Moleküle, Schulbuch

135 4. Stufe Im letzten Schritt, der Atmungskette, erfolgt die Oxidation des Wasserstoffs mit dem elementaren Sauerstoff, der über Lunge und Blut den Zellen zugeführt wird. Die dort gewon - nene Energie wird chemisch gespeichert, indem die Oxidati - on mit der Synthese eines energiereichen Moleküls gekop - pelt wird, das man Adenosintriphosphat ( ATP ) nennt (Abb. 135.4). Die Kopplung der energieliefernden Wasserstoffoxi - dation mit der energieverbrauchenden ATP-Synthese erfolgt so, dass ein möglichst hoher Wirkungsgrad erzielt wird, also möglichst wenig Energie in Form von Wärme verloren geht. Dieses gebildete ATP wird vom Organismus immer dann ver - wendet, wenn energieverbrauchende Reaktionen zu erzwin - gen sind (Abb. 135.2), wenn Stoffe gegen ein Konzentrations - gefälle zu transportieren sind, wenn Muskelarbeit geleistet wird und auch wenn zu wenig Körperwärme zur Verfügung steht. Die ATP-Moleküle können also als „energetisches Kleingeld“ des Körpers betrachtet werden. ATP wird dabei in ADP und Phosphat (in manchen Fällen auch in AMP und Di - phosphat) gespalten (Abb. 135.4). Die Spaltprodukte werden mit Hilfe der Atmungskette laufend wieder zu ATP regene - riert. In der biochemischen Symbolik schreibt man für die Phosphatgruppe ein P in einem Ring, um die Phosphatgrup - pe vom Elementsymbol des Phosphors zu unterscheiden. Beim Abbau der Glucose gibt es noch einen zweiten, vom Sauerstoff unabhängigen Weg der ATP-Synthese, der für kurzzeitigen, hohen Energiebedarf sorgt, also die Leistungs - spitzen abdeckt (Abb. 135.3). H + 2 e NAD + NADH N H 2 C P O O O O P O O H C C C O C H O O H H H H N C C N HC N CH N CH 2 O N CH 2 C C C O C H H H O O H C N H 2 N H 2 C P O O H O O O P O O H C C C O C H O O H H H H N C C N HC N CH N CH 2 O N CH 2 C C C O C H H H O O H C N H 2 H O H H H H + 2 e H H 2 2 A+B AB + P (ATP) (ADP) A– P +B Energie Reaktionsverlauf A+B AB keine Reaktion Energie Reaktionsverlauf A– PPP A– PP ATP ADP P O N H 2 C P O O O O P O O H C C C O C H O O H H H H N C C N HC N CH N CH 2 O O O O P O O O O N H 2 C P O O O O P O O H C C C O C H O O H H H H N C C N HC N CH N CH 2 P O O O O Abb. 135.3: Der Abbau der Glucose schematisch Abb. 135.2: Energielieferung für eine Reaktion durch ATP Abb. 135.4: Umwandlung zwischen ADP und ATP Abb. 135.1: Von NAD + zu NADH Glucose Glucoseabbau aerober Abbauweg der Glucose H 3 C C O C OO Pyruvat (Salz der Brenztraubensäure) 2 2 2 H 3 C H C O H C OO 2 2 2 2 NADH Lactat (Salz der Milchsäure) ADP ATP anaerober Abbauweg der Glucose NAD NAD 9.1 grunDzÜge Des EnergIestOffWechsels Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv