Kaip ADP konvertuojamas į ATP?

Adenozino difosfatas ir adenozino trifosfatas yra organinės molekulės, žinomos kaip nukleotidai, randamos visose augalų ir gyvūnų ląstelėse. ADP paverčiamas ATP energijai kaupti, pridedant didelės energijos fosfatų grupę. Konversija vyksta substancijoje tarp ląstelės membrana ir branduolys, žinomas kaip citoplazma, arba specialiose energijos gamybos struktūrose, vadinamose mitochondrijos.

ADP pavertimą ATP galima rašyti kaip ADP + Pi + energija → ATP arba, angliškai, adenozino difosfatas plius neorganinis fosfatas plius energija suteikia adenozino trifosfatą. Energija ATP molekulėje kaupiama kovalentinėse jungtyse tarp fosfatų grupės, ypač jungtyje tarp antrosios ir trečiosios fosfatų grupės, vadinamose pirofosfato jungtimis.

Mitochondrijų vidinėse membranose ADP virtimas ATP yra techniškai žinomas kaip chemiosmotinis fosforilinimas. Membrochiniuose maišeliuose ant mitrochondrijų sienelių yra maždaug 10 000 fermentų grandinių, kurios energiją gauna iš maisto molekulių arba fotosintezė - sudėtingų organinių molekulių sintezė iš anglies dioksido, vandens ir neorganinių druskų - augaluose per vadinamąjį

Ląstelių oksidacija fermentų katalizuojamų metabolinių reakcijų cikle, vadinamame Krebso ciklassukuria neigiamai įkrautų dalelių, vadinamų elektronais, sankaupą, kuri teigiamai įkrautus vandenilio jonus arba protonus išstumia per vidinę mitochondrijų membraną į vidinę kamerą. Elektros potencialo, išsiskiriančio per membraną, išskiriama energija sukelia fermento, žinomo kaip ATP sintazė, prisijungimą prie ADP. ATP sintazė yra didžiulis molekulinis kompleksas, kurio funkcija yra katalizuoti trečiosios fosforo grupės pridėjimą, kad susidarytų ATP. Vienas ATP sintazės kompleksas gali generuoti per 100 ATP molekulių kiekvieną sekundę.

Gyvos ląstelės naudoja ATP, tarsi energiją iš įkraunamos baterijos. Konvertuojant ADP į ATP, pridedama galia, tuo tarpu beveik visi kiti korinio ryšio procesