Phosphocreatine: kho lưu trữ năng lượng và như bộ đệm ATP

Dù ATP là tác nhân chính quan trọng nhất để vận chuyển năng lượng, nhưng chất này không phải là kho dự trữ cầu nối phosphat năng lượng cao nhiều nhất trong tế bào. Phosphocreatine, cũng chứa những cầu nối phosphat năng lượng cao, nhiều gấp 3 đến 8 lần ATP. Hơn nữa, những cầu nối năng lượng cao của phosphocreatine chứa khoảng 8500 calo trong mỗi phân tử ở điều kiện tiêu chuẩn và khoảng 13,000 calo trong mỗi phân tử ở điều kiện của cơ thể (37°C và ít chất xúc tác). Năng lượng này nhiều hơn một ít so với 12,000 calo trong mỗi phân tử mang hai cầu nối năng lượng cao của ATP. Công thức hoá học của creatinine phosphate như sau:

Không như ATP, phosphocreatine không thể hoạt động như một tác nhân trực tiếp vận chuyển năng lượng từ thức ăn đến các tế bào hoạt động chức năng, nhưng nó có thể vận chuyển năng lượng thông qua quá trình chuyển đổi với ATP. Khi thừa ATP trong tế bào, phần lớn năng lượng được dùng để tổng hợp phosphocreatine, tạo nên một kho lưu trữ năng lượng. Và khi nhu cầu sử dụng năng lượng ATP tăng lên thì phosphocreatine sẽ nhanh chóng chuyển hoá thành ATP để cung cấp năng lượng cho hoạt động chức năng của tế bào. Đây là mối quan hệ thuận nghịch giữa ATP and phosphocreatine được biểu diễn qua công thức sau:

Lưu ý rằng năng lượng từ cầu nối phosphat năng lượng cao trong creatinin (nhiều hơn mỗi phân tử ATP 1000 đến 1500 calo) gây ra phản ứng giữa phosphocreatine và ADP để tạo thành phân tử ATP mới cho tới khi có một lượng tối thiểu năng lượng ATP bị dư thừa. Vì vậy, khi tế bào cần thêm năng lượng từ ATP, năng lượng từ phosphocreatine sẽ được dùng để tổng hợp ATP mới. Phản ứng này giúp cho nồng độ ATP trong tế bào được duy trì ở mức gần như hằng định. Vì vậy chúng ta có thể gọi hệ ATP-phosphocreatine là một hệ ATP “buffer”. Việc giữ nồng độ ATP hằng định có ý nghĩ rất quan trọng vì hầu như mọi phản ứng xảy ra trong cơ thể đều cần cung cấp năng lượng từ nguồn này.