ATP
Adenosintriphosphat (ATP) ist das zentrale Energieträgermolekül aller lebenden Zellen. Es wird häufig als „Energie-Währung“ der Zelle bezeichnet, da es chemische Energie speichert und für zahlreiche lebenswichtige Prozesse unmittelbar verfügbar macht.
Struktur
ATP besteht aus:
- der Stickstoffbase Adenin
- dem Zucker Ribose
- einer Kette von drei Phosphatgruppen
Die Energie steckt vor allem in den Bindungen zwischen den Phosphatgruppen, insbesondere in der Bindung zur dritten (äußeren) Phosphatgruppe.
Funktion
- ATP liefert Energie für nahezu alle zellulären Prozesse wie Muskelkontraktion, Nervenleitung, aktive Membrantransporte, Biosynthesen und Signalübertragungen.
- Bei Bedarf wird das äußere Phosphat enzymatisch abgespalten: Dabei entsteht Adenosindiphosphat (ADP) und ein freies Phosphat. Die frei werdende Energie wird sofort genutzt.
- Der chemische Vorgang ist reversibel: Aus ADP und Phosphat kann mithilfe von Energie (z. B. aus Zellatmung) ATP wieder synthetisiert werden.
Bildung von ATP
ATP entsteht vor allem durch:
- Glykolyse (im Zytoplasma; ohne Sauerstoff)
- Citratzyklus (Tricarbonsäurezyklus) und Atmungskette/oxidative Phosphorylierung (in den Mitochondrien)
- Photosynthese bei Pflanzen (in den Chloroplasten)
Der menschliche Körper setzt täglich ca. 50 kg ATP um; die ATP-Vorräte werden daher laufend erneuert.
Weitere Aufgaben
- ATP dient nicht nur als Energieträger, sondern auch als Bausubstanz bei der RNA- und DNA-Synthese.
- Es spielt eine Rolle als Signalmolekül, beispielweise bei Neurotransmission und Zellsignalkaskaden.
Klinischer Bezug
- ATP-Mangel führt zu Störungen von Energieverbrauch und Zellfunktion und kann z. B. bei Hypoxie oder Mitochondriopathien auftreten.