Adénosine diphosphate et l'adénosine triphosphate sont des molécules organiques, appelées nucléotides, présentes dans toutes les cellules végétales et animales. L'ADP est converti en ATP pour le stockage d'énergie par l'ajout d'un groupe phosphate à haute énergie. La conversion a lieu dans la substance entre le membrane cellulaire et le noyau, connu comme le cytoplasme, ou dans des structures spéciales productrices d'énergie appelées mitochondries.
Équation chimique
La conversion d'ADP en ATP peut être écrite comme ADP + Pi + énergie → ATP ou, en anglais, adénosine diphosphate plus phosphate inorganique plus énergie donne l'adénosine triphosphate. L'énergie est stockée dans la molécule d'ATP dans les liaisons covalentes entre le groupe phosphate, en particulier dans la liaison entre les deuxième et troisième groupes phosphate, connue sous le nom de liaison pyrophosphate.
Phosphorylation chimiosmotique
La conversion de l'ADP en ATP dans les membranes internes des mitochondries est techniquement connue sous le nom de phosphorylation chimiosmotique. Les sacs membraneux sur les parois des mitrochondries contiennent environ 10 000 chaînes enzymatiques, qui tirent leur énergie de molécules alimentaires ou photosynthèse - la synthèse de molécules organiques complexes à partir de dioxyde de carbone, d'eau et de sels inorganiques - dans les plantes, via ce que l'on appelle les
chaîne de transport d'électrons.ATP synthase
L'oxydation cellulaire dans un cycle de réactions métaboliques catalysées par des enzymes, connue sous le nom de Cycle de Krebs, crée une accumulation de particules chargées négativement appelées électrons, qui poussent des ions d'hydrogène chargés positivement, ou protons, à travers la membrane mitochondriale interne dans la chambre interne. L'énergie libérée par le potentiel électrique à travers la membrane provoque la fixation d'une enzyme, connue sous le nom d'ATP synthase, à l'ADP. L'ATP synthase est un énorme complexe moléculaire et sa fonction est de catalyser l'ajout d'un troisième groupe phosphoré pour former l'ATP. Un seul complexe ATP synthase peut générer plus de 100 molécules d'ATP par seconde.
Batterie rechargeable
Les cellules vivantes utilisent l'ATP comme s'il s'agissait de l'énergie d'une batterie rechargeable. La conversion de l'ADP en ATP ajoute de la puissance, tandis que presque tous les autres processus cellulaires impliquent la dégradation de l'ATP et ont tendance à décharger de la puissance. Dans le corps humain, une molécule d'ATP typique pénètre dans les mitochondries pour se recharger sous forme d'ADP de milliers de fois par jour, de sorte que la concentration d'ATP dans une cellule typique est environ 10 fois plus élevée que celle de ADP. Les muscles squelettiques nécessitent de grandes quantités d'énergie pour le travail mécanique, de sorte que les cellules musculaires contiennent plus de mitochondries que les cellules d'autres types de tissus.