Sal: ATP oder Adenosintriphosphat wird oft als die Währung der Energie oder als der Energiespeicher Adenosin bezeichnet, der Energiespeicher in biologischen Systemen. In diesem Video möchte ich Ihnen näher bringen, warum das so ist. Adenosintriphosphat. Adenosintriphosphat scheint auf den ersten Blick ein ziemlich komplizierter Begriff zu sein, und selbst wenn wir uns seine molekulare Struktur ansehen, scheint es ziemlich kompliziert zu sein, aber wenn wir es in seine Bestandteile zerlegen, wird es ein bisschen verständlicher, und wir beginnen zu verstehen, warum es ein Energiespeicher in biologischen Systemen ist. Der erste Teil besteht darin, dieses Molekül in den Teil, der Adenosin ist, und den Teil, der die Triphosphate, also die drei Phosphorylgruppen, ist, zu zerlegen. Das Adenosin ist dieser Teil des Moleküls, und zwar in der gleichen Farbe. Dieser Teil hier ist Adenosin, und es ist ein Adenin, das mit einer Ribose verbunden ist, das ist der Adenosinteil. Und dann gibt es drei Phosphorylgruppen, die sich bei Abspaltung in ein Phosphat verwandeln können. Die Triphosphatgruppe, die Sie haben, Triphosphat, Sie haben eine Phosphorylgruppe, zwei Phosphorylgruppen, zwei Phosphorylgruppen und drei Phosphorylgruppen. Eine Möglichkeit, sich dieses Molekül vorzustellen, die es ein wenig einfacher macht zu verstehen, wie es ein Energiespeicher in biologischen Systemen ist, besteht darin, diese ganze Adenosin-Gruppe darzustellen, und zwar als ein A. Machen wir daraus ein Ad. Dann zeigen wir einfach, dass es an die drei Phosphorylgruppen gebunden ist. Ich werde sie mit einem P und einem Kreis drum herum darstellen. Man kann es so machen, oder manchmal sieht man es auch so dargestellt, dass man nicht einfach nur diese geraden horizontalen Linien zeichnet, sondern dass man es mit Bindungen mit wesentlich höherer Energie darstellt. Man sieht so etwas, um zu zeigen, dass diese Bindungen sehr viel Energie haben. Aber für dieses Video werde ich es einfach so machen. Dies sind hochenergetische Bindungen. Was bedeutet das, was bedeutet das, dass es sich um hochenergetische Bindungen handelt? Es bedeutet, dass sich die Elektronen in dieser Bindung in einem hochenergetischen Zustand befinden, und wenn diese Bindung irgendwie gebrochen werden könnte, würden diese Elektronen in einen angenehmeren Zustand übergehen, in einen Zustand mit niedrigerer Energie. Beim Übergang von einem hochenergetischen Zustand in einen niedrigeren, angenehmeren Energiezustand werden sie Energie freisetzen. Man kann sich das so vorstellen: Wenn ich in einem Flugzeug sitze und kurz davor bin, abzuspringen, befinde ich mich in einem hohen Energiezustand, ich habe eine hohe potenzielle Energie. Ich muss nur eine Kleinigkeit tun, und schon falle ich durch, ich falle nach unten, und während ich nach unten falle, kann ich Energie freisetzen. Es wird Reibung mit der Luft geben, oder wenn ich schließlich auf dem Boden aufschlage, wird Energie freigesetzt. Ich kann eine Feder zusammendrücken oder eine Turbine in Bewegung setzen, oder wer weiß, was ich alles tun kann. Aber wenn ich dann auf meiner Couch sitze, bin ich in einem niedrigen Energiezustand, ich bin bequem. Es ist nicht klar, wie ich in einen niedrigeren Energiezustand kommen könnte. Ich schätze, ich könnte einschlafen oder so etwas in der Art. Diese Metaphern brechen irgendwann zusammen. Das ist eine Möglichkeit, darüber nachzudenken, was hier vor sich geht. Die Elektronen in dieser Bindung können sich, wenn man ihnen die richtigen Umstände bietet, aus dieser Bindung lösen und in einen niedrigeren Energiezustand übergehen und Energie freisetzen. Eine Möglichkeit, darüber nachzudenken, ist, mit ATP, Adenosintriphosphat, zu beginnen. Eine Möglichkeit besteht darin, es in Gegenwart von Wasser in eine Hydrolyse zu überführen, und das Ergebnis ist, dass eine dieser Phosphorylgruppen abgespalten wird und sich in ein Phosphatmolekül verwandelt. Du wirst Adenosin haben, da du nicht mehr drei Phosphorylgruppen hast, sondern nur noch zwei Phosphorylgruppen, du wirst Adenosindiphosphat haben, oft bekannt als ADP. Lassen Sie mich das aufschreiben. Das ist ATP, das ist ATP hier drüben. Und das hier drüben ist ADP, di für zwei, zwei Phosphorylgruppen, Adenosindiphosphat. Dann wird diese Gruppe abgerupft, sie wird abgerupft oder springt ab und ist an den Sauerstoff und einen der Wasserstoffatome des Wassermoleküls gebunden. Dann kann man ein weiteres Wasserstoffproton haben. Der wirklich wichtige Teil davon, den ich noch nicht gezeichnet habe, ist, dass die Elektronen in dieser Bindung hier drüben in einen niedrigeren Energiezustand übergehen und dabei Energie abgeben. Also plus, plus Energie. Hier, auf dieser Seite der Reaktion, wird Energie freigesetzt, freigesetzte Energie. Und auf dieser Seite der Wechselwirkung sehen Sie Energie, gespeicherte Energie. Wenn Sie Biochemie studieren, werden Sie immer wieder sehen, dass Energie verbraucht wird, um von ADP und einem Phosphat zu ATP zu gelangen, wodurch die Energie gespeichert wird. Das sieht man z. B. bei der Photosynthese, bei der man die Lichtenergie nutzt, um schließlich an einen Punkt zu gelangen, an dem das P wieder an das ADP angehängt wird, wobei Energie verwendet wird, um dieses P wieder an das ADP anzuhängen und ATP zu erhalten. Wenn biologische Systeme Energie benötigen, verwenden sie das ATP, und im Wesentlichen findet eine Hydrolyse statt, bei der die Energie freigesetzt wird. Manchmal wird diese Energie nur zur Erzeugung von Wärme genutzt, und manchmal kann sie dazu verwendet werden, eine andere Reaktion voranzutreiben oder die Bestätigung eines Proteins zu ändern, was auch immer der Fall sein mag.