3H. Massa molekulernya adalah sebesar  507.18 g mol−1.

Adenosin Trifosfat (ATP) Fungsi Bagi Tubuh Manusia
Adenosin Trifosfat (ATP) Fungsi Bagi Tubuh Manusia

Proses Hidrolisis Adenosin Trifosfat (ATP)

1). Ketika sel memerlukan energi, maka ATP dapat segera dipecah atau dikonversi melalui reaksi hidrolisis (yaitu reaksi dengan air) dan terbentuk energi yang sifatnya mobil. Energi yang terbentuk ini dapat diangkut dan digunakan oleh seluruh bagian sel tersebut.

2). Hidrolisis ATP terjadi dalam metabolisme selular seperti mekanika, transport dan kimia.

3). Ikatan antara gugus-gugus fosfat pada ekor ATP dapat diputuskan melalui hidrolisis. Reaksi hidrolisis melepaskan 2 ikatan fosfat, yaitu antara ikatan fosfat kedua dan ketiga kemudian dihasilkan Adenosin Difosfat (ADP).

4). Ketika ikatan fosfat terminal diputuskan, suatu molekul fosfat anorganik (yang disingkat Pi) meninggalkan ATP yang kemudian menjadi adenosin difosfat atau ADP.

5). Peristiwa perubahan atau konversi ATP menjadi ADP merupakan reaksi yang dapat balik atau reversible.

6). Reaksi hidrolisis bersifat eksergonik yaitu reaksi yang menghasilkan energi. Energi yang dilepaskan berasal dari perubahan kimia ke tingkat energi yang lebih rendah. Energy yang dihasilkan dari reaksi hidrolisis digunakan oleh sel untuk melakukan berbagai aktivitasnya.

7). Hidrolisis ATP akan menghasilkan adenosine diphosphate (ADP) dan gugus fosfat anorganik (Pi).

8.) Reaksi eksergonik hidrolisis ATP melepasakan energgi sebesar 7,3 kkal energi per mol ATP.

Peristiwa perubahan atau konversi ATP menjadi ADP dapat dituliskan sebagai berikut.

ATP + H2O → ADP + Pi + 7,3 kal/mol

∆G = -7,3 kkal/mol (-31 kJ/mol)

Karena fungsi ATP sebagai penyimpan energi yang sewaktu-waktu siap digunakan dan bersifat universal (reaksi bolak balik), maka disebut sebagai universal energy carrier. Sel mampu menggunakan energi ATP tersebut dengan sangat efektif. Hal ini karena penggunaan energy ini hanya berlangsung satu sistem yaitu dengan hanya mengambil energi dari sumber ATP.

Transformasi Energi Adenosin Trifosfat (ATP)

Proses transformasi energi dalam sistem biologi dapat dibedakan menjadi tiga proses berikut.

Transformasi Energi Adenosin Trifosfat (ATP) oleh Klorofil

Melalui proses fotosintesis, energi radiasi sinar matahari yang diserap oleh klorofil tumbuhan hijau diubah menjadi energi kimia. Energi kimia ini digunakan untuk mengkonversi karbon dioksida CO2 dan molekul air H2O menjadi senyawa kompleks seperti karbohidrat dan glokosa.

Pada proses fotosintesis terjadi transformasi dari energi cahaya yang berupa energi kinetic menjadi energi kimia yang merupakan energi potensial.

Jadi, energi radiasi matahari yang berbentuk energi kinetik diubah menjadi energi potensial dan energi kimiawi yang disimpan dalam molekul karbohidrat dan bahan makanan lainnya sebagai energi ikatan yang menghubungkan atom-atom bakuny

Transformasi Energi Adenosin Trifosfat (ATP) oleh Mitokondria

Energi kimia yang tersimpan dalam karbohidrat dan senyawa organik lainnya akan dipecah melalui proses respirasi di dalam sel organisme.

Proses respirasi ini akan membebaskan sejumlah energi, yang selanjutnya akan digunakan untuk membentuk senyawa dengan ikatan fosfat yang mengandung energi tinggi yang disebut Adenosin Tri Phosfat (ATP).

Pengangkutan energy kimia lainnya di dalam sel adalah melalui proses pengangkutan electron oleh koenzim khusus pembawa elekton, yaitu Nikotinamida Adenin Dinukleotida (NAD) dan Nikotinamida Adenin Dinukleotida Phosfat (NADP).

Transformasi Energi Adenosin Trifosfat (ATP) Oleh Sel

Energi di dalam ikatan fosfat (ATP) dengan segera dihasilkan ketika akan digunakan oleh sel untuk berbagai aktivitas kehidupan.

Jika sel melakukan kegiatan, maka energi kimiawi dari ikatan fosfat akan terlepas dan berubah menjadi energi bentuk lain seperti energi mekanik untuk kerja kontraksi otot.

Energi kimia akan dikonversi menjadi energi listrik untuk meneruskan impuls saraf, atau dirubah menjadi energi sintesis untuk membangun senyawa pertumbuhan, serta sisanya akan mengalir ke sekeliling sel dan hilang sebagai energi panas.

Daftar Pustaka:

  1. Starr, Cecie. Taggart, Ralph. Evers, Christine. Starr, Lisa, 2012, “Biologi Kesatuan dan Keragaman Makhluk Hidup”, Edisi 12, Buku 1, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta.
  2. Arumingtyas, Laras, Estri. Widyarti, Sri. Rahayu, Sri, 2011, “Biologi Molekular, Prinsip Dasar Analisis”, PT Penerbit Erlangga Jakarta.
  3. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri,1983, “Biologi”, Jilid 1, Edisi Kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  4. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri. 1983, “Biologi”, Jilid 2, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
  5. Schlegel, H.G., 1994, “Mikrobiologi Umum”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
  6. Hartanto, L.N., 2004, “Biologi Dasar”, Edisi Ketiga, Penerbit Penebar Swadaya, Yogyakarta.
  7. Ringkasan Rangkuman: Struktur Adenosin Trifosfat (ATP), ATP, Pengertian ATP, Rumus Kimia Adenosin Trifosfat (ATP), Rumus Empiris Adenosin Trifosfat (ATP), Massa Molekuler Adenosin Trifosfat (ATP), Proses Hidrolisis Adenosin Trifosfat (ATP), Mekanisme Hidrolisis Adenosin Trifosfat (ATP), Reaksi Hidrolisis Adenosin Trifosfat (ATP),
  8. Produk Reaksi Hidrolisis Adenosin Trifosfat (ATP), Jenis Energi Adenosin Trifosfat (ATP), Jumlah Energi Adenosin Trifosfat (ATP), Sifat Reaksi Hidrolisis, Reaksi Eksergonik Hidrolisis Adenosin Trifosfat (ATP), Transformasi Energi Adenosin Trifosfat (ATP), Transformasi Energi Adenosin Trifosfat (ATP) oleh Klorofil,
  9. Transformasi Energi Adenosin Trifosfat (ATP) oleh Mitokondria, Transformasi Energi Adenosin Trifosfat (ATP) Oleh Sel, Contoh Penggunaan Energi Adenosin Trifosfat (ATP), Fungsi Energi Adenosin Trifosfat (ATP), Rumus Bangun Struktur Adenosin Trifosfat (ATP),