ATP als Treibstoff der Zellen

ATP - Treibstoff der Zellen

ATP – Bedarf in mol/pro Tag, ist ca. die Höhe des Körpergewichtes. Ein Mann mit einem KG von 100 kg benötigt 100 mol ATP = 50 kg ATP (1 kg ATP = 2mol ATP). Hierzu werden ca. 2,5 mol Glukose (2,5 mol Glukose = 450 g Glukose) benötigt. Denn 1 mol Glukose = 180g Glukose und liefert 38 mol ATP.

Für die in Zellen ablaufenden Prozesse wird Energie benötigt, weil dabei chemische, osmotische oder mechanische Arbeit geleistet wird. Diese Energie muss in irgendeiner Form bereitgestellt werden. Dies geschieht über das Molekül ATP. ATP ist auch die universelle Form unmittelbar verfügbarer Energie in jeder Zelle und gleichzeitig ein wichtiger Regulator energieliefernder Prozesse. ATP wird bei Bedarf aus anderen Energiespeichern (Kreatin-Phosphat, Glykogen, Fettsäuren) resynthetisiert. Die Phosphate des ATP sind über so genannte Phosphoanhydrid-Bindungen miteinander verbunden. Werden diese Bindungen durch Enzyme hydrolytisch gespalten, entsteht das Adenosindiphosphat (ADP) bzw. das Adenosinmonophosphat (AMP) und Phosphat.
ATP --> ADP --> AMP.
Dabei werden jeweils etwa 32,3 kJ/mol (Spaltung einer Bindung) oder 64,6 kJ/mol (Spaltung beider Bindungen) Energie frei. Diese freiwerdende Energie ermöglicht die Arbeitsleistungen in den Zellen. Als Energiequelle wird ATP für die grundlegenden energieverbrauchenden Prozesse aller Lebewesen genutzt: Synthese von organischen Molekülen, aktiver Stofftransport durch Biomembranen hindurch in die Zellen oder hinaus sowie Bewegungen wie zum Beispiel bei der Muskelkontraktion.

Zum Überblick

• 1 mol Glucose hat 180 g (=675 kcal)

• 1 mol Triglyceride hat 498 g

• 1 mol Cholesterin hat 386 g

• 1 mol proteinogene AS (Aminosäuren) hat je nach AS, zwischen ~80 g und 250 g

• 1 mol ATP-Gewinnung aus Glukose --> benötigt 17,76 kcal) vs. (1 mol ATP-Gewinnung aus AS --> benötigt 23 kcal
  
  

• 1 mol Glukose (durch Glykolyse) liefert:

• 1 mol Fett (vollständige Lipolyse 130 ATP + Glycerinabbau 18 ATP) liefert ca. 148 mol ATP

• 1 mol Palmitinsäure: C15H31COOH + 23 O2 --> 16 CO2 + 16 H2O (+ 130 ATP)