Ich unterrichte mir Zellbiologie aus dem Internet. Trotz meiner normalerweise guten Google-Fähigkeiten stecke ich mit dieser Frage in einer Schleife fest.
F: Was ist die Quelle von ATP?
A: ADP
F: Was ist die Quelle von ADP?
Antwort: ATP
Zuerst dachte ich, dass die ATP-Synthase tatsächlich ATP von Grund auf neu erstellt , wie hier angedeutet:
ATP-Synthase ist ein wichtiges Enzym, das das Energiespeichermolekül Adenosintriphosphat Wikipedia erzeugt
Dann wird mir klar, dass die ATP-Synthase nicht so sehr ATP erzeugt, sondern ADP umwandelt .
Meine Frage
Können Menschen ADP/ATP von Grund auf neu synthetisieren? Wenn ja, wo werden diese Phosphate hergestellt und wenn nicht, welche Nahrungsquelle liefert sie und wie? Und woher bekommen wir den Phosphor?
Danke
Phosphor ist ein sehr häufiger Nährstoff, der in hohen Konzentrationen in Proteinen vorkommt, die in Lebensmitteln wie Milch und Milchprodukten, Fleisch, Bohnen, Linsen, Nüssen und Körnern, insbesondere Vollkornprodukten, enthalten sind. Phosphor kommt in kleineren Mengen auch in Gemüse und Obst vor. Adenosin kommt in vielen der gleichen Lebensmittel vor, sowohl als freies ATP/ADP/AMP als auch als Teil der DNA, die in allen tierischen und pflanzlichen Lebensmitteln zu finden ist (gibt es andere Arten?).
Adenin (die Nukleotidbase vor der Zugabe von Ribose erzeugt Adenosin) wird über den Purinsyntheseweg synthetisiert , dessen Endprodukt IMP oder Inosinmonophosphat ist . IMP wird dann in Adenylosuccinat umgewandelt , dann in AMP, das dann zu ATP phosphoryliert wird. Es sollte beachtet werden, dass dieser, wie es bei den meisten Biosynthesewegen der Fall ist, ATP benötigt, um ihn anzutreiben, was bedeutet, dass ATP benötigt wird, um ATP herzustellen.
Da die vom Poster geäußerte Besorgnis trotz der hervorragenden Antwort von @MattdDMo in einer im Wesentlichen ähnlichen Frage erneut aufgetreten ist, werde ich eine zusätzliche Antwort geben, in der die grundlegenden biochemischen Punkte bearbeitet werden.
Anorganisches Phosphat (der Begriff, der verwendet wird, um die Mischung verschiedener Phosphationen zu beschreiben, die bei physiologischem pH-Wert vorhanden sind) bei Tieren stammt aus der Nahrung.
Es gibt biochemische Prozesse (Substratebene und oxidative Phosphorylierung), bei denen dieses anorganische Phosphat auf Adenosindiphosphat (ADP) übertragen wird, was zu Adenosintriphosphat (ATP) führt.
Dies erklärt, wie das γ-Phosphat (drittes Phosphat) von ATP aus anorganischem Phosphat de novo stammen kann . Es erklärt nicht , woher die α- und β-Phosphate von ADP (und damit ATP) kommen.
Es gibt ein Enzym, Adenylatkinase , das die Bildung von ADP aus ATP und AMP katalysiert:
ATP + AMP ⇔ 2 ADP
Dies kann als Übertragung des γ-Phosphats von ATP (abgeleitet von Phosphat) auf AMP angesehen werden, um das β-Phosphat eines der beiden in der Reaktion erzeugten ADP-Moleküle bereitzustellen. Das erklärt also, wie das β-Phosphat von ADP von anorganischem Phosphat abstammen kann und wie somit sowohl β- als auch γ-Phosphat von ATP de novo von anorganischem Phosphat abstammen . Was ist mit dem α-Phosphat?
Das α-Phosphat im Purinmonophosphat AMP stammt von einem seiner Vorläufer, Ribose-5-Phosphat. Die in biochemischen Texten wie Berg et al. :
ribose-5P →→→→→→ inosine monophosphate →→ AMP
Und das Phosphat im Ribose-5-Phosphat stammt vom γ-Phosphat von ATP bei der Phosphorylierung von Glucose in der Hexokinase-Reaktion der Glykolyse, gefolgt von den Reaktionen des Pentosephosphatwegs . In Umrissen:
ATP + glucose → ADP + glucose 6-P →→ ribulose 5-P → ribose 5-P
Zusammenfassend ermöglicht der Einbau von anorganischem Phosphat (letztendlich durch Nahrungsaufnahme aufrechterhalten) in die γ-Phosphat-Position von ATP dessen Einbau in die α- und β-Positionen während der Purinmonophosphat-Synthese und anschließender Reaktionen.
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