ATP, Abkürzung für Adenosintriphosphat, ist das Standardmolekül für die Zellenergie im menschlichen Körper. Alle Bewegungs- und Stoffwechselprozesse im Körper beginnen mit Energie, die von ATP freigesetzt wird, da seine Phosphatbindungen in den Zellen durch einen Prozess namens Hydrolyse aufgebrochen werden.
Sobald ATP verwendet wird, wird es recycelt durch Zellatmung wo es die benötigten Phosphationen gewinnt, um wieder Energie zu speichern.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Zelluläre Prozesse werden durch Hydrolyse von ATP angetrieben und erhalten lebende Organismen.
Wie funktioniert ATP?
Jede Zelle enthält Adenosintriphosphat im Zytoplasma und Nukleoplasma. ATP wird durch Glykolyse bei der anaeroben und aeroben Atmung gebildet. Die Mitochondrien spielen eine wichtige Rolle bei der ATP-Produktion im Prozess der aerobe Atmung.
ATP ist das Molekül, das es Organismen ermöglicht, Leben zu erhalten und sich fortzupflanzen.
Körperprozesse, die ATP benötigen
ATP-Makromoleküle werden als die wichtigste „Energiewährung der Zelle“ bezeichnet und übertragen potentielle Energie auf zellulärer Ebene durch chemische Bindungen. Alle Stoffwechselprozesse, die auf zellulärer Ebene ablaufen, werden durch ATP angetrieben.
Wenn ATP ein oder zwei Phosphationen freisetzt, wird Energie freigesetzt, da die chemischen Bindungen zwischen den Phosphationen aufgebrochen werden. Das meiste ATP im Körper wird in der inneren Membran der Mitochondrien gebildet, einer Organelle, die die Zelle antreibt.
Gemäß TrueOrigin, fast 400 Pfund ATP werden täglich vom normalen Menschen mit einer 2.500-Kalorien-Diät verwendet. Als Energiequelle ist ATP für den Transport von Substanzen durch die Zellmembranen verantwortlich und verrichtet die mechanische Arbeit der Kontraktion und Expansion der Muskeln, einschließlich des Herzmuskels. Ohne ATP würden Körperprozesse, die ATP benötigen, abgeschaltet werden und der Organismus würde sterben.
ATP und ADP verstehen
Eine der vielen Anwendungen von ATP ist die körperliche Bewegung von Muskeln. Während Muskelkontraktionbinden Myosinköpfe an Bindungsstellen auf den Aktin-Myofilamenten durch die Verwendung einer ADP (Adenosindiphosphat)-Kreuzbrücke, wo das zusätzliche Phosphation von ATP freigesetzt wird. ADP und ATP unterscheiden sich darin, dass ADP das dritte Phosphation fehlt, das ATP seine energiefreisetzenden Fähigkeiten verleiht.
Die durch die Freisetzung des Phosphats gespeicherte Energie ermöglicht es dem Myosin, seinen Kopf zu bewegen, der derzeit an das Aktin gebunden ist, und bewegt sich somit mit dem Aktin. ATP bindet sich nach Abschluss der Muskelkontraktion an den Myosinkopf und wird mit einem zusätzlichen Phosphation in ADP (Adenosindiphosphat) umgewandelt. Anstrengendes Training kann ATP in Herz- und Skelettmuskeln abbauen, was zu Schmerzen und Müdigkeit führt, bis der normale ATP-Spiegel wiederhergestellt ist.
DNA- und RNA-Synthese
Wenn sich Zellen teilen und die Prozess der Zytokinese, ATP wird verwendet, um die Größe und den Energiegehalt der neuen Tochterzelle zu erhöhen. Das ATP wird verwendet, um die DNA-Synthese auszulösen, wobei die Tochterzelle eine vollständige Kopie der DNA von der Elternzelle erhält.
ATP ist eine Schlüsselkomponente im DNA- und RNA-Syntheseprozess als einer der Schlüsselbausteine, die von der RNA-Polymerase verwendet werden, um die RNA-Moleküle zu bilden. Eine andere Form von ATP wird in ein Desoxyribonukleotid, bekannt als dATP, umgewandelt, damit es in DNA-Moleküle für die DNA-Synthese eingebaut werden kann.
Ein / Aus Schalter
Durch die Bindung an bestimmte Teile von Proteinmolekülen kann ATP als Ein-Aus-Schalter für andere fungieren intrazelluläre chemische Reaktionen und kann Nachrichten steuern, die zwischen verschiedenen Makromolekülen gesendet werden innerhalb der Zelle. Durch den Bindungsprozess bewirkt ATP, dass ein anderer Teil des Proteinmoleküls seine Anordnung ändert, wodurch das Molekül inaktiv wird.
Wenn ATP seine Bindung vom Molekül löst, reaktiviert es das Proteinmolekül. Dieser Vorgang des Hinzufügens oder Entfernens eines Phosphors aus einem Proteinmolekül wird als. bezeichnet als Phosphorylierung. Ein Beispiel für die Verwendung von ATP bei der intrazellulären Signalübertragung ist die Freisetzung von Calcium für zelluläre Prozesse im Gehirn.