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ATP-synthase
ATP-Synthase
Struktur der ATP-Synthase (Röntgenbeugung). Der stationäre Bereich ist nicht dargestellt.
Identifizierung
EG-Nummer3.6.3.14
CAS-Nummer9000-83-3
Eigenschaften
SubstratADP und anorganisches Phosphat
ProduktATP
Datenbanken
IntEnzIntEnz-Ansicht
BRENDABRENDA-Eintrag
ExPASyNiceZyme-Ansicht
KEGGKEGG-Eintrag
MetaCycStoffwechselweg
PDB-Codes
RCSB PDB, PDBe,
PDBsum
Portal  Portalsymbol  Biologie

ATP-Synthase oder ATP-Synthetase[1] ist ein Enzymkomplex die für die Bildung des energiereichen Moleküls verantwortlich ist Adenosintriphosphat (ATP).[2] ATP ist der Träger von chemische Energie und wird gebildet durch die Bindung von ADP Auf anorganisches Phosphat (Pich). Die für diese Kopplung benötigte Energie stammt aus Dissimilation von organischen Verbindungen (Glucose) oder aus Photosynthese.

ATP-Synthase ist eine große Membranprotein. Es ist eingebettet in die inneren Membranen von Mitochondrien, in denen organische Verbindungen dissimiliert werden, und aus Chloroplasten, in dem Lichtenergie eingefangen wird. Die Produktion von ATP steht im Zentrum der Stoffwechsel und kommt in allen bekannten Organismen nach den gleichen chemischen Prinzipien vor.

Funktion

ATP-Synthase funktioniert basierend auf den Prozessen, die in benachbarten Zellen ablaufen Elektronentransportketten. Elektronen, die aus Nährstoffen und Licht stammen und sich durch diese Transportketten bewegen, verursachen huh-Ionen (Protonen) werden über die Membran in den Intermembranraum transportiert (infolge verschiedener Redoxreaktionen). Dieser kontinuierliche Transport von Protonen bildet a Gradient, in der das positiv geladene HIonen neigen dazu, in das negativ geladene Kompartiment zurückzudiffundieren.[ein] Dieser Rückfluss kann nur über die ATP-Synthase erfolgen.

Der „Kopf“ des Enzymkomplexes macht bei jedem Durchgang eines Protons eine Teildrehung, was bedeutet, dass im ATP-Synthase-Molekül Energie aufgebaut wird. Die Base der ATP-Synthase enthält Bindungsstellen für ADP und für eine lose Phosphatgruppe. Der Durchgang von drei Protonen liefert ausreichend Energie für die Produktion eines Moleküls ATP aus ADP und der Phosphatgruppe.[3] Das resultierende ATP-Molekül kann nun in der Zelle als Energielieferant für verschiedene Lebensprozesse dienen. Der Gesamtprozess der ATP-Produktion unter Verwendung eines Protonengradienten wird als bezeichnet oxidative Phosphorylierung erwähnt.[3]

Bakterien

Auch in den Membranen von Bakterien tritt ATP-Synthase auf. Bakterien bilden ATP wie Eukaryoten.[4] Wie bei vielen anderen Enzymen ist die Reaktion, die die ATP-Synthase katalysiert, reversibel: Sie kann verhindern, dass ein ATP-Molekül durch die ATP-Synthase wieder in ADP und P gespalten wird.ich. Wenn ein Bakterium große Mengen an ATP enthält, kann es daraus einen Protonengradienten erzeugen. Der Protonengradient kann somit genutzt werden, um Geißeln zu bewegen und den Transport von Nährstoffen in die Zelle zu ermöglichen.

Siehe auch