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Cellular Respiration: Introduction to the ATP molecule
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Unser Körper braucht Energie. Er braucht sie, wenn wir uns bewegen Sport treiben oder
denken. Energie wird aber auch benötigt, wenn sich unser Körper im Ruhezustand
befindet. Auch dann laufen Stoffwechsel-Prozesse ab, für die ständig Energie zur
Verfügung stehen muss. Hauptlieferant der Energie ist für uns die Nahrung.
Aber hast du dich schon mal gefragt, wie wir die in den verschiedenen Nahrungs-
mitteln gespeicherte Energie für uns überhaupt nutzbar machen können?
Leider sind unsere Enzyme nicht im Stande, die chemische Energie, die in den
einzelnen Nahrungsbausteinen (Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße) steckt, bei den
jeweiligen Synthesereaktionen direkt zu nutzen. Zuvor muss die chemische Energie in Form von speziellen
Verbindungen umgewandelt und zwischengespeichert werden. Die wichtigste derartige universelle Ver-
bindung ist das Adenosintriphosphat, abgekürzt ATP. Es ist sozusagen die allgemein gültige ,,Energie-
währung‘‘, die von allen Enzymen in allen Zellen und allen Organismen gleichermaßen genutzt wird.
Hydrolyse = Spaltung einer chemischen Verbindung durch Anlagerung eines Wassermoleküls. Dabei
wird ein Proton (H+-Ion) an das eine Spaltstück abgegeben und die verbleibende Hydroxylgruppe auf das
andere Spaltstück übertragen.
Bei der Hydrolyse von ATP zu ADP (Siehe Abb. 1) wird Energie frei, die von Enzymen genutzt werden
kann, um eine andere chemische Reaktion anzutreiben. Nach der Spaltung wird das ATP sofort wieder
aufgebaut, um wieder Energie liefern zu können. Für den Aufbau ist Energie nötig die z.B. aus der
Oxidation von Nahrungsstoffen stammt.
Abb. 1: Hydrolyse von ATP zu ADP
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<font color="#FFFFFF" size="5" face="Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif"><strong>Oxidative
Phosphorylierung: ATP-Die Energiewährung des Körpers </strong></font>
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</font></a><font><a href="page1.cml"><img border="0" width="28" height="26" src="page1.jpg">
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<body>
<font size="3">Klick auf die einzelnen Buttons, um mehr über das <b>ATP-Molekül</b>
zu erfahren:</font>
<p class="firstp">
<font size="1"> </font>
</p>
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
<tr>
<td>
<font size="4">1. </font>
</td>
<td>
<font size="3"><input script="script:jmol:1: select all; wireframe 0.15; color bond none; color atoms cpk; color atoms opaque; labels off; select oxygen and ~diss; label -; moveto 1.0 { -984 131 -121 17.3} 129.9 0.0 0.0 {0.0 0.0 0.0} 9.6; define ~nonATP (atomno>=18 and atomno<=48); select ~nonATP; color atoms translucent dimgray; set echo top center; color echo yellow; echo Adenin ist als eine der vier organischen Basen nicht | nur ein Grundbaustein der DNA, sondern auch |Bestandteil anderer biologisch |bedeutsamer Moleküle wie |ATP, NADH und FADH2. |" name="button" value="Adenin" type="submit" id="button">
</font>
</td>
</tr>
<tr>
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2.
