ATP-Energiespeicherung und -freisetzung

Adenosintriphosphat oder ATP ist die wichtigste Energiewährung, die mehrere biochemische Prozesse in einer lebenden Zelle antreibt.

ATP ist eine organische Verbindung, die aus einem Adenosinmolekül besteht, das als A dargestellt wird und an drei Phosphatgruppen gebunden ist, die mit dem Buchstaben P dargestellt sind. Die drei Phosphate sind durch zwei hochenergetische Phosphoanhydrid-Bindungen miteinander verbunden. Die Hydrolyse dieser Bindungen kann je nach den intrazellulären Bedingungen etwa 46 bis 54 Kilojoule pro Mol freier Energie liefern.

Da die Bindung einer Phosphatgruppe an ein ADP-Molekül energetisch ungünstig ist, beziehen die Zellen Energie aus der Photosynthese oder der Zellatmung, um die Phosphoanhydridbindung zwischen ADP und der dritten Phosphatgruppe zu bilden.

Umgekehrt wird ATP bei Energiebedarf zu anorganischem Phosphat und einem ADP-Molekül hydrolysiert. Diese energetisch günstige Reaktion ist an andere ungünstige Reaktionen gekoppelt, bei denen das freigesetzte Phosphat auf den Reaktanten übertragen wird, um ein neues Produkt zu bilden.

Darüber hinaus treibt die durch die ATP-Hydrolyse freigesetzte Energie die Pumpen an, die gelöste Stoffe durch die Membranen bewegen, und treibt auch die Muskelkontraktion und die neuronalen Signalübertragungswege an.