Wie konvertiert ADP in ATP?

Adenosindiphosphat und Adenosintriphosphat sind organische Moleküle, bekannt als Nukleotide, die in allen Pflanzen- und Tierzellen vorkommen. ADP wird zur Energiespeicherung durch Anlagerung einer energiereichen Phosphatgruppe in ATP umgewandelt. Die Umwandlung erfolgt in der Substanz zwischen den Zellmembran und der Kern, bekannt als Zytoplasma, oder in speziellen energieerzeugenden Strukturen genannt Mitochondrien.

Die Umwandlung von ADP in ATP kann geschrieben werden als ADP + Pi + Energie → ATP oder im Englischen Adenosindiphosphat plus anorganisches Phosphat plus Energie ergibt Adenosintriphosphat. Energie wird im ATP-Molekül in den kovalenten Bindungen zwischen der Phosphatgruppe gespeichert, insbesondere in der Bindung zwischen der zweiten und dritten Phosphatgruppe, der sogenannten Pyrophosphatbindung.

Die Umwandlung von ADP in ATP in den inneren Membranen von Mitochondrien wird technisch als chemiosmotische Phosphorylierung bezeichnet. Membransäcke an den Wänden der Mitrochondrien enthalten schätzungsweise 10.000 Enzymketten, die Energie aus Nahrungsmolekülen gewinnen oder Photosynthese – die Synthese komplexer organischer Moleküle aus Kohlendioxid, Wasser und anorganischen Salzen – in Pflanzen über sogenannte das

Zelluläre Oxidation in einem Zyklus von enzymkatalysierten Stoffwechselreaktionen, bekannt als Krebs Zyklus, erzeugt eine Ansammlung von negativ geladenen Teilchen, die Elektronen genannt werden, die positiv geladene Wasserstoffionen oder Protonen durch die innere mitochondriale Membran in die innere Kammer drücken. Die durch das elektrische Potential über die Membran freigesetzte Energie bewirkt, dass ein Enzym, bekannt als ATP-Synthase, an ADP angelagert wird. ATP-Synthase ist ein riesiger molekularer Komplex und seine Funktion besteht darin, die Addition einer dritten Phosphorgruppe zu katalysieren, um ATP zu bilden. Ein einzelner ATP-Synthase-Komplex kann jede Sekunde über 100 Moleküle ATP erzeugen.

Lebende Zellen verwenden ATP, als ob es Strom aus einer wiederaufladbaren Batterie wäre. Die Umwandlung von ADP in ATP fügt Energie hinzu, während fast alle anderen zellulären Prozesse den Abbau von ATP beinhalten und dazu neigen, Energie zu entladen. Im menschlichen Körper gelangt ein typisches ATP-Molekül in die Mitochondrien, um sich als ADP Tausende von. wieder aufzuladen mal täglich, so dass die ATP-Konzentration in einer typischen Zelle etwa 10-mal höher ist als die von ADP. Skelettmuskeln benötigen für mechanische Arbeit viel Energie, daher enthalten Muskelzellen mehr Mitochondrien als die Zellen anderer Gewebetypen.