Was ist die Rolle von ATP im Stoffwechsel?

ATP ist die Abkürzung für Adenosintriphosphat, eine entscheidende Chemikalie im menschlichen Stoffwechsel, die als "chemische Währung" bezeichnet wird, weil die Zellen es als direkte Energiequelle nutzen. Sie produzieren ATP, wenn Sie Zucker und andere Nährstoffe verbrennen, und Ihre Zellen verbrauchen ATP, wenn sie sich an Aktivitäten wie dem Aufbau größerer Moleküle und dem Erzeugen von Bewegung beteiligen.

Eine Frau, die springende Steckfassungen der hohen Energie in einem Turnhallenstudio durchführt. (Bild: aerogondo / iStock / Getty Images)

ATP-Chemie

ATP ist ein relativ kleines Molekül, das als "Energiezwischenprodukt" im menschlichen Stoffwechsel dient. Im Wesentlichen extrahieren Ihre Zellen die chemische Energie aus verschiedenen Nährstoffmolekülen wie Proteinen, Kohlenhydraten und Proteinen und nutzen die chemische Energie, um ATP herzustellen. Die Zellen bauen dann ATP ab und setzen dabei Energie frei, da sie verschiedene Aktivitäten ausüben, erklären Drs. Reginald Garrett und Charles Grisham in ihrem Buch "Biochemistry".

Nährstoffverbrennung

Wenn Sie Nahrungsmittel konsumieren, absorbiert Ihr Darm die Nährstoffmoleküle in den Blutkreislauf. Zellen nehmen diese Nährstoffe auf und verbrennen sie chemisch, um Energie freizusetzen. Eine der wichtigsten Quellen für zelluläre Energie ist zum Beispiel Glukose, ein Molekül, das aus Stärke und vielen zuckerhaltigen Zuckern stammt. Wenn die Zellen Glukose abbauen, produzieren sie die Abfallprodukte Kohlendioxid und Wasser. Sie verwenden die Energie, die beim Abbau eines einzelnen Glukosemoleküls freigesetzt wird, um etwa 30 ATP-Moleküle herzustellen.

ATP-Aufschlüsselung

Sobald eine Zelle ATP hergestellt hat, kann sie das ATP dazu nutzen, ihren Energiebedarf zu decken. Zellen benötigen Energie, um große Moleküle wie Hormone herzustellen. Muskelzellen verwenden ATP, um Bewegung zu erzeugen. Wenn eine Zelle ein Hormonmolekül bildet, baut sie ATP-Moleküle ab und nutzt die Energie, um neue Bindungen zwischen kleineren Molekülen herzustellen, um ein größeres zu bilden, erklärt Drs. Garrett und Grisham. Wenn sich eine Muskelzelle zusammenzieht, verwendet sie große Mengen an ATP, um die Kontraktion zu fördern.

Stoffwechselstrategien

Obwohl menschliche Zellen etwa 30 ATP pro Glucosemolekül herstellen können - und aus der Verbrennung von Protein und Fett auch große und unterschiedliche Mengen an ATP herstellen können - führt nicht der gesamte Glucosestoffwechsel dazu, dass so viel ATP produziert wird. Sie können nur zwei ATP-Moleküle pro Glukose herstellen, wenn Sie Zucker ohne Sauerstoff verbrennen. Dieser Vorgang wird als anaerober Stoffwechsel bezeichnet. Dr. Lauralee Sherwood erklärt in ihrem Buch "Human Physiology", dass Zellen während eines harten Sprints oder bei Kraftanstrengungen anaerob arbeiten, beispielsweise während eines sehr harten Trainings.

ATP-Signalisierung

Eine letzte wichtige Rolle von ATP im Körper besteht darin, als zelluläres Signal zu dienen. Da Ihre Zellen beispielsweise Nährstoffe entweder sofort verbrennen oder für eine spätere Verwendung speichern können, verwenden sie ATP, um zu bestimmen, was sie tun sollen. Wenn eine Zelle reichlich ATP enthält, signalisiert das ATP der Zelle, Nährstoffe zu speichern, anstatt sie zu verbrennen. Wenn eine Zelle jedoch wenig ATP hat, zeigt dieses Signal an, dass die Zelle sofort Nährstoffe verbrennen sollte.