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ATP

Adenosintriphosphat ist ein triphosphoryliertes Nukleosid, das in allen Lebewesen als universeller Energieträger gebildet, verbraucht und rezykliert wird. Durch die Hydrolyse von einer oder zwei Phosphatgruppen wird chemische Bindungsenergie frei, die unter anderem für die Synthese von Biomolekülen, für den Stofftransport, Bewegungen und für die Signalübertragung erforderlich ist.

synonym: Adenosintriphosphat, Adenosine triphosphate, Adenosin-5′-triphosphat

Struktur

Adenosintriphosphat (Abkürzung: ATP) ist eine natürliche chemische Verbindung, die aus der Nukleinbase Adenin, der Pentose Ribose und drei Phosphaten besteht, die kovalent miteinander verbunden sind. Die Verbindung aus Adenin und der Ribose wird als Adenosin bezeichnet. Es handelt sich um ein Nukleosid. Organische Phosphate sind Ester (Anhydride) der Phosphorsäure.

Struktur von Adenosintriphosphat, zum Vergrössern anklicken. Illustration © PharmaWiki

Funktion

ATP ist der wichtigste Energieträger in Zellen, der Energie speichert und bei Bedarf freisetzt. Bei der Hydrolyse der chemischen Bindungen zwischen den Phosphaten wird Energie frei, die für viele Stoffwechselprozesse erforderlich ist. Zum Beispiel für die Kontraktion der Muskulatur, für Bewegungen, für den Transport von Stoffen über Zellmembranen gegen Gradienten und für die Biosynthese von Molekülen. Auch das zentrale Nervensystem verbraucht sehr viel ATP.

Bei der Hydrolyse der Phosphodiesterbindung entsteht aus ATP zunächst Adenosindiphosphat (ADP) und schliesslich Adenosinmonophosphat (AMP). Das frei werdende Phosphat wird als Pi (i für inorganic) bezeichnet. PPi steht für anorganisches Pyrophosphat, mit zwei Phosphaten). Bei einer Phosphorylierung wird die Phosphatgruppe auf ein anderes Molekül übertragen.

Des Weiteren wird ATP für die Synthese der Nukleinsäuren DNA und RNA verwendet und ATP spielt für die Signaltransduktion eine essenzielle Rolle.

Hydrolyse von Adenosintriphosphat zu Adenosindiphosphat, zum Vergrössern anklicken. Illustration © PharmaWiki

Synthese

ATP kann aus Adenosinmonophosphat und Adenosindiphosphat rezykliert werden. Es ist das wichtigste Produkt der Atmungskette, die bei den Eukaryoten in den Mitochondrien und bei Prokaryonten wie den Bakterien an der Zellmembran stattfindet und von der ATP-Synthase katalysiert wird. Als Substrat dienen zum Beispiel Kohlenhydrate wie die Glucose. Ein Molekül Glucose wird für die Synthese von 32 Molekülen ATP verwendet. Die Energie stammt letztlich aus der Photosynthese, also von der Strahlungsenergie der Sonne.

siehe auch

Nukleinsäuren, Zellen, Phosphorsäure

Literatur

Fachliteratur

Autor

Interessenkonflikte: Keine / unabhängig. Der Autor hat keine Beziehungen zu den Herstellern und ist nicht am Verkauf der erwähnten Produkte beteiligt.

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