Adenosintriphosphat
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Adenosintriphosphat (ATP), ein energietragendes Molekül, das in den Zellen aller Lebewesen vorkommt. ATP erfasst chemische Energie, die beim Abbau von Lebensmittelmolekülen anfällt, und setzt sie frei, um andere zelluläre Prozesse anzutreiben.
Zellen benötigen chemische Energie für drei allgemeine Arten von Aufgaben: um Stoffwechselreaktionen anzutreiben, die nicht automatisch auftreten würden ;; benötigte Substanzen über Membranen zu transportieren; und mechanische Arbeit zu leisten, wie zum Beispiel Muskeln bewegen. ATP ist kein Speichermolekül für chemische Energie; Das ist die Aufgabe von Kohlenhydraten wie Glykogen und Fetten. Wenn die Zelle Energie benötigt, wird sie von Speichermolekülen in ATP umgewandelt. ATP dient dann als Shuttle und liefert Energie an Orte innerhalb der Zelle, an denen energieverbrauchende Aktivitäten stattfinden.
ATP ist ein Nukleotid, das aus drei Hauptstrukturen besteht: der stickstoffhaltigen Base Adenin; der Zucker Ribose; und eine Kette von drei an Ribose gebundenen Phosphatgruppen. Der Phosphatschwanz von ATP ist die eigentliche Energiequelle, die die Zelle erschließt. Die verfügbare Energie ist in den Bindungen zwischen den Phosphaten enthalten und wird beim Aufbrechen freigesetzt, was durch Zugabe eines Wassermoleküls (ein Prozess, der als Hydrolyse bezeichnet wird) erfolgt. Normalerweise wird nur das äußere Phosphat aus ATP entfernt, um Energie zu liefern; Wenn dies auftritt, wird ATP in Adenosindiphosphat (ADP) umgewandelt, wobei die Form des Nukleotids nur zwei Phosphate aufweist.
ATP kann zelluläre Prozesse durch Übertragung einer Phosphatgruppe auf ein anderes Molekül antreiben (ein Prozess, der als Phosphorylierung bezeichnet wird) ). Dieser Transfer wird von speziellen Enzymen durchgeführt, die die Freisetzung von Energie aus ATP an zelluläre Aktivitäten koppeln, die Energie benötigen.
Obwohl Zellen ATP kontinuierlich abbauen, um Energie zu gewinnen, wird ATP auch ständig aus ADP und Phosphat durch die Prozesse der Zellatmung synthetisiert. Der größte Teil des ATP in Zellen wird vom Enzym ATP-Synthase produziert, das ADP und Phosphat in ATP umwandelt. Die ATP-Synthase befindet sich in der Membran von Zellstrukturen, die Mitochondrien genannt werden. In Pflanzenzellen kommt das Enzym auch in Chloroplasten vor. Die zentrale Rolle von ATP im Energiestoffwechsel wurde 1941 von Fritz Albert Lipmann und Herman Kalckar entdeckt.
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