Wie wird ADP zu ATP?

Inhalt

• Chemische Gleichung
• Chemosmotische Phosphorylierung
• ATP-Synthase
• Wiederaufladbarer Akku

Adenosindiphosphat und Adenosintriphosphat sind organische Moleküle, sogenannte Nukleotide, die in tierischen und pflanzlichen Zellen vorkommen. ADP wird in ATP umgewandelt, um Energie zu speichern, wobei eine hochenergetische Phosphatgruppe hinzugefügt wird. Die Umwandlung findet in der Substanz zwischen der Zellmembran und dem Zellkern statt, die als Zytoplasma bekannt ist, oder in speziellen Energie erzeugenden Strukturen, die als Mitochondrien bezeichnet werden.

Chemische Gleichung

Die Umwandlung von ADP zu ATP kann als ADP + Pi + Energie → ATP geschrieben werden, oder auf Portugiesisch führt Adenosindiphosphat plus anorganisches Phosphat plus Energie zu Adenosintriphosphat. Energie wird im ATP-Molekül in den kovalenten Bindungen zwischen den Phosphatgruppen gespeichert, insbesondere in der Bindung zwischen der zweiten und dritten Gruppe, die als Pyrophosphatbindung bekannt ist.

Chemosmotische Phosphorylierung

Die Umwandlung von ADP in ATP auf der inneren Membran der Mitochondrien ist technisch als chemosmotische Phosphorylierung bekannt. Membranbeutel an den Wänden der Mitochondrien enthalten schätzungsweise 10.000 Ketten von Enzymen, die Energie aus Lebensmittelmolekülen oder der Photosynthese - der Synthese komplexer organischer Moleküle aus Kohlendioxid, Wasser und anorganischen Salzen - in Pflanzen über sogenannte Substanzen gewinnen die Elektronentransportkette ..

ATP-Synthase

Die zelluläre Oxidation in einem Zyklus von Stoffwechselreaktionen, die durch Enzyme katalysiert werden, der als Krebszyklus bekannt ist, erzeugt eine Akkumulation von negativ geladenen Teilchen, die als Elektronen bezeichnet werden und positiv geladene Wasserstoffionen oder Protonen durch die Mitochondrienmembran in die innere Kammer drücken. Die Energie, die durch das elektrische Potential durch die Membran freigesetzt wird, bewirkt, dass ein Enzym, bekannt als ATP-Synthase, an ADP bindet. Die Synthase ist ein riesiger molekularer Komplex, dessen Funktion darin besteht, die Addition einer dritten Phosphorgruppe zur Bildung von ATP zu katalysieren. Ein einzelner Synthasekomplex kann mehr als 100 ATP-Moleküle pro Sekunde erzeugen.

Wiederaufladbarer Akku

Lebende Zellen verwenden ATP so, als wäre es die Leistung eines Akkus. Durch die Umwandlung von ADP in ATP wird Energie hinzugefügt, während bei den meisten anderen zellulären Prozessen ATP abgebaut wird und dazu neigt, Energie zu entladen. Im menschlichen Körper gelangt ein typisches ATP-Molekül in die Mitochondrien, um sich tausende Male am Tag als ADP aufzuladen.Damit ist die ATP-Konzentration in einer typischen Zelle etwa zehnmal so hoch wie die von ADP. Skelettmuskeln benötigen mehr Energie für mechanische Arbeit, daher enthalten die Zellen in diesen Muskeln mehr Mitochondrien als die anderer Gewebetypen.