19.10.2007, 00:09:16 - [Medizin] - Lukas Brausch
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Um lebenswichtige Reaktionen ausführen zu können benötigen die Zellen aller Organismen natürlich ausreichend Energie, damit jene auch in Gang gehalten bzw. katalysiert werden können.
Die Energieübertragung in der Zelle erfolgt in vielen Fällen durch Adenosinphosphate. Diese fungieren als » Cofaktoren und sind dafür verantwortlich, dass die Zelle überhaupt mit genügend Energie versorgt werden kann. Als wohl bekanntesten Vertreter wollen wir im Folgenden das, 1929 von dem deutschen Biochemiker Karl Lohmann (1898-1978) entdeckte, Molekül Adenosintriphosphat näher kennen lernen und dessen Bedeutung für die Zelle aufzeigen.

Adenosintriphosphat ist ein Molekül, welches sich aus verschiedenen Bestandteilen zusammensetzt. Im Einzelnen sind das die Nukleinbase Adenin, der Zucker Ribose und, wie der Name bereits vermuten lässt, drei Phosphatreste.
Adenin und Ribose werden auch zusammenfassend als Adenosin bezeichnet.
Die drei phosphorigen Gruppen werden durch Oxygens miteinander verbunden, womit das ATP-Molekül also zwei energiereiche Anhydrid-Bindungen enthält, die vor allem dann eine Rolle spielen wenn Phosphatreste abgespalten werden und somit Adenosindiphosphat (ADP) oder Adenosinmonophosphat (AMP) entsteht. Die Reaktion von ATP zu ADP ist exergonisch und setzt etwa 30,6 kJ/mol an Energie frei. Dieser Energiegehalt mag im Vergleich äußerst gering erscheinen, genügt jedoch vollauf die innerzellulären Reaktionen in Gang und die Zelle am Leben zu erhalten. Aus diesem Grund wird er auch am häufigsten angewandt um die Zelle mit genügend Energie zu versorgen.
Umgekehrt kann aus einem ADP-Molekül und einem Phosphatrest auch wieder ein ATP-Molekül aufgebaut werden. Da hierzu erneut die Zuführung der oben genannten Energie vonnöten ist, wird diese Reaktion als endergonisch bezeichnet.
Der Umstand, dass bei der Abspaltung eines Phosphatrestes Energie frei wird könnte suggerieren, dass das ATP-Molekül lediglich als Energiespeicher dient. Dem ist jedoch nicht so, da ihm auch bei der Energieübertragung innerhalb der Zelle eine wichtige Rolle zukommt. ATP ist ebenso in der Lage andere Moleküle zu aktivieren, die dadurch in einen reaktionsbereiten Zustand übergehen. Hierbei wird ein Phosphatrest des ATP-Moleküls auf das zu aktivierende Molekül übertragen, was als Phosphorilierung bezeichnet wird.

Aufgrund der oben vorgestellten Eigenschaften des ATP verwundert es nicht, dass der Energiehaushalt der Zelle ohne dieses besondere Molekül ein sehr schwieriges Unterfangen wäre.
Erfreulicherweise ist die Zelle durch verschiedene Methoden auch dazu in der Lage ATP zu regenerieren. Ebenso kann sie die Konzentration derart steuern, dass stets genügend ATP zur Verfügung steht; ausreichende Mengen der Ausgangsstoffe natürlich vorausgesetzt.

Autor: Lukas Brausch
Quellen: Printmedien

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