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Was ist Adenosintriphosphat (ATP)?

Adenosintriphosphat (ATP) ist ein in Zellen vorkommender, molekularer Energiespeicher, bestehend aus Adenosin – einer Verbindung aus der Purinbase Adenin und der Pentose Ribose – und drei gebundenen, sich aufgrund gleicher Ladung abstoßenden Phosphatresten.

ATP – Synthese und Bedeutung

Jedes Lebewesen – ganz gleich, ob Prokaryot oder Eukaryot – benötigt Energie. Auch du und deine Zellen benötigen Energie! Das ist auch ein Grund dafür, dass du isst und trinkst. Energie, die du in deinen Zellen benötigst, wird in kleinem Maßstab gespeichert. Einer deiner wichtigsten Energieträger im Körper ist ATP. Dieses Molekül besteht aus Adenin, einer Purinbase, die du sicher schon als Bestandteil deiner DNA kennst, und Ribose, einem Zuckermolekül (Pentose). Zusammen ergibt das den RNA-Baustein Adenosin und erklärt schon einmal den ersten Wortteil von Adenosin-Triphosphat. Das Adenosin kann sich mit drei Phosphatresten verbinden, womit auch schon der zweite Wortteil, Triphosphat, bereits erklärt wäre.

Aber wie funktioniert dieser Energiespeicher in den Zellen? Die drei Phosphatreste sind jeweils gleich negativ geladen und stoßen sich daher voneinander ab (Coulomb-Kraft). Zudem sind sie jedoch eng an das Adenosin gebunden. Dieser angespannte Zustand ist energiereich. Diese Energie der Abstoßung von etwa 30,5 kJ/mol wird frei, wenn die Anhydridbindung zwischen einem Phosphatrest und dem Adenosin gelöst wird. Dies erfolgt durch eine Hydrolyse, also eine chemische Reaktion mit Wasser. Dabei entsteht Adenosindiphosphat (ADP), ein freier Phosphatrest und ein Proton vom Wasser.

Gut, und wie entsteht ATP? Das energiereiche Molekül wird meist in den Mitochondrien während der Zellatmung gebildet. ADP kann einfach phosphoryliert werden oder Adenosin wird in drei Phosphorylierungsschritten zu ATP.