ATP-Synthase
Die ATP-Synthase übernimmt die chemische Kopplung von ADP und Pi. Dabei macht sich dieses membranständige Enzym die Energie aus dem Protonengradienten nutzbar.
Sowohl in der Lichtreaktion der Fotosynthese als auch in der Atmungskette findet sich die ATP-Synthase als Produktionsstätte der universellen Energiewährung ATP.
Lokalisation ATP-Synthase:
(1) Fotosynthese: Thylakoidmembran der Chloroplasten
(2) Atmung: innere mitochondriale Membran
Bau und Funktion der ATP-Synthase:
Die ATP-Synthase ist eine FoF1-Synthase. Sie besteht aus einem Membran durchspannenden Komplex und einem ATP-bildenden Komplex.
Die ATP-Synthase erzeugt ATP. Für diese Katalyse wird Energie benötigt. Diese wird durch die Kopplung der ATP-Synthese an den Protonentransport aufgebracht. Während der Lichtreaktion der Fotosynthese bzw. im Verlauf der Endoxidation der Atmungskette wird ein Protonengradient erzeugt. Das Ungleichgewicht von Protonen erzeugt Energie. Der kontrollierte Rückfluss der Protonen hin zum Konzentrationsausgleich durch die ATP-Synthase "bezahlt" den Produktionsprozess der ATP-Erzeugung.
Das Enzym formt im Prinzip die Energie aus dem Protonengradienten in speicherbare chemische Energie (ATP) um.
Das Enzym spielt im Stoffwechsel fast aller bekannten Organismen eine zentrale Rolle, da ATP der universelle Energieüberträger bzw. -speicher darstellt.
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