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: 05. July 2025, 08:02 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.

Enzymregulation

Enzyme dürfen im Organismus nicht permanent wirksam sein, weil ansonsten alle biochemischen Reaktionen gleichzeitig mit relativ hoher Geschwindigkeit ablaufen würden. Zum einen hängt die Enzymaktivität von der Temperatur, dem pH-Wert und der Konzentration des Substrats ab.
Außerdem wird die Aktivität von Enzymen nach verschiedenen Mechanismen reguliert. Durch Inhibitoren können Enzyme reversibel oder irreversibel gehemmt werden. Die reversible Enzymhemmung kann nach einem kompetitiven oder einem nicht kompetitiven Mechanismus erfolgen. Ein Sonderfall der nicht kompetitiven Hemmung ist die allosterische Regulation.

Enzyme

Enzyme sind Biokatalysatoren, die chemische Reaktionen innerhalb eines Organismus beschleunigen. Die meisten Enzyme sind Proteine. Die Wirkung der Enzyme ist in der Regel sehr spezifisch. Zum einen bezieht sich diese Spezifik auf den Reaktionstyp zum anderen auf die Substrate, deren Umsetzung sie katalysieren. Hochspezifische Enzyme setzen nur ein einziges Substrat um (Substratspezifität), andere besitzen eine enge Kopplung an den Reaktionstyp (Wirkungsspezifität), akzeptieren aber eine Vielzahl verschiedener Substrate. Enzyme „erkennen“ ihre Substrate in sehr charakteristischer Weise. Die Ursache dafür liegt im aktiven Zentrum, das den Substraten eines Enzyms angepasst ist.

Zellatmung

Zellen nehmen zu ihrer Energieversorgung Glucose (Traubenzucker) auf, welche im Cytoplasma und in den Mitochondrien von Eukaryoten vollständig zu Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut wird. Am Ende des Abbauweges gewinnt die Zelle mit Hilfe der frei werdenden Energie die energiereiche Verbindung ATP, die für viele Stoffwechselvorgänge als universelle Energiequelle für den Organismus erforderlich ist. Zur Zellatmung zählen die Prozesse der Glykolyse, des Citratzyklus und der Atmungskette.

Ein Angebot von

Footer

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