</td>
<td>
<input script="script:jmol:1: select all; wireframe 0.15; connect (atomno=42) (atomno=45) single; color bond none; color atoms cpk; color atoms opaque; labels off; select oxygen and ~diss; label -; moveto 1.0 { -984 131 -121 17.3} 129.9 0.0 0.0 {0.0 0.0 0.0} 9.6; define ~nonATP atomno=1 or atomno=2 or atomno=3 or atomno=4 or atomno=5 or atomno=6 or atomno=7 or atomno=8 or atomno=9 or atomno=10 or atomno=11 or atomno=12 or atomno=13 or atomno=14 or atomno=15 or atomno=16 or atomno=17 or atomno=34 or atomno=35 or atomno=36 or atomno=37 or atomno=38 or atomno=39 or atomno=40 or atomno=41 or atomno=42 or atomno=43 or atomno=44 or atomno=45 or atomno=46 or atomno=47; select ~nonATP; color atoms translucent dimgray; set echo top center; color echo yellow; echo Die zweite Einheit des ATPs stellt einen Zucker|aus fünf C-Atomen, die Ribose, dar. Ribose kommt|in der Natur häufig vor, beispielsweise im Rückgrat|der RNA." name="button" value="Ribose" type="submit" id="button">
</td>
</tr>
<tr>
<td>
3.
</td>
<td>
<input script="script:jmol:1:select all;spacefill 0.4; wireframe 0.15; connect (atomno=42) (atomno=45) single; color bond none; moveto 1.0 { -424 272 864 47.6} 411.1 0.0 0.0 {-4.3256664 0.5006666 -0.35766667} 13.5; color atoms cpk; color atoms opaque; labels off; select oxygen and ~diss; label -; select _P; center selected; set labelOffset 0 0; color labels white; font label 18 sansserif bold; define ~p1 (atomno >=34 and atomno<= 38) or atomno=3; define ~p2 (atomno >=38 and atomno<= 42) or atomno=2; define ~p3 (atomno >=42 and atomno<= 47) or atomno=1; select atomno=37; color echo yellow; echo Drei negativ geladene Phosphatgruppen sind Teil|des ATP-Moleküls.; label 1; select ~p1; selectionhalos on; delay 2; selectionhalos off; select atomno=41; label 2; select ~p2; selectionhalos on; delay 2; selectionhalos off; select atomno=45; label 3; select ~p3; selectionhalos on; delay 2; selectionhalos off;" name="button3" value="Phosphatgruppen" type="submit" id="button2">
</td>
</tr>
<tr>
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3.
</td>
<td>
<input script="script:jmol:1: select all;spacefill 0.4; wireframe 0.15; connect (atomno=42) (atomno=45) single; color bond none; select all; color atoms cpk; color atoms opaque; labels off; select oxygen and ~diss; label -; color echo white; echo ATP; moveto 1.0 { -984 131 -121 17.3} 129.9 0.0 0.0 {0.0 0.0 0.0} 9.6; select atomno=45 or atomno=42; color bond yellow; wireframe 0.3; delay 0.5; color bond none; wireframe 0.15; delay 0.5; color bond yellow; wireframe 0.3; delay 0.5; color bond none; wireframe 0.15; delay 0.5; color bond yellow; wireframe 0.3; delay 0.5; color bond none; wireframe 0.15; delay 0.5; color bond yellow; wireframe 0.3; delay 0.5; color bond none; wireframe 0.15; delay 0.5; color bond yellow; wireframe 0.15; connect (selected) (selected) hbond; select (oxygen and connected(_P) and connected(_H)); select hydrogen and connected(selected) or selected; define ~diss selected; select hydrogen and ~diss; hide selected; select oxygen and ~diss; label -;moveto 1.0 { 455 -214 864 49.6} 413.9 0.0 0.0 {-5.538 1.8934999 -0.9095} 14.9; color echo yellow; echo Die chemischen Bindungen zwischen den|Phosphatgruppen sind sehr energiereich.|Da sie zudem leicht spaltbar sind,|ist die in ihnen gespeicherte Energie durch die|Hydrolyse leicht für die Zelle nutzbar." name="button4" value="schwache kovalente Bindungen" type="submit" id="button4">
</td>
</tr>
<tr>
<td>
4.
</td>
<td>
<input realistischeres="#DEFAULT" script="script:jmol:1: select all; spacefill 0.4; wireframe 0.2; connect (atomno=42) (atomno=45) single; color bond none; select all; color atoms cpk; color atoms opaque; labels off; select oxygen and ~diss; label -; color echo white; echo ATP;moveto 1.0 { -984 131 -121 17.3} 129.9 0.0 0.0 {0.0 0.0 0.0} 9.6; color echo yellow ;echo Die folgenden dreidimensionalen, wissenschaftlich an- |erkannten Darstellungsformen von Molekülen sollen |ein ,,realistischeres'' Bild von deren Struktur geben. |" name="button5" value="Kugel-Stab-Modell" type="submit">
</td>
</tr>
<tr>
<td>
5.
</td>
<td>
<input script="script:jmol:1: select all; spacefill off; wireframe 0.3; connect (atomno=42) (atomno=45) single; color bond none; select all; color atoms cpk; color atoms opaque; labels off; select oxygen and ~diss; label -; color echo white; echo ATP; moveto 1.0 { -984 131 -121 17.3} 129.9 0.0 0.0 {0.0 0.0 0.0} 9.6; color echo yellow ;echo Die Bindungen werden als dicke Stäbe dargestellt (die|Atome sieht man anders als im Kugel-Stab-Modell| gar nicht).|" name="button6" value="Stabmodell" type="submit" id="button7">
</td>
</tr>
<tr>
<td>
6.
</td>
<td>
<input script="script:jmol:1: select all; spacefill on;connect (atomno=42) (atomno=45) single; color bond none; select all; color atoms cpk; color atoms opaque; labels off; select oxygen and ~diss; label -; color echo white; echo ATP; moveto 1.0 { -984 131 -121 17.3} 129.9 0.0 0.0 {0.0 0.0 0.0} 9.6; color echo yellow ;echo Die Kugeln entsprechen aus energetischer Sicht der|effektiven Größe eines Atoms.|" name="button7" value="Kalottenmodell" type="submit" id="button6">
</td>
</tr>
<tr>
<td>
<font size="1">  </font>
</td>
<td>
<font size="1"> </font>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center" colspan="2">
<font color="#ff0000"><input script="script:jmol:1: select all;;spacefill 0.4; wireframe 0.15; connect (atomno=42) (atomno=45) single; color bond none; select all; color atoms cpk; color atoms opaque; labels off; select oxygen and ~diss; label -; color echo white; echo ATP; moveto 1.0 { -984 131 -121 17.3} 129.9 0.0 0.0 {0.0 0.0 0.0} 9.6;" name="button8" value="reset" type="submit" id="button9">
</font>
</td>
</tr>
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<p>
<font face="Verdana" color="#cc0000" size="3">Zieh deine Maus über das
Molekül, um es zu bewegen und mit dem Mausrad raus und rein zu zoomen.</font>
</p>
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8DokChampa
8
8DokChampa
10DokChampa
16DokChampa
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16DokChampa
16DokChampatrue
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16DokChampa
16DokChampa
16DokChampa
16DokChampa
16DokChampa
Adenintriphosphate.jpg
8DokChampa
16
16DokChampa
16DokChampatrue
16DokChampa
16DokChampatrue
16DokChampa
8DokChampa
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200
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<head>
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<font size="5" color="#333333" face="DokChampa">Wieviel Phosphatgruppen
besitzt das ATP Molekül?</font>
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1
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-f0f10
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<font size="5" color="#333333" face="DokChampa">Warum wird ATP als
energiereiche Verbindung bezeichnet?</font>
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- weil es ähnlich zu dem "A" Nucleotid der DNA ist.
- weil Phosphate an sich energiereich sind.
- weil die Bindungen zwischen den Phosphatresten energiereich sind.
- weil bei der ATP-Hydrolyse die energiereichere Verbindung ADP entsteht.
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13255 255 255DokChampatruetrue
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<td colspan="2">
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</td>
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</font></a><a href="page4.cml"><font><img border="0" width="29" height="26" src="page4.jpg">
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</td>
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