Аденозин дифосфат и аденозин трифосфат са органични молекули, известни като нуклеотиди, открити във всички растителни и животински клетки. ADP се превръща в ATP за съхранение на енергия чрез добавяне на високоенергийна фосфатна група. Преобразуването се извършва в веществото между клетъчната мембрана и ядро, известен като цитоплазма, или в специални структури за производство на енергия, наречени митохондрии.
Химическо уравнение
Преобразуването на ADP в ATP може да бъде написано като ADP + Pi + енергия → ATP или, на английски, аденозин дифосфат плюс неорганичен фосфат плюс енергия дава аденозин трифосфат. Енергията се съхранява в молекулата на АТФ в ковалентните връзки между фосфатната група, особено в връзката между втората и третата фосфатни групи, известна като пирофосфатна връзка.
Хемиосмотично фосфорилиране
Превръщането на ADP в ATP във вътрешните мембрани на митохондриите е технически известно като хемиосмотично фосфорилиране. Мембранните торбички по стените на митрохондриите съдържат приблизително 10 000 ензимни вериги, които черпят енергия от хранителни молекули или фотосинтеза - синтез на сложни органични молекули от въглероден диоксид, вода и неорганични соли - в растенията, чрез това, което е известно като на
ATP Synthase
Клетъчно окисление в цикъл на ензимно катализирани метаболитни реакции, известни като Цикъл на Кребс, създава натрупване на отрицателно заредени частици, наречени електрони, което изтласква положително заредени водородни йони или протони през вътрешната митохондриална мембрана във вътрешната камера. Енергията, освободена от електрическия потенциал през мембраната, кара ензим, известен като АТФ синтаза, да се свърже с ADP. АТФ синтазата е огромен молекулярен комплекс и нейната функция е да катализира добавянето на трета фосфорна група за образуване на АТФ. Един-единствен АТФ-синтазен комплекс може да генерира над 100 молекули АТФ всяка секунда.
Акумулаторна батерия
Живите клетки използват ATP, сякаш е захранване от акумулаторна батерия. Преобразуването на ADP в ATP добавя мощност, докато почти всички други клетъчни процеси включват разграждането на ATP и са склонни да разреждат мощността. В човешкото тяло типична молекула АТФ навлиза в митохондриите за презареждане като ADP хиляди пъти на ден, така че концентрацията на АТФ в типична клетка е около 10 пъти по-висока от тази на ADP. Скелетните мускули изискват големи количества енергия за механична работа, така че мускулните клетки съдържат повече митохондрии, отколкото клетките на други видове тъкани.