אדנוזין דיפוספט ו אדנוזין טרי פוספט הן מולקולות אורגניות, המכונות נוקליאוטידים, הנמצאות בכל תאי הצומח ובעלי החיים. ADP מומר ל- ATP לאחסון אנרגיה על ידי תוספת של קבוצת פוספט בעלת אנרגיה גבוהה. ההמרה מתרחשת בחומר שבין ה- קרום תא וה גַרעִין, ידוע כ ציטופלזמה, או במבנים מיוחדים לייצור אנרגיה הנקראים מיטוכונדריה.
משוואה כימית
את ההמרה של ADP ל- ATP ניתן לכתוב כ- ADP + Pi + אנרגיה → ATP או, באנגלית, אדנוזין דיפוספט בתוספת פוספט אנאורגני בתוספת אנרגיה נותן אדנוזין טריפוספט. אנרגיה מאוחסנת במולקולת ה- ATP בקשרים קוולנטיים בין קבוצת הפוספט, במיוחד בקשר בין קבוצת הפוספט השנייה והשלישית, המכונה הקשר פירופוספט.
זרחון כימו-סמוטי
ההמרה של ADP ל- ATP בקרומים הפנימיים של המיטוכונדריה מכונה טכנית זרחון כימיוסמוטי. שקיות ממברנות על קירות המיטרוכונדריה מכילות כ -10,000 שרשראות אנזימים, השואבות אנרגיה ממולקולות מזון או פוטוסינתזה - סינתזה של מולקולות אורגניות מורכבות מפחמן דו חמצני, מים ומלחים אנאורגניים - בצמחים, דרך מה שמכונה ה שרשרת העברת אלקטרונים.
ATP Synthase
חמצון תאי במחזור של תגובות מטבוליות מזרזות אנזים, המכונה
מחזור קרבס, יוצר הצטברות של חלקיקים טעונים שליליים הנקראים אלקטרונים, אשר דוחפים יוני מימן טעונים חיוביים, או פרוטונים, על פני קרום המיטוכונדריה הפנימי אל תוך החדר הפנימי. האנרגיה שמשחרר הפוטנציאל החשמלי על פני הממברנה גורמת לאנזים, המכונה ATP synthase, להיקשר ל- ADP. ATP סינתזה הוא קומפלקס מולקולרי ענק ותפקידו לזרז תוספת של קבוצת זרחן שלישית ליצירת ATP. קומפלקס ATP סינתאז יחיד יכול לייצר מעל 100 מולקולות של ATP בכל שנייה.סוללה נטענת
תאים חיים משתמשים ב- ATP כאילו היה זה כוח מהסוללה הנטענת. המרת ADP ל- ATP מוסיפה כוח, בעוד שכמעט כל שאר התהליכים הסלולריים כוללים פירוק של ATP ונוטים לפרוק חשמל. בגוף האדם, מולקולת ATP טיפוסית נכנסת למיטוכונדריה לטעינה כאלפי ADP פעמים ביום, כך שריכוז ה- ATP בתא טיפוסי גבוה פי 10 מזה של ADP. שרירי השלד דורשים כמויות גדולות של אנרגיה לעבודה מכנית, ולכן תאי שריר מכילים יותר מיטוכונדריה מאשר תאים מסוגים אחרים של רקמות.