Διφωσφορική αδενοσίνη και τριφωσφορική αδενοσίνη είναι οργανικά μόρια, γνωστά ως νουκλεοτίδια, που βρίσκονται σε όλα τα φυτικά και ζωικά κύτταρα Το ADP μετατρέπεται σε ATP για την αποθήκευση ενέργειας με την προσθήκη ομάδας φωσφορικών υψηλής ενέργειας. Η μετατροπή πραγματοποιείται στην ουσία μεταξύ του κυτταρική μεμβράνη και το πυρήνας, γνωστό ως το κυτόπλασμα, ή σε ειδικές δομές παραγωγής ενέργειας που ονομάζονται μιτοχόνδρια.
Χημική εξίσωση
Η μετατροπή του ADP σε ATP μπορεί να γραφτεί ως ADP + Pi + energy → ATP ή, στα Αγγλικά, διφωσφορική αδενοσίνη συν ανόργανο φωσφορικό συν ενέργεια δίνει τριφωσφορική αδενοσίνη. Η ενέργεια αποθηκεύεται στο μόριο ΑΤΡ στους ομοιοπολικούς δεσμούς μεταξύ της φωσφορικής ομάδας, ιδιαίτερα στον δεσμό μεταξύ της δεύτερης και της τρίτης φωσφορικής ομάδας, γνωστής ως πυροφωσφορικός δεσμός.
Χημειοστωτική φωσφορυλίωση
Η μετατροπή του ADP σε ATP στις εσωτερικές μεμβράνες των μιτοχονδρίων είναι τεχνικά γνωστή ως χημειοσωματική φωσφορυλίωση. Οι μεμβρανικοί σάκοι στα τοιχώματα των μιτροχονδρίων περιέχουν περίπου 10.000 αλυσίδες ενζύμων, οι οποίες αντλούν ενέργεια από μόρια τροφίμων ή φωτοσύνθεση - η σύνθεση σύνθετων οργανικών μορίων από διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ανόργανα άλατα - σε φυτά, μέσω αυτού που είναι γνωστό ως ο
Σύνθεση ATP
Κυτταρική οξείδωση σε κύκλο μεταβολικών αντιδράσεων που καταλύονται από ένζυμα, γνωστές ως Κύκλος Krebs, δημιουργεί μια συσσώρευση αρνητικά φορτισμένων σωματιδίων που ονομάζονται ηλεκτρόνια, τα οποία ωθούν θετικά φορτισμένα ιόντα υδρογόνου ή πρωτόνια, κατά μήκος της εσωτερικής μιτοχονδριακής μεμβράνης στον εσωτερικό θάλαμο. Η ενέργεια που απελευθερώνεται από το ηλεκτρικό δυναμικό κατά μήκος της μεμβράνης προκαλεί ένα ένζυμο, γνωστό ως ATP συνθάση, να προσκολληθεί στην ADP. Η συνθετάση ΑΤΡ είναι ένα τεράστιο μοριακό σύμπλοκο και η λειτουργία της είναι να καταλύει την προσθήκη μιας τρίτης ομάδας φωσφόρου για να σχηματίσει ΑΤΡ. Ένα μόνο σύμπλοκο συνθάσης ATP μπορεί να παράγει πάνω από 100 μόρια ΑΤΡ κάθε δευτερόλεπτο.
Επαναφορτιζόμενη μπαταρία
Τα ζωντανά κύτταρα χρησιμοποιούν ATP σαν να ήταν τροφοδοτούμενο από μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία. Η μετατροπή ADP σε ATP προσθέτει ισχύ, ενώ σχεδόν όλες οι άλλες κυτταρικές διεργασίες περιλαμβάνουν τη διάσπαση του ATP και τείνουν να εκφορτίζουν ισχύ. Στο ανθρώπινο σώμα, ένα τυπικό μόριο ATP εισέρχεται στα μιτοχόνδρια για επαναφόρτιση ως χιλιάδες ADP φορές την ημέρα, έτσι ώστε η συγκέντρωση του ΑΤΡ σε ένα τυπικό κύτταρο να είναι περίπου 10 φορές υψηλότερη από εκείνη του ADP. Οι σκελετικοί μύες απαιτούν μεγάλες ποσότητες ενέργειας για μηχανική εργασία, έτσι τα μυϊκά κύτταρα περιέχουν περισσότερα μιτοχόνδρια από τα κύτταρα άλλων τύπων ιστών.