![ATP [Adenosintriphosphat] - Aufbau, Synthese und Funktion [Biologie, Oberstufe]](https://i.ytimg.com/vi/UY6aVS1fs64/hqdefault.jpg)
Inhalt
Adenosindiphosphat und Adenosintriphosphat sind organische Moleküle, sogenannte Nukleotide, die in tierischen und pflanzlichen Zellen vorkommen. ADP wird durch Hinzufügen einer Phosphatgruppe mit hohem Energiegehalt in ATP umgewandelt, um Energie zu speichern. Die Umwandlung erfolgt in der Substanz zwischen Zellmembran und Zellkern (Cytoplasma) oder in speziellen energieerzeugenden Strukturen, den Mitochondrien.
Chemische Gleichung
Die Umwandlung von ADP in ATP kann als ADP + Pi + -Energie → ATP beschrieben werden, oder in portugiesischem Adenosindiphosphat plus anorganischem Phosphat plus Energie wird Adenosintriphosphat erhalten. Energie wird in dem ATP-Molekül an den kovalenten Bindungen zwischen den Phosphatgruppen gespeichert, insbesondere an der Bindung zwischen der zweiten und der dritten Gruppe, die als Pyrophosphatbindung bekannt ist.
Chemiosmotische Phosphorylierung
Die Umwandlung von ADP zu ATP an der inneren Membran der Mitochondrien wird technisch als chemosmotische Phosphorylierung bezeichnet. Membransäcke an den Wänden der Mitochondrien enthalten vermutlich 10.000 Enzymketten, die Energie aus Nahrungsmolekülen oder der Photosynthese - der Synthese komplexer organischer Moleküle aus Kohlendioxid, Wasser und anorganischen Salzen - über so genannte Pflanzen gewinnen die Elektronentransportkette ..
Synthese von ATP
Zelluläre Oxidation in einem Zyklus von Stoffwechselreaktionen, katalysiert durch Enzyme, den Krebs-Zyklus, erzeugt eine Ansammlung von negativ geladenen Teilchen, den sogenannten Elektronen, die 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 als ATP-Synthase bekanntes Enzym an ADP bindet. Synthase ist ein breiter molekularer Komplex und seine Funktion besteht darin, die Addition einer dritten Phosphorgruppe unter Bildung von ATP zu katalysieren. Ein einzelner Synthasekomplex kann mehr als 100 ATP-Moleküle pro Sekunde erzeugen.
Wiederaufladbarer Akku
Lebende Zellen nutzen ATP als wäre es die Energie einer wiederaufladbaren Batterie. Die Umwandlung des ADP in ATP fügt Energie hinzu, während die meisten anderen zellulären Prozesse einen ATP-Abbau beinhalten und dazu neigen, Energie abzuführen. Im menschlichen Körper gelangt ein typisches ATP-Molekül in die Mitochondrien, um sich tausende Male am Tag als ADP aufzuladen. So ist die Konzentration von ATP in einer typischen Zelle etwa zehnmal höher als die von ADP. Skelettmuskeln benötigen mehr Energie für die mechanische Arbeit, so dass die Zellen dieser Muskeln mehr Mitochondrien enthalten als andere Gewebearten.