Direkt zum Inhalt

Pfadnavigation

  1. Startseite
  2. Biologie Abitur
  3. 3 Stoffwechsel und Energieumsatz
  4. 3.3 Abbauender Stoffwechsel
  5. 3.3.1 Die Zellatmung setzt Energie frei
  6. ATP-Synthase

ATP-Synthase

Die Bildung von ATP aus ADP und P erfolgt mit Hilfe des Enzyms ATP-Synthase. Dieses Enzym besteht aus zwei Teilen. Der F 0 -Teil besitzt einen Tunnel, durch den die Protonen wandern. Sie bringen den F 1 -Teil , an dem drei aktive Zentren sitzen, zum Rotieren. An diese Zentren lagert sich abwechselnd ADP und P an und reagiert zu ATP. Das Enzym wirkt wie ein Rad. Auf der einen Seite wird ADP und P aufgenommen, auf der anderen ATP entlassen.

Schule wird easy mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.
Jetzt 30 Tage risikofrei testen
Your browser does not support the video tag.

Die Bildung von ATP (Adenosintriphosphat) aus ADP (Adenosindiphosphat) und P (anorganisches Phosphat) erfolgt mithilfe des Enzyms ATP-Synthase. ATP-Synthase-Moleküle sind in der Mitochondrienmembran lokalisiert. Ein Molekül besteht aus den beiden Untereinheiten

F 0 und F 1 . Der F 0 -Teil besitzt einen Tunnel, durch den die Protonen (+) hindurchschlüpfen.
Mit dem Konzentrationsgefälle wandern sie durch den F 0 -Teil und bringen den F 1 -Teil zur Rotation. Die Achse des Enzyms dreht sich und mit ihr der F 1 -Teil .

Im F 1 -Teil befinden sich drei aktive Zentren, jeweils um 120° Grad versetzt. Ein Zentrum steht offen, im zweiten befinden sich an das Substrat locker angelagertes ADP und P, im dritten befindet sich fest gebundenes ATP.
Wenn sich die zentrale Achse dreht, ändern sich die Bindungseigenschaften der aktiven Zentren. Die blau gekennzeichnete Tasche öffnet sich und entlässt das Reaktionsprodukt ATP. Die grün gekennzeichnete Tasche verengt sich, so dass ADP und P zusammenrücken und reagieren. Wenn dieser Vorgang noch zweimal abläuft, hat sich die Achse einmal komplett gedreht.
So entsteht durch drehende Bewegungen auf der einen Seite laufend ATP während ADP und P auf der anderen Seite gebunden werden. ATP-Synthase wirkt also wie ein Rad.
Dieses Enzym ist im gesamten Organismenreich zu finden, bei den einfachsten Bakterien, komplizierten Vielzellern, Pflanzen, Tieren und beim Menschen.
Es ist in der Evolution schon früh „erfunden“ worden. Es ist der Motor, von dem das Leben auf der Erde abhängt.

Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "ATP-Synthase ." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/biologie-abitur/artikel/atp-synthase (Abgerufen: 31. July 2025, 10:49 UTC)

Suche nach passenden Schlagwörtern

  • Energiestoffwechsel
  • Zellstoffwechsel
  • ATP
  • Energie
  • Protonen
  • ATP-Synthase
  • Energiehaushalt
  • ADP
Jetzt durchstarten

Lernblockade und Hausaufgabenstress?

Entspannt durch die Schule mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack.

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.

Verwandte Artikel

Fleming und das Lysozym

ALEXANDER FLEMING entdeckte 1922 das Lysozym im Nasensekret des Menschen. Als Enzym schützt es das Körperinnere vor Bakterien, indem es ihre Zellwände zerstört. Es bildet eine einfache Immunschranke gegenüber Bakterien, schützt aber leider nicht vor pathogenen Bakterien.

Wirkung von Penicillin

Penicillin ist ein Antibiotikum. Es wirkt als Inhibitor auf das Bakterienenzym Transpeptidase, das die Quervernetzung in der Bakterienwand steuert. Das Enzym wird blockiert, so dass die Zellwand durchlässiger wird. Die Zelle nimmt osmotisch Wasser auf und platzt. Auf diese Weise werden krankheitserregende Bakterien abgetötet.

Benennung der Enzyme

Der Begriff „Enzyme“ setzt sich zusammen aus den griechischen Silben en-, was soviel bedeutet wie „in“ und zyme, was heißt Gärungsmittel oder Sauerteig. Ihrer Wirkung und Bedeutung nach werden Enzyme häufig auch als Biokatalysatoren bezeichnet. D.h. sie sind Stoffe biologischen Ursprungs, welche chemische Reaktionen durch Herabsetzung der Aktivierungsenergie beschleunigen ohne selber verbraucht zu werden. Fast alle Enzyme sind Proteine, jedoch gibt es auch andere enzymatisch aktive Substanzen, wie beispielsweise Ribonucleinsäuren (Ribozyme).

Coenzyme und Cofaktoren

Coenzyme und Cofaktoren sind niedrigmolekulare, nichtproteinartige Bestandteile von Enzymen. Coenzyme (latein. cum = zusammen, mit) sind komplexe organische Moleküle (Vitamine, Nucleotide), die meist nur locker oder vorübergehend, seltener kovalent (fest) an den Proteinanteil des Enzyms (Apoenzym) gebunden sind.
Bei Cofaktoren handelt es sich um Metallionen wie K + , Na + , Mg 2+ , Cu 2+ oder Fe 2+ , die in dieser Form als Elektronenakzeptoren dienen.

Harnstoffzyklus

Eiweiße und Nucleinsäuren enthalten Stickstoff in Form von Aminogruppen ( NH 2 − ). Beim Abbau dieser Moleküle im Stoffwechsel entsteht giftiges Ammoniak NH 3 , das gelöst in Form von Ammoniumionen NH 4 + vorliegt. Durch die Bildung von Harnstoff unter Bindung von NH 4 + in den Leberzellen in zyklischen Reaktionen erfolgt ein Unschädlichmachen des Ammoniaks (Entgiftung) und ein Abführen aus dem Körper. Einer der dabei entstehenden Stoffe, Fumarat, stellt die Verbindung zum Citratzyklus her. Über Fumarat kann der Harnstoffzyklus auch zur Gluconeogenese sowie zur Bildung von Citrat und Oxalat dienen.

Ein Angebot von

Footer

  • Impressum
  • Sicherheit & Datenschutz
  • AGB
© Duden Learnattack GmbH, 2025