Synonyme: Adenosin-Triphosphorsäure, Adenosin-5'-Triphosphat
Englisch: adenosine triphosphate, ATP
Adenosintriphosphat, kurz ATP, ist ein zur Gruppe der Mononukleotide gehöriges Molekül, das drei über Anhydridbindungen gebundene, energiereiche Phosphatreste enthält und damit als Hauptenergiespeicher innerhalb von Zellen dient.
ATP wurde 1929 von dem deutschen Physiologen und Biochemiker Karl Lohmann entdeckt.
Adenosintriphosphat hat die Summenformel C10H16N5O13P3 und eine molare Masse von 507,18 g/mol.
Adenosintriphosphat besteht aus der Purinbase Adenin, die über eine N-glykosidische Bindung an die Pentose Ribose gebunden ist (Adenosin). An das 5'-Ende des Zuckermoleküls sind drei Phosphatreste gebunden. Die erste Phosphatgruppe (α-Phosphat) ist über eine Phosphorsäureester-Bindung mit dem 5'-Hydroxylrest der Ribose verestert, das β-Phosphat über je eine Phosphorsäureanhydrid-Bindung mit dem α- und γ-Phosphat verknüpft.
Die physiologisch relevante Energie des Adenosintriphosphats ist in den beiden Phosphorsäureanhydrid-Bindung gespeichert, bei deren Hydrolyse unter Standardbedingungen jeweils ca. 30,5 kJ/mol freigesetzt werden.
Das Molekül kann aus ADP durch einfache Phosphorylierung beziehungsweise aus Adenosin über drei Phosphorylierungsschritte gebildet werden. Die dazu benötigten aktivierten Phosphatreste stammen entweder von anderen energiereichen Molekülen wie Kreatinphosphat oder einigen Metaboliten der Glykolyse (Substratketten-Phosphorylierung) oder werden im Rahmen der Atmungskette (oxidative Phosphorylierung) unter Verbrauch von FADH2 und NADH innerhalb der Mitochondrien an das Molekül angehängt.
Etwa die Hälfte der aufgenommenen Energie kann der Organismus dazu verwenden, Energie für verschiedene Stoffwechselprozesse zur Verfügung zu stellen; dabei spielt die Synthese von ATP die zentrale Rolle: Nach Ablauf des Citratzyklus in den Mitochondrien werden Redoxäquivalente in Form von NADH und FADH2 gebildet und dann für die Bildung von Adenosintriphosphat von den Enzymen der Atmungskette verbraucht.
Den größten Anteil des ATP-Verbrauchs stellt der aktive Transport von Ionen durch die Zellmembran dar, daneben wird Adenosintriphosphat auch für die Synthese von biologischen Molekülen (RNA, DNA), den Transport von Teilchen innerhalb der Zelle oder die Bewegung von zellulären Bestandteilen oder Muskeln verwendet.
Die Regulation der ATP-Konzentration innerhalb der Zellen ist für den Organismus von zentraler Bedeutung. Sie unterliegt verschiedenen Mechanismen:
ATP wird in der medizinischen Therapie als gefäßdilatierendes Medikament verwendet.
Fachgebiete: Biochemie
Diese Seite wurde zuletzt am 26. Februar 2021 um 14:20 Uhr bearbeitet.
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