Hauptunterschied – Glukose vs. ATP
Glukose und ATP sind organische Verbindungen, die aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen. Abgesehen von diesen drei Elementen enthält ATP Phosphor und Stickstoff. Die Zellatmung zerlegt Glukose in Wasser und Kohlendioxid, wodurch 38 Netto-ATP-Moleküle entstehen. ATP ist das energieh altige Nukleotid in den Zellen, während die in Glukose enth altene Energie zur Herstellung von ATP verwendet wird. Der Hauptunterschied zwischen Glukose und ATP ist die Zusammensetzung dieser beiden Moleküle.
Was ist Glukose?
Glukose ist ein einfacher Zucker, der in lebenden Organismen weit verbreitet ist. Die chemische Formel von Glukose ist C6H12O6Es ist ein Monosaccharid, das als Vorstufe für viele im Organismus vorkommende Kohlenhydrate fungiert. In Pflanzen wird Glukose durch Photosynthese produziert und als Substrat für die Energiegewinnung verwendet. Bei Tieren ist Glukose eine Hauptenergiequelle. In Prokaryoten unterliegt Glukose entweder der aeroben Atmung, der anaeroben Atmung oder der Fermentation und wird in Energiemoleküle umgewandelt. Daher kann Glukose als eine der primären Energiequellen lebender Organismen betrachtet werden.
Glukose wird durch aerobe Atmung vollständig zu Wasser und Kohlendioxid abgebaut. Es beginnt mit der Glykolyse und geht über den Krebszyklus und die Elektronentransportkette. Am Ende wandelt es die Energie im Nährstoff Glukose in 38 ATP und zwei weitere Abfallprodukte um. Die anaerobe Atmung produziert weniger ATP aus einem Glukosemolekül, da Glukose einer unvollständigen Verbrennung unterliegt. Manche Mikroorganismen fermentieren Laktose zu Milchsäure oder Alkohol erzeugen unter anoxischen Bedingungen Energie. Alle diese Prozesse verwenden Glukose als Ausgangssubstrat für die ATP-Produktion.
Abbildung_01: Glukose in der Zellatmung
Ein hoher Energiebedarf des Gehirns erfordert eine Energiequelle, die ständig Energie liefert. Glukose dient beim Menschen als Energiequelle für Gehirntreibstoff. Es dient auch als Energiequelle für Muskeln und andere Gewebe. Neben der Energiegewinnung ist Glukose an der Herstellung von Strukturmolekülen im menschlichen Körper beteiligt. Glukose wird im Körper durch Blut transportiert. Die Glukosekonzentration im Blut sollte streng reguliert werden, um anormale Werte zu vermeiden, die gesundheitliche Komplikationen wie Hypoglykämie, Diabetes, Gewichtszunahme usw. verursachen.
Was ist ATP?
Adenosintriphosphat (ATP) ist die Energiewährung in lebenden Zellen. Es ist ein Nukleotid, das aus drei Hauptkomponenten besteht; nämlich Ribosezucker, Triphosphatgruppe und Adeninbase. ATP-Moleküle tragen innerhalb der Moleküle eine hohe Energie. Bei einer Energieanforderung für Wachstum und Stoffwechsel hydrolysiert das ATP und setzt seine Energie für den zellulären Bedarf frei. Drei Phosphatgruppen sind für die Funktion des ATP-Moleküls verantwortlich, da die Energie im ATP-Molekül innerhalb der Phosphoanhydridbindungen zwischen den Phosphatgruppen gespeichert wird. Die am häufigsten hydrolysierende Phosphatgruppe des ATP-Moleküls ist die am weitesten vom Ribosezucker entfernte Phosphatgruppe (Gamma-Phosphat).
ATP-Molekül trägt hohe Energie in sich. Daher ist es ein instabiles Molekül. Die Hydrolyse von ATP ist immer über eine exergonische Reaktion möglich. Die terminale Phosphatgruppe wird vom ATP-Molekül entfernt und in Adenosindiphosphat (ADP) umgewandelt, wenn Wasser vorhanden ist. Diese Umwandlung setzt 30,6 kJ/mol Energie an die Zellen frei. ADP wird während der Zellatmung unmittelbar in den Mitochondrien durch die ATP-Synthase wieder in ATP umgewandelt.
Abbildung_02: ADP-ATP-Zyklus
Was ist der Unterschied zwischen Glukose und ATP?
Glukose vs. ATP |
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| Glukose ist ein einfacher Zucker, der in lebenden Organismen verwendet wird | ATP ist das energieh altige Nukleotid in Zellen |
| Zusammensetzung | |
| Bestehend aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff | Bestehend aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Phosphor |
| Kategorie | |
| Es ist ein Monosaccharid (einfacher Zucker) | Es ist ein Nukleotid |
| Funktion | |
| Wirkung als primäre Energiequelle (Nährstoff) | Fungiert als Energiewährung der Zelle |
| Energieform | |
| Enthält viel Energie, ist aber nicht direkt verfügbar | Enthält Energie in Form einer leicht verfügbaren Form für den zellulären Bedarf |
Zusammenfassung – Glukose vs. ATP
Glukose ist eine der primären Energiequellen in lebenden Organismen. Die Energie der Glukose wird durch verschiedene Prozesse der Zelle wie aerobe Atmung, anaerobe Atmung und Fermentation in ATP-Moleküle umgewandelt. ATP ist das Nukleotid, das Energie in der Zelle freisetzt und speichert. Es fungiert als Energiewährung der lebenden Organismen. Das ATP-Molekül enthält eine hohe Energie, die ursprünglich in den Glukosemolekülen gefunden wurde. Ein Glucosemolekül ergibt bei der aeroben Atmung netto 38 ATP-Moleküle. Die Energie eines Glucosemoleküls wird in den 38 ATP-Molekülen in den Zellen gespeichert.
