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Die Funktion von ATP in der Photosynthese und Atmung


ATP steht für Adenosintriphosphat. Man nennt es die molekulare Energiewährung. ATP ist ein Nukleotid aus der stickstoffhaltigen Base Adenin, der Pentose-Zucker-Ribose und drei Phosphatresten. Die Phosphatbindung enthält unter den physischen Bedingungen des Körpers etwa 12.000 Kalorien Energie pro Mol ATP. Wenn ATP seine Energie freisetzt, wird ein Phosphorsäureradikal abgespalten und Adenosindiphosphat (ADP) gebildet, und die umgekehrte Reaktion findet statt, wenn ATP gebildet wird.

Funktion von ATP in der Photosynthese

Bei der Photosynthese wird ATP aus der Thylakoidmembran (Stellen der photochemischen Reaktionen der Photosynthese) von Chloroplastenzellen von Pflanzen synthetisiert. Die Photonenteilchen aus dem Sonnenlicht regen die Chloroplasten-Thylakoidmembran an, die diese Anregung wiederum in die chemische Energie von ATP umwandelt. Die Photosynthese besteht aus zwei Phasen - der Lichtreaktion und der Dunkelreaktion.

Lichtreaktion

Das in Chloroplasten von Blättern enthaltene Chlorophyllpigment ist die Organelle, in der die Lichtreaktion stattfindet. Wenn Sonnenlicht auf das Pigment fällt, werden aufgrund der chemischen Reaktion darin ATPs gebildet. ATP wird dann verwendet, um die chemische Energie bereitzustellen, die erforderlich ist, um andere Stoffwechselreaktionen in der Zelle anzutreiben.

Dunkle Reaktion

Die Dunkelreaktion wird auch als Calvin-Zyklus bezeichnet. Es ist ein lichtunabhängiges Verfahren, bei dem die Produkte der Lichtreaktion (d. H. ATPs) verwendet werden, um kovalente Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen von Kohlenhydraten zu bilden. Während dieses Prozesses wird ATP verwendet, das während der Lichtreaktion gebildet wird. Daher wird die ATP-Energie in Kohlenhydrate umgewandelt, die als energiereiche Nahrung gelten.

Funktion von ATP in der Atmung

Laut Merriam-Webster Dictionary ist "Atmung der physikalische und chemische Prozess, durch den ein Organismus seine Zellen und Gewebe mit dem für den Stoffwechsel benötigten Sauerstoff versorgt und sie von Kohlendioxid befreit, das bei energieerzeugenden Reaktionen gebildet wird." Daher werden die bei der Photosynthese gebildeten Kohlenhydrate auf zellulärer Ebene zur Bildung von ATP verwendet, da dies die chemische Einheit ist, die für die Energie auf zellulärer Ebene verwendet wird.

Das ATP wird aus den Kohlenhydraten (Zuckern) in wenigen Schritten gebildet:

Glykolyse - Glukose wird zu Brenztraubensäure abgebaut, was 2 ATP Energie ergibt.

Verknüpfungsreaktion - Bestimmte Verknüpfungsreaktionen finden statt, bei denen Pyruvat in Acetyl-CoA (ein wichtiges Stoffwechselmolekül) umgewandelt wird, das in den Mitochondrien der Zelle verwendet wird.

Krebszyklus - Dies ist ein wichtiger Schritt bei der Verwendung von Acetyl-CoA, bei dem hochenergetische Produkte wie Nikotinamidadenindinukleotidphosphat (NADPH) freigesetzt werden.

Elektronentransportkette - Das gebildete NADPH wird in der Elektronentransportkette in ATP umgewandelt. Daher tritt bei der Zellatmung ein vollständiger Abbau von Zuckern in ATP auf

Bedeutung

Das auf zellulärer Ebene gebildete ATP wird von der Zelle für verschiedene Funktionen verwendet - mechanische Funktionen von Zellen wie das Schlagen von Zilien, Transportarbeiten wie das Pumpen von Substanzen über Membranen und chemische Reaktionen wie die Bildung neuer Substanzen oder deren Abbau.


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