Szervezetünk több kilogrammnyi ATP-t állít elő naponta. Az testünk energiatermelő folyamatai aerob körülmények között azon alapulnak, hogy a szerves vegyületek a biológiai égés során széndioxiddá és vízzé alakulnak. A táplálék szénatomjai oxigénnel egyesülve széndioxidot (CO2), hidrogénjei oxigénnal egyesülve vizet (H2O) alkotnak.

mitokondrium
Az élőlények életükhöz az energiát nagyenergiájú foszfát kötésekben tárolják (főként adenin származékokban: AMP adenozin-monofoszfát, ADP-difoszfát, ATP-trifoszfát).

Az energiatermelés legfontosabb elemei a sejtjeinkben található mitokondriumok. Ezek a sejtalkotók az endoszimbionta elmélet szerint bekebelezett de meg nem emésztett prokarióta mikrobák, amelyekkel egysejtű őseink, mint afféle reaktorokkal felszerelték magukat. A mitokondrium belső membránja a mikroba eredeti sejtmembránja, amelyben az energia (ATP) termelő folyamat lezajlik. A sejtplazmában a glikolízis piroszőlősavat -pyruvate- készít glükózból, a piroszőlősav pedig a belső membránon belüli térben, a mátrixban a citromsav-ciklus során CO2-re és hidrogénre bomlik. A NAD+ hidrogén szállító molekula viszi a hidrogént a belső membrán belső oldalához, a koenzimekhez.

A membránközti és belső membránon belüli tér között az oxidatív foszforiláció folyamán, a légzési elektrontranszport-rendszer által szállított elektronok idézik elo a H pozitív ionok eltérő koncentrációját.

atpszintA belső térben, ahol a citromsav ciklus zajlik, NADH2+ jön létre. A NAD+ két hidrogént ad át a flavin-mononukleotidnak (FMN), így abból FMNH2 válik. A két hidrogén iont (H+) leadja a a mitokondrium két membránja közti térbe, az elektronokat vas-kén-tartalmú fehérjékhez továbbítja a belso membántér oldalára.

Itt két ubikinionra kerülnek (Q). (A koenzim Q manapság használt neve koenzim Q10, a tizes számot a 10 izoprén egység után kapta, amely a benzokinon gyűrűjéhez kapcsolódik. Az ubikionon fontos az elektrontranszportrendszerben, de pótlásának szükségessége vitatott.) Az ubikinonok egy-egy hidrogént vesznek fel, majd két elektront kölcsönöznek a citokróm b-tól, és még egy hidrogént vesznek fel. A hidrogénionok a két membrán közti térbe leadásra kerülnek (a mai nézetek szerint egy elektronpár 3*3 hidrogéniont-protont pumpál a membránok közti térbe). A membrán közti térbol egy fehérje csatornán és fehérje komplexumon keresztül a belső térbe kerülnek a hidrogénionok, miközben ATP szintetizálódik. A két kölcsönzött elektron visszakerül a citokróm-b-re, a másik két elektron a citokróm rendszeren keresztül a belso térbe kerül, ahol a hidrogénionokkal (H+) és az oxigénnel vizet (H2O) hoznak létre.

A hidrogén pozitív ionok a koncentráció kiegyenlítődés irányába haladnának, át a membránon. Ezt egy fehérjecsatornán keresztül haladva tehetik meg, így a visszaáramlás során ATP képződik, energiát szolgálatatva. Ám mi történik akkor, ha az elektronáramlás fennmarad, de nyitunk egy új, ATP termeléssel nem járó hidrogéncsatornát? Ez a csatorna a DNP. Valójában egy hidrogén szállító rendszerről van szó a mitokondrium belső membránjának két oldala között, és ezt a rendszert a 2,4 dinitrofenol hozza létre. Az oxidatív foszforiláció gyorsul, a szervezet éhezik, az energia hőként szabadul fel. A magas hőmérséklet a szervezet fehérjéit, akár az idegrendszert is károsítja, a mérgezés a sejtek energiatermelését blokkolja. A testépítők néhány mg/testtömegkg/nap, azaz párszáz mg-os mennyiségben fogyasztják (értékeket direkt nem tüntetek fel, nincs biztonságos, teljesen problémamentes dózis), miközben nincsenek tudatában, hogy az életükkel játszanak.

dnpm
A szétkapcsoló szerek hatására a sejtek üresjáratba kerülnek, magas lesz az oxigénfogyasztás, az anyagcserevíz termelése, de energia nem állítódik elő.

Az ADP nem három, hanem csak két nagyenergiájú, makroerg kötést tartalmaz, az ATP lebomlása során keletkezik, és szabályozója az ATP szintézisnek. Ha hiány van belőle, gátlódik az oxidatív foszforiláció. Szétkapcsoló anyagok (életveszélyes) alkalmazása esetén már nem korlátoz tovább: az ADP szint emelkedik, az oxidáció sebessége nő, de nincs ATP szintézis. Az anorganikus foszfát és ADP felhalmozódás a glikolízist fokozza. A testhőmérséklet 1 Celsius-fokkal való emelkedése az alapanyagcserét 7%-al gyorsítja, és az ATP szintézise nélkül lezajló elektron-hidrogén transzport során korlát nélkül emelkedik a testhőmérséklet. Intenzív az oxigén fogyasztás, de az energia hőként szabadul fel.

Nincs biztonságos alkalmazás.

Tihanyi András
Irodalom
  • Boross László-Sajgó Mihály: A biokémia alapjai, Mezőgazda Kiadó, 1993. 196.o.
  • Tidsskr Nor Laegeforen 2002 May 30;122(14):1363-4
  • Dinitrophenol – a dangerous doping agent Sand P, Madsen S.