Adenosine-trifosfaat (ATP) is een biochemische energiedrager, die gevormd wordt in mitochondriën, celorganellen die zich bevinden in de celvloeistof (cytoplasma) van de spieren. Zij hebben daar pyrodruivenzuur voor nodig, dat wordt aangemaakt in het cytoplasma - buiten de mitochondri&eum;n - door glycolose van glucose. Wanneer de spier energie nodig heeft, zal eerst aanspraak worden gemaakt op opgeslagen ATP.

Een mitochondrium is celorganel die een rol speelt in een aantal metabole processen, onder andere de opslag van calcium, het reguleren van de cellulaire stofwisseling en de productie van ATP. In het membraan van een mitochondrium bevinden zich de enzymen die het feitelijk werk verrichten, de ATPases.

Afhankelijk van de functie van een spier verloopt dit proces dat oxidatieve fosforylering heet, snel of traag. Verantwoordelijk hiervoor is het enzym adenosinedehydrogenase, dat ook zorgt voor de defosforylering van ATP tot ADP (adenosinedifosfaat). Bij de hydrolyse komt enorm veel energie vrij, zogenaamde activeringsenergie. het is een enorm efficiënt proces waarover het mitochondrion de regie voert, door niet onnodig energie te te produceren - dat in warmte zou worden omgezet - maar onderscheid te maken tussen energie die direct nodig is, en de rest op te slaan in de vorm van ATP.

Tegelijkertijd vindt glycolose plaats, de omzetting van glycogeen tot (onder andere) ATP. Hierbij wordt ook pyruvaat gevormd, dat door oxidatie (zuurstof) wordt omgezet in kooldioxide en water. Echter, wanneer er onvoldoende zuurstof is, wordt in plaats daarvan melkzuur gevormd

Wanneer een dier geslacht wordt, bevindt zich nog een kleine voorraad ATP en glycogeen in het spierweefsel, waardoor bovenstaand proces doorgaat zolang er nog zuurstof voorhanden is en de zuurgraad (pH) nog voldoende hoog is. Na de slacht stokt de zuurstoftoevoer en is de glycolose anaeroob, met als gevolg de stagnatie van de vorming van ATP (en ADP) en de productie van melkzuur. De pH daalt, het vlees wordt zuur, en de spieren kunnen niet meer ontspannen, maar gaan in contractie. Dit wordt lijkstijfheid of rigor mortis genoemd. Deze toestand wordt gemiddeld na vijf uur bereikt.

Achtergronden

ATPase

In het membraan van de mitochondrieën bevinden zich de behulpzame enzymen, de zogenaamde ATPases. Adenosinedehydrogenase is daar één van (F-type ATPase). Dit type enzym zorgt voor de aanmaak van ATP uit ADP (en organisch fosfaat) en omgekeerd, naar gelang de energie-vraag.

(De)fosforylering

Onder fosforylering wordt het toevoegen verstaan van een fosforylgroep (PO₃) aan een organisch molecuul, onder defosfolyering het omgekeerde, het verwijderen van die fosforylgroep. Er zijn drie typen fosforylering:

• glucose fosforylering (afbraak van glucose en andere suikers),
• eiwit fosforylering en
• de hier beschreven oxidatieve fosforylering

Oxidatieve fosforylering is de vierde stap in de citroencyclus (Krebscyclus), een serie chemische reacties voor de opwekking van energie uit glucose. Dat gebeurt in de matrix, het vloeibare deel van het mitochondrion, ook wel de energieleverancier van de cellen genoemd.