Direkt zum Inhalt
Lexikon der Neurowissenschaft

Adenosintriphosphat

Adenosintriphosphat s [von griech. aden = Drüse], Adenosin-5'-triphosphat (anionische Form der Adenosin-5'-triphosphorsäure), Abk. ATP, E adenosine triphosphate, niedermolekulare chemische Verbindung aus der Purinbase Adenin, Ribose und 3 linear aneinandergereihten Phosphaten. Die Bindungen des zweiten bzw. dritten Phosphats sind sehr energiereich und leicht aufzuspalten. Dabei wird zusammen eine Energie von 8-10 kcal/mol (ca. 30 kJ/mol) freigesetzt ( siehe Abb. ). ATP ist die wichtigste energiereiche Verbindung des Zellstoffwechsels und hat eine universelle biologische Bedeutung im intrazellulären Energiestoffwechsel als temporärer Speicher chemischer Energie. Es ist einer der Nucleotidbausteine für die Synthese von makromolekularen Nucleinsäuren, der Desoxyribonucleinsäuren (DNA) und Ribonucleinsäuren (RNA). Adenylatcyclase katalysiert die Umwandlung von ATP in zyklisches Adenosin-3',5'-monophosphat (cAMP). – ATP fungiert nicht nur als Energieträger im Organismus, sondern ist auch als Neurotransmitter im Gehirn, Sympathicus und Parasymphaticus nachweisbar. Dabei kann ATP sowohl als eigenständiger Transmitter fungieren als auch die Freisetzung von Neurotransmittern wie Acetylcholin und Noradrenalin modulieren. ATP wird z.B. als Cotransmitter (Cotransmission) zusammen mit Noradrenalin in Vesikeln in den Endigungen postganglionär sympathischer Nerven gespeichert. Nerven-Aktionspotentiale bewirken die Freisetzung dieses Transmitter-Cocktails aus den Speichervesikeln in den synaptischen Spalt (Synapsen). Weiterhin sind excitatorische ATP-Wirkungen auch an einer ganzen Reihe weiterer Gewebe, wie Skelettmuskel und Herzmuskel, bekannt. Exogenes ATP kann im Gehirn an bestimmten Neuronen (Nervenzellen des caudalen Trigeminus-Kerns, noradrenerge Locus-coeruleus-Neurone des Stammhirns, Neurone der medialen Habenula des Diencephalons) die neuronale Aktivität steigern. Reizt man z.B. im Hirnschnittpräparat die Umgebung der medialen Habenula elektrisch, so kann man an deren Nervenzellen excitatorische (depolarisierende), postsynaptische Ionenströme registrieren. Diese sind durch den ATP-Antagonisten Suramin-Natrium teilweise zu blockieren. Ähnliche Mechanismen der ATP-Wirkung (Induktion von excitatorischen Membranströmen) sind auch an Glattmuskelzellen aus Gefäßen und Samenleitern, sensorischen Rückenmarksneuronen (Rückenmark), chromaffinen Zellen des Nebennierenmarks (Catecholamine synthetisierende Zellen) und Mikrogliazellen verschiedener Spezies beschrieben. Charakteristisch für all diese Ionenströme ist, daß ihr Umkehrpotential nahe 0 mV liegt und daß sie bei Membranpotentialen negativer als 0 mV einwärts gerichtet sind. Dies führt zur Depolarisation und legt nahe, daß ATP unselektiv kationische Kanäle aktiviert (ATP-Rezeptoren). Die Neurotransmitterwirkung von ATP wird durch eine im synaptischen Spalt aktive Enzymkaskade beendet, die die sukzessive Abspaltung der Phosphatreste unter Bildung von Adenosin katalysiert. Adenosintriphosphatasen.



Adenosintriphosphat

Adenosintriphosphat (ATP) besteht aus Adenin, Ribose und einer Triphosphat-Einheit mit zwei inneren Phosphorsäureanhydrid-Bindungen. Bei deren enzymatischer Hydrolyse zu Adenosindiphosphat (ADP) und dann weiter zu Adenosinmonophosphat (AMP) wird Bindungsenergie freigesetzt (ΔG°' = freigesetzte Energie unter Normalbedingungen). Die Phosphatgruppen sind in Wirklichkeit räumlich-tetraedrisch, nicht eben-quadratisch aufgebaut.

  • Die Autoren
Redaktion

Dr. Hartwig Hanser, Waldkirch (Projektleitung)
Christine Scholtyssek (Assistenz)

Fachberater

Prof. Albert Ludolph, Ulm
Prof. Lothar Pickenhain, Leipzig
Prof. Heinrich Reichert, Basel
Prof. Manfred Spitzer, Ulm

Autoren

Aertsen, Prof., Ad, Freiburg
Aguzzi, Prof., Adriano, Zürich
Baier, Dr., Harmut, Ulm
Bartels, Prof., Mathias, Tübingen
Becker, Dr., Andreas, Marburg
Born, Prof., Jan, Lübeck
Brecht, Dr., Stephan, Kiel
Breer, Prof., Heinz, Stuttgart
Carenini, Dr., Stefano, Würzburg
Cruse, Prof., Holk, Bielefeld
Culmsee, Dr., Carsten, Marburg
Denzer, Dr., Alain, Waldenburg
Egert, Dr., Ulrich, Freiburg
Ehrenstein, Dr., Walter, Dortmund
Eurich, Dr., Christian , Bremen
Eysel, Prof., Ulf, Bochum
Fischbach, Prof., Karl-Friedrich, Freiburg
Frey, Dunja, Basel
Fuhr, Dr., Peter, Basel
Greenlee, Prof., Marc, Oldenburg
Hartmann, Beate, Basel
Heck, Dr., Detlef, Freiburg
Heller, Prof., Kurt, München
Henkel , Dr., Rolf , Bremen
Herdegen, Prof., Thomas, Kiel
Herrmann, Dr., Gudrun, Bern
Hilbig, Dr., Heidegard, Leipzig
Hirth, Dr., Frank, Basel
Huber, Dr., Gerhard, Zürich
Hund, Martin, Basel
Illing, Dr., Robert Benjamin, Freiburg
Käch, Dr., Stefanie, Basel
Kästler, Dr., Hans, Ulm
Kaiser, Dr., Reinhard, Freiburg
Kaluza, Jan, Stuttgart
Kapfhammer, Dr., Josef P., Freiburg
Kestler, Dr., Hans, Ulm
Kittmann, Dr., Rolf, Freiburg
Klix, Prof., Friedhart , Berlin
Klonk, Dr., Sabine, Stuttgart
Klumpp, Prof., Susanne, Marburg
Kössl, Dr., Manfred, München
Köster, Dr., Bernd, Freiburg
Kraetschmar, Dr., Gerhard, Ulm
Krieglstein, Prof., Josef, Marburg
Krieglstein, Prof., Kerstin, Homburg
Kuschinsky, Prof., Wolfgang, Heidelberg
Lahrtz, Stephanie, Hamburg
Landgraf, Dr., Uta, Stegen
Laux, Thorsten, Basel
Lindemann, Prof., Bernd, Homburg
Löffler, Dr., Sabine, Leipzig
Ludolph, Prof., Albert, Ulm
Malessa, Dr., Rolf, Weimar
Marksitzer, Dr., Rene, Luzern
Martin, Dr., Peter, Kehl-Kork
Martini, Prof., Rudolf, Würzburg
Medicus, Dr., Gerhard, Thaur
Mehraein, Dr., Susan, Freiburg
Meier, Dr., Kirstin, Freiburg
Mendelowitsch, Dr., Aminadav, Basel
Mergner, Prof., Thomas, Freiburg
Metzinger, Dr., Thomas, Frankfurt am Main
Mielke, Dr., Kirsten, Kiel
Misgeld, Prof., Ulrich, Heidelberg
Moll, Joachim, Basel
Münte, Prof., Thomas, Magdeburg
Neumann, Dr., Harald, Planegg-Martinsried
Nitsch, Prof., Cordula, Basel
Oehler, Prof., Jochen, Dresden
Otten, Prof., Uwe, Basel
Palm, Prof., Günther, Ulm
Pawelzik, Prof., Klaus, Bremen
Pickenhain, Prof., Lothar, Leipzig
Ravati, Alexander, Marburg
Reichel, Dr., Dirk, Lübeck
Reichert, Prof., Heinrich, Basel
Reinhard, Dr., Eva, Bern
Rieckmann, Dr., Peter, Würzburg
Riemann, Prof., Dieter, Freiburg
Ritter, Prof., Helge, Bielefeld
Roth, Prof., Gerhard , Bremen
Roth, Lukas W.A., Bern
Rotter, Dr., Stefan, Freiburg
Rubin, Dr., Beatrix, Basel
Ruth, Dr., Peter, Giessen
Schaller, Dr., Bernhard, Basel
Schedlowski, Prof., Manfred, Essen
Schneider, Dr., Werner X., München
Scholtyssek, Christine, Umkirch
Schwegler, Prof., Helmut , Bremen
Schwenker, Dr., Friedhelm, Ulm
Singer, Prof., Wolf, Frankfurt am Main
Spiegel, Dr., Roland, Zürich
Spitzer, Prof., Manfred, Ulm
Steck, Prof., Andreas, Basel
Steinlechner, Prof., Stephan, Hannover
Stephan, Dr., Achim, Rüsselsheim
Stoeckli, Dr., Esther, Basel
Stürzel, Frank, Freiburg
Swandulla, Prof., Dieter, Erlangen
Tolnay, Dr., Markus, Basel
Unsicker, Prof., Klaus, Heidelberg
Vaas, Rüdiger, Bietigheim-Bissingen
van Velthoven-Wurster, Dr., Vera, Freiburg
Walter, Dr., Henrik, Ulm
Wicht, Dr., Helmut, Frankfurt
Wolf, Prof., Gerald, Magdeburg
Wullimann, Prof., Mario, Bremen
Zeilhofer, Dr., Hans-Ulrich, Erlangen
Zimmermann, Prof., Manfred, Heidelberg

Partnervideos