Kennt sich zufällig jemand mit der Zellatmung aus? (:

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Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Adenosintriphosphat ist ein Nukleotid. Es ist also eine zusammengesetzte Struktur aus der Base Adenin (vielleicht aus dem Bau der DNA oder RNA bekannt?!), einem Zucker (Ribose, eine Pentose, die du vielleicht auch aus dem Bau der RNA her kennst?!) und drei Phosphatresten (PO4^3-), die alle als Kette am Zucker hängen.

Die drei Phosphatreste sind in Wirklichkeit so genannte Anhydride, das heißt, sie wurden unter Abspaltung von Wasser aneinander gehängt. In dieser Kette steckt eine Menge chemisch gebundener Energie, denn wenn man einen dieser gebundenen Phosphatreste hydrolytisch wieder abspaltet, werden ca. 32 kJ/mol Energie freigesetzt. Dabei wird dann aus dem ATP (Adenosintriphosphat) ein ADP (Adensodiphosphat) und ein freier Phosphatrest. Wird auch noch der zweite Phosphatrest hydrolytisch abgespaltet, werden wieder etwa 32 kJ Energie pro mol frei und es entsteht ein AMP-Molekül (Adenosinmonophasphat) sowie ein weiterer freier Phosphatrest.

Die freigesetzte Energie wird für andere Stoffwechselreaktionen oder für das Ausschleusen von Substanzen durch Membranen zur Verfügung gestellt. Also kannst du ruhig sagen, dass ATP ein Energiespeicher ist, der chemisch gebundene Energie mit sich herumträgt und bei Bedarf der Zelle bzw. dem Organismus zur Verfügung stellt.

Aber wie entsteht ATP? Nun, wenn in Mitochondrien die so genannte Zellatmung stattfindet, dann werden Zuckermoleküle mit Hilfe von Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Wasser oxidiert. Wie du vielleicht weißt, sind alle Oxidation exergonische Reaktionen, das heißt, dabei wird Energie freigesetzt. Naja, und diese Energie wird dazu verwendet, aus AMP durch Anbinden einer freien Phosphatgruppe wieder ADP zu machen, oder aus ADP in gleicher Weise ATP. So gesehen steckt jetzt die Energie, die bei der Zellatmung durch die Oxidation des Zuckers freigesetzt wurde, im ATP (oder etwas verquer ausgedrückt: Das ATP ist nun eine andere Form der freigesetzten Oxidations-Energie).

Vielleicht fragst du dich jetzt, warum das so kompliziert gemacht wird?! Warum erst die chemisch gebundene Energie des Zuckers durch Oxidation freisetzen, nur um sie als wiederum chemisch gebundene Energie im ATP zu speichern, das dann durch Hydrolyse wieder zur Verfügung gestellt werden kann. Tja, der Grund dafür ist, dass der Oxidationsprozess des Zuckers viel komplizierter und aufwendiger ist, als die Hydrolyse der Phosphate. Darum findet das auch in spezialisierten Organellen - den Mitochondrien - statt. Für die Hydrolyse der Phosphatreste braucht man dagegen nur ein Enzym...

So, ich hoffe, meine Erklärung war verständlich und hat dir geholfen!? LG von der Waterkant.

Wow, dankeschön. (: Super erklärt. Wer sich so viel Mühe macht, hat auch den Stern verdient. (:

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Um chemische Arbeit zu leisten, werden im Stoffwechsel sehr viele Reaktionen dadurch eingeleitet, dass ein reaktionsfreudiges Phosphat eingesetzt wird. Dieses Phosphat stammt vom ATP. Das ATP wird dabei zu ADP (Adenosindiphoshat, hat also nur noch zwei Phosphate). Damit das ADP wieder einsetzbar ist, wird es in den Mitochondrien wieder zu ATP 'aufgeladen'(es wird ein neues Phosphat angehängt). Dazu ist Energie notwendig, die durch die Verbrennung von Glukose gewonnen wird. Dieser ATP-ADP Kreislauf findet innerhalb der Zellen statt, die deswegen, je nach Energiebedarf, mehr oder weniger viele Mitochondrien haben.

Ah, perfekt erklärt, dankeschön. (:

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