ATP/Adenosintriphosphat

ATP wurde 1929 von dem deutschen Biochemiker und Physiologen Karl Lohmann entdeckt.
Adenosintriphosphat ist ein zur Gruppe der Mononukleotide gehöriges Molekül, das über Anhydridbindungen gebundene , energiereiche Phosphatreste enthält und damit als Hauptenergiespeicher innerhalb von Zellen dient.

Chemische Struktur
Adenosintriphosphat besteht aus dem Molekül Adenin, das über eine O-glykosidische Bindung an den Fünferzucker Ribose gebunden ist. Am 5'-Ende des Zuckermoleküls befindet sich ein Triphosphatrest, deren erste Phosphatgruppe über als Ester und die beiden anderen anhydridisch gebunden sind.

Synthese
Das Molekül kann aus ATP durch einfache Phosphorylierung beziehungsweise aus Adenosin über drei Phosphorylierungsschritte gebildet werden. Die dazu benötigten aktivierten Phosphatreste stammen entweder von anderen energiereichen Molekülen wie Kreatinphosphat oder einigen Metaboliten der Glykolyse (Substratketten-Phosphorylierung) oder werden im Rahmen der Atmungskette (oxidative Phosphorylierung) unter Verbrauch von FADH2 und NADH innerhalb der Mitochondrien an das Molekül angehängt.

Physiologie
Etwa die Hälfte der aufgenommenen Energie kann der Organismus dazu verwenden, Energie für verschiedene Stoffwechselprozese zur Verfügung zu stellen; dabei spielt die Synthese von ATP die zentrale Rolle: Nach Ablauf des Zitratzyklus in den Mitochondrien werden Redoxäquivalente in Form von NADH und FADH2 gebildet und dann für die Bildung von Adenosintriphosphat von den Enzymen der Atmungskette verbraucht.

Verwendung
Den größten Anteil des ATP-Verbrauchs stellt der aktive Transport von Ionen durch die Zellmembran dar, daneben wird Adenosintriphosphat auch für die Synthese von biologischen Molekülen, den Transport von Teilchen innerhalb der Zelle oder die Bewegung von zellulären Bestandteilen oder Muskeln.

Regulation
Die Regulation der ATP-Konzentration innerhalb der Zellen ist für den Organismus von zentraler Bedeutung. Sie unterliegt verschiedenen Mechanismen:

• Das Absinken der Konzentration von ATP steigert direkt oder indirekt die Aktivität von Enzymen des Glykogen- und Fettabbaus sowie der Glykolyse; es kommt zu einer verstärkten Gewinnung von Energie aus gespeicherten Energievorräten.
• Im Gegensatz dazu sorgt die Steigerung des ATP-Spiegels für die Hemmung energieliefernder Reaktionen sowie für eine Aufstockung der Energiespeicher (beispielsweise Glykogen oder Fett) in verschiedenen Geweben.

Bedarf im Sport
Adenosintriphosphat wird manchmal als "Energiewährung des Körpers" oder "High Energy-Verbindung" bezeichnet. ATP, wie der Name schon sagt, enthält drei Phosphatgruppen. Die Energie in dem Phosphatverbindung ist grösser als die Energie in den meisten anderen chemischen Verbindungen. Der Körper benutzt ATP für seinen eigenen Energieumlauf, zur Bildung von Körperstrukturen und für andere Aufgaben nach Bedarf. ATP ist der primäre Brennstoff für die Muskeln. Meistens erhält man es aus einer Nahrungsergänzung mit Creatin. Zahlreiche Studien sind zu dem Schluss gekommen, dass eine Nahrungsergänzung mit Keratin fettfreie Masse, physische Leistung und Muskelmorphologie als Reaktion auf Widerstandstraining verstärkt. Müdigkeitserscheinungen bei kurzem, hoch intensivem Training ist auf die Unfähigkeit des Skelettmuskels, eine hohen Wert anaerobischen ATPs konstant zu halten. Klinische Studien zeigen eine Leistungsverbesserung aufgrund einer parallelen Verbesserung der ATP-Resynthese während der körperlichen Betätigung. Andere Studien liefern ebenfalls den Nachweis, dass Energiemetabolismus und O2-bedingte pulmonale Vasodilation von einer Erhöhung der ATP-Werte begleitet ist. Auch viele Studienteilnehmer, die ihr Kraftniveau verbesserten und sich besser fühlten, schienen von der ATP-Supplementirung zu profitieren.

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