Hunger R

Privatpraxis, Lürlibadstrasse 80, 7000 Chur, Schweiz

„Letztlich ist es bei allen Lebensvorgängen nur eine ganz bestimmte chemische Reaktion, welche die nötige Energie liefert, und das ist die Hydrolyse von Adenosintriphosphat (ATP).“(1)

ATP kann nicht gespeichert werden. Es zerfällt im Zytosol in ADP und PO4 und setzt -30.5 kJ/Mol frei. Bei pH 7,0 liegt es in stark geladener Form vor. Es trägt annähernd vier negative Ladungen. Mit zweiwertigen Ionen bildet es stabile Komplexe. In der Zelle liegt es vorwiegend als Mg2+Komplex vor. Eine seiner wichtigsten Funktionen ist die Uebertragung einer Phosphat-Gruppe vom ATP auf ein Substrat (ATPasen, Proteinsynthese etc.) Die Konzentration im Zytosol bleibt bei ca. 3 – 4 mmol/l konstant, die Mg Konzentration bei ca. 2 – 3 mmol/l. Mg macht aus dem labilen ATP den stabilen MgATP Komplex.

„Die 70 kg ATP, die jeder Mensch jeden Tag produziert, werden zu mehr als 90% von den Mitochondrien bereitgestellt. Sie nehmen das ADP und das Phosphat auf, das bei der Hydrolyse von ATP anfällt, und regenerieren daraus ATP, das wieder in das Zytosol zurücktransportiert wird“(1). Das ATP wird ständig hydrolysiert und neu synthedisiert. 50 g ATP werden durchschnittlich in jeder Minute regeneriert, rund 1000 mal pro Tag. Im Zytsol transportiert Mg den stabilen MgATP Komplex an seinen Wirkungsplatz.

     Als positiver Effektor der Phosphofruktokinase reguliert ADP die Geschwindigkeit der Glykolyse. MgATP drosselt den ATP Zerfall in ADP und PO4. Hohe ATP und niedere ADP Konzentrationen bremsen die Glykolyse. Der Verbrauch von Glukose wird reduziert, das sich als Glykogen oder Fett in der Zelle ablagern kann, oder extrazellulär kann der Rückstau der Glukose im Blut zu einer Insulinresistenz führen. Die Hydrolyse des MgATP in den ATPasen, bei der Proteinsynthese etc. lässt durch Uebertragung des PO4 vom ATP auf sein Substrat ADP im Zytosol ansteigen und ersetzt das ADP aus dem reduzierten MgATP Zerfall. Bei körperlicher Arbeit steigt die ADP Konzentration in den Muskelzellen weiter an und aktiviert intensiv die Phosphofruktokinase, sodass die Glykolyse genügend Glukose verbrennen kann und einen Rückstau verhindert wird.

References: 1)Joachim Rassow in Biochemie, 3. Auflage 2012. Thieme

                       2)Physiologie. Speckmann, Hescheler, Köhling. 6.Auflage 2013, Urban&Fischer