Was ist ATP oder Adenosintriphosphat?
Adenosintriphosphat (ATP) ist ein Molekül, das für die Funktion jeder lebenden Zelle lebenswichtig ist. Man kann es als eine Art chemische “Batterie” betrachten, die Energie speichert und den Zellen je nach Bedarf zur Verfügung stellt.
ATP oder Adenosintriphosphat besteht aus:
- einer Base namens Adenosin (bestehend aus einem Ribosemolekül, das an ein Adeninmolekül gebunden ist), wie sie in der nebenstehenden chemischen Formel beschrieben ist;
- an eine Gruppe von drei Phosphatmolekülen gebunden, die durch energiereiche Bindungen miteinander verbunden sind. Wenn eine dieser Bindungen gebrochen oder gespalten wird, wird eine große Menge an Energie freigesetzt.
Keine tote Zelle produziert ATP, das in toten Zellen durch die Wirkung von Enzymen, die in der Zelle oder in der Umgebung vorhanden sind und ATP abbauen, schnell abgebaut wird.
Diese Eigenschaft lebender Zellen, dass nur sie ATP produzieren, wird ausgenutzt, um lebende von toten Zellen zu unterscheiden, indem man ihr ATP nachweist.
Mit einer Ausnahme: Einige Mikroorganismen, die bestimmten UV-Wellenlängen ausgesetzt sind, die die DNA schädigen, ohne die Mikrobenmembran zu beschädigen, behalten ihr intrazelluläres ATP bei. In diesem Fall bleibt der ATP-Gehalt jedoch konstant und steigt nicht weiter an, da kein ATP mehr produziert wird.
Auch in diesem Fall wird die mikrobielle Zelle sich selbst abbauen und irgendwann ihr intrazelluläres ATP freisetzen oder abbauen.
Sobald ATP seine Energie durch Biolumineszenz freigesetzt hat, wird es zu Adenosinmonophosphat (AMP) mit nur einer Phosphatgruppe.
Die ATP-Biolumineszenz weist Adenosintriphosphat nach.
Was ist ATP-Biolumineszenz und wie wird sie produziert? Jede lebende Zelle produziert in ihrer Zelle ATP (Adenosintriphosphat).
L’ATP détecté par bioluminescence de l’Atp peut être:
- soit de l’ATP libre libéré de cellules endommagées ou mortes
- soit de l’adénosine triphosphate libéré des cellules par lyse de ces cellules au moment de l’analyse.
Wie wird Adenosintriphosphat oder ATP nachgewiesen?
Wenn ATP aus einer Zelle freigesetzt und mit einem Luciferin-Substratkomplex und einem Luciferase-Enzym vermischt wird, kommt es zu einer Lichtreaktion. Diese Reaktion entspricht dem biochemischen Prozess, der es dem Glühwürmchen (Leuchtkäfer) ermöglicht, Licht zu erzeugen.
Theoretisch gilt: Je höher die freigesetzte ATP-Menge, desto höher die Intensität der Biolumineszenz und desto höher die Zahl der in der Probe vorhandenen lebensfähigen Mikroorganismen.
Diese Atp-Analyse wird als ATP-Biolumineszenz bezeichnet.
Eine zweistufige ATP-Biolumineszenzreaktion
Die Biolumineszenz von ATP erfolgt in zwei Schritten.
Während der ersten Phase interagiert Luciferin in Gegenwart von Magnesiumionen (Mg++) und Luciferase mit ATP, um Luciferyl-Adenylat (eine Kombination aus Luciferin und Adenosinmonophosphat), Diphosphat oder Pyrophosphat (PPi) und CO2 zu erzeugen.
Luciferin + ATP ————-> Luciferyladenylat + PPi + CO2
In der zweiten Phase reagiert Luciferyl-Adenylat unter weiterer Anwesenheit von Luciferase mit Sauerstoff, um eine instabile transiente Peroxygruppe (R-O-O-R) im Luciferyl-Adenylat zu bilden. Wenn diese Gruppe zerbricht, regt sie das gesamte System an und verursacht die Lichtemission.
Luciferyladenylat + O2 ————-> Oxyluciferin + AMP + Licht
ATP-Biolumineszenz proportional zur mikrobiellen Belastung?
Diese ATP-Biolumineszenzreaktion ist theoretisch proportional zur lebensfähigen Pilz- oder Bakterienpopulation und sollte es ermöglichen, die Konzentration dieser Keimbelastung zu bestimmen in:
- Trinkwasser, Prozesswasser
- Abwasser
- Ballastwasser
- Luft
- Oberflächen
- Kraftstoffe
- Getränke.
- zur Überprüfung der Wirksamkeit von Dekontaminationsverfahren.
Die herkömmlichen Atp-Testmethoden insbesondere die Atp-Kits der ersten und zweiten Generation, stehen jedoch vor technischen Problemen, von denen einige unüberwindbar sind.
Um zu verstehen, warum das so ist, lesen Sie unsere Seite über ungelöste Probleme der 1. und 2. Generation von Atp-Testkit.
Wie wird diese Biolumineszenzemission gemessen?
Ein Bioluminometer zeigt die Intensität der Lichtreaktion an. Die auf der LCD-Anzeige des Bioluminometers angezeigten Werte werden in RLU (relative Lichteinheiten) angegeben.
Es gibt verschiedene Arten von Bioluminometern, von denen einige aufgrund der Empfindlichkeit ihres Detektors, aber auch aufgrund der Empfindlichkeit ihrer Verbrauchsmaterialien und Reagenzien gegenüber Quenching-Substanzen weniger empfindlich sind als andere.
Diese ATP-Biolumineszenzreaktion ist theoretisch proportional zur lebensfähigen Hefe- oder Bakterienpopulation und sollte es ermöglichen, die Konzentration dieser Bakterien oder Hefen in den untersuchten Getränken zu quantifizieren. Die klassischen Atp-Testmethoden müssen jedoch schwierige technische Probleme überwinden.
Um zu verstehen, warum das so ist, besuchen Sie unsere Seite über ungelöste Probleme bei der Atp-Biolumineszenz. Sie werden besser verstehen, wo die Begrenzungen der Atp-Test der 1. , 2. und 3. Generation liegen.
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