Prozesse, die ATP als Energiequelle nutzen

Leistungsstarke Mikroskope k├Ânnen Funktionen auf zellul├Ąrer Ebene beobachten.

ATP, Abk├╝rzung f├╝r Adenosintriphosphat, ist das Standardmolek├╝l f├╝r zellul├Ąre Enger im menschlichen K├Ârper. Alle Bewegungs- und Stoffwechselprozesse im K├Ârper beginnen mit Energie, die von ATP freigesetzt wird, da seine Phosphatbindungen in Zellen durch einen Prozess, der Hydrolyse genannt wird, gebrochen werden. Sobald ATP verwendet wird, wird es durch Zellatmung recycelt, wo es die ben├Âtigten Phosphationen gewinnt, um Energie wieder zu speichern.

Energiequelle

ATP-Makromolek├╝le werden als die wichtigste "Energiew├Ąhrung der Zelle" bezeichnet und ├╝bertragen potentielle Energie auf zellul├Ąrer Ebene durch chemische Bindungen. Alle Stoffwechselprozesse, die auf zellul├Ąrer Ebene ablaufen, werden von ATP angetrieben. Wenn ATP ein oder zwei Phosphationen freisetzt, wird Energie freigesetzt, wenn die chemischen Bindungen zwischen den Phosphationen unterbrochen werden. Laut TrueOrigin werden fast 400 Pfund ATP t├Ąglich vom gew├Âhnlichen Menschen mit einer 2.500 Kalorien Di├Ąt verwendet. Als Energiequelle ist ATP verantwortlich f├╝r den Transport von Substanzen durch die Zellmembranen und f├╝hrt mechanische Arbeit der sich zusammenziehenden und ausdehnenden Muskeln aus, einschlie├člich des Herzmuskels.

Muskelbewegung

Eine der vielen Anwendungen von ATP ist die k├Ârperliche Bewegung der Muskeln. W├Ąhrend der Muskelkontraktion heften sich Myosink├Âpfe an Bindungsstellen auf den Aktin-Myofiliamenten durch die Verwendung einer ADP (Adenosindiphosphat) -Kreuzbr├╝cke, wo das zus├Ątzliche Phosphation von ATP freigesetzt wird. ADP unterscheidet sich von ATP darin, dass ihm das dritte Phosphation fehlt, das ATP seine Energie freisetzenden F├Ąhigkeiten verleiht. Energie, die durch die Freisetzung des Phosphats gespeichert wird, erm├Âglicht es dem Myosin, seinen Kopf zu bewegen, an dem es gegenw├Ąrtig gebunden ist, und bewegt sich somit mit dem Aktin. Nach Muskelkontraktion ist die ATP-Bindung mit dem Myosinkopf vollst├Ąndig und wird mit einem zus├Ątzlichen Phosphation in ADP (Adenosindiphosphat) umgewandelt.

DNA- und RNA-Synthese

Wenn Zellen sich teilen und den Prozess der Zytokinese durchlaufen, wird ATP verwendet, um die Gr├Â├če und den Energieinhalt der neuen Tochterzelle zu erh├Âhen. Das ATP wird verwendet, um die DNA-Synthese auszul├Âsen, wobei die Tochterzelle eine vollst├Ąndige Kopie der DNA von der Elternzelle erh├Ąlt. ATP ist eine Schl├╝sselkomponente im DNA- und RNA-Syntheseverfahren als einer der Schl├╝sselbausteine, die von der RNA-Polymerase zur Bildung der RNA-Molek├╝le verwendet werden. Eine andere Form von ATP wird in ein Desoxyribonukleotid, bekannt als dATP, umgewandelt, so dass es in DNA-Molek├╝le f├╝r die DNA-Synthese eingebaut werden kann.

Ein / Aus Schalter

Durch Bindung mit bestimmten Teilen von Proteinmolek├╝len kann ATP als ein An-Aus-Schalter f├╝r andere intrazellul├Ąre chemische Reaktionen fungieren und kann Nachrichten steuern, die zwischen verschiedenen Makromolek├╝len innerhalb der Zelle gesendet werden. Durch den Bindungsprozess bewirkt ATP, dass ein anderer Teil des Proteinmolek├╝ls seine Anordnung ├Ąndert, wodurch das Molek├╝l inaktiv wird. Wenn ATP seine Bindung vom Molek├╝l l├Âst, reaktiviert es das Proteinmolek├╝l. Dieser Prozess des Hinzuf├╝gens oder Entfernens eines Phosphors von einem Proteinmolek├╝l wird als Phosphorylierung bezeichnet. Ein Beispiel f├╝r die Verwendung von ATP in der intrazellul├Ąren Signal├╝bertragung ist die Freisetzung von Kalzium f├╝r zellul├Ąre Prozesse im Gehirn.

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