ATP-Synthase und die drei Wege der ATP-Produktion
Stell dir ATP-Synthase wie ein winziges Wasserrad vor, das in deinen Zellmembranen sitzt. Dieses geniale Enzym besteht aus zwei Teilen: Der F₀-Teil fungiert als Tunnel für Protonen, während der F₁-Teil mit seinen drei aktiven Zentren rotiert und dabei ATP herstellt.
Photophosphorylierung passiert in den Chloroplasten deiner Lieblingspflanze. Lichtenergie pumpt Protonen in die Thylakoide, wodurch ein Überdruck entsteht. Wenn diese Protonen durch die ATP-Synthase zurückströmen, wird Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt.
Die Atmungskettenphosphorylierung läuft in deinen Mitochondrien ab - den Kraftwerken deiner Zellen. Hier funktioniert das Prinzip ähnlich wie bei der Photosynthese, nur dass die Energie aus der Zellatmung kommt.
Bei der Substratkettenphosphorylierung entstehen beim Glukoseabbau energiereiche Zwischenprodukte wie 1,3-Bisphosphoglycerinsäure. Diese können ihr Phosphat direkt an ADP abgeben und so ATP bilden - ganz ohne komplizierte Protonenpumpen.
Merktipp: Alle drei Wege führen zum gleichen Ziel: ADP + P → ATP. Nur die Energiequelle ist unterschiedlich!