ATP-Synthese

Zum einen wird ATP im Rahmen der oxidativen Phosphorylierung von einem Transmembranprotein, der ATP-Synthase, bzw. dem Komplex V der Atmungskette hergestellt. Der im Intermembranraum der Mitochondrien aufgebaute Protonengradient wird dabei genutzt, um aus ADP und anorganischen Phosphat ATP zu synthetisieren.

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Die Komplexe I bis IV der Atmungskette stellen Elektronen für die ATP-Synthese in den Mitochondrien bereit.

Die Glykolyse ist eine weitere Reaktion, die ATP produziert. Sie wird durch die Phosphoglyceratkinase (PGK) bzw. die Pyruvatkinase katalysiert. Dabei ist die Bilanz pro Glukosemolekül bei einmaligem Durchlaufen der Glykolysereaktion mit einem Nettogewinn von 2 ATP positiv. 2 ATP werden dabei verbraucht, 4 synthetisiert.

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Bei mehreren Teilschritten der Glykolyse wird ATP entweder verbraucht oder synthetisiert

Im Citratzyklus entsteht indirekt ATP. Unter aeroben Bedingungen wird die Acetylgruppe von Acetyl-CoA in 8 aufeinanderfolgenden Reaktionen zu CO₂ oxidiert. Die dabei entstandene Energie wird in Reduktionsäquivalenten NADH und FADH₂ gespeichert. Die Reduktionsäquivalente können dann in der mitochondrialen Atmungskette genutzt werden.

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Bei dem Citratzyklus werden Acetylgruppen oxidiert, um Elektronen für die Atmungskette und somit auch für die ATP-Synthese freizusetzen.

• Löffler/Petrides Biochemie und Pathobiochemie, 9. Auflage