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Im Alltag verbinden wir mit Energie oft Begriffe wie Kraft, Wärme,
Bewegung oder Leistung. Diese Vorstellungen sind nicht falsch,
aber in der Biologie muss der Begriff genauer gefasst werden.
Im biologischen Sinn ist Energie die Fähigkeit, Prozesse in Lebewesen anzutreiben.
Zellen benötigen Energie, um Stoffe aufzunehmen, umzubauen, weiterzuleiten oder auszuscheiden.
Auch Bewegung, Wachstum, Reizverarbeitung und der Aufbau körpereigener Stoffe sind nur möglich,
wenn der Zelle Energie zur Verfügung steht.
Dabei liegt Energie in der Biologie nicht einfach „frei“ vor, sondern wird in chemischen
Verbindungen gespeichert und bei Bedarf nutzbar gemacht. Ein besonders wichtiges Molekül ist dabei
ATP. ATP dient in der Zelle als kurzfristiger Energiespeicher und als
Energieüberträger. Deshalb wird ATP auch als „Energiewährung“ der Zelle bezeichnet.
ATP steht für Adenosintriphosphat. Es ist ein energiereiches Molekül,
das in allen lebenden Zellen vorkommt und eine zentrale Rolle im Energiestoffwechsel spielt. Ohne ATP
könnten viele lebenswichtige Vorgänge nicht stattfinden, zum Beispiel Muskelbewegungen,
Gehirnaktivität, Herzschlag, aktiver Stofftransport oder Atmung.
ATP besteht aus drei Hauptbestandteilen:
1. Adenin – eine stickstoffhaltige Base,
2. Ribose – ein Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen,
3. drei Phosphatgruppen.
Adenin und Ribose zusammen bilden das Adenosin. An dieses Adenosin sind
Phosphatgruppen gebunden. Genau diese Anzahl an Phosphatgruppen ist wichtig für den Namen des
Moleküls.
Wenn ATP eine Phosphatgruppe abgibt, wird Energie frei, die die Zelle direkt nutzen kann. Dabei steckt die meiste Energie in der Bindung zwischen der zweiten und der dritten Phosphatgruppe. Bei der Abspalzung des zweiten Phosphats wird weniger Energie frei und bei der Abspaltung des ersten Phosphats noch weniger.
Aufgabe 2
Beschrifte in der Abbildung die Bestandteile Adenin, Ribose
und eine Phosphatgruppe.
Benenne anschließend die drei dargestellten Moleküle mit ihrer
Abkürzung und ihrem ausgeschriebenen Namen. (Bsp. ATP / Adenosintriphosphat)
Begründe zum Schluss, wie die Moleküle zu ihrem Namen kommen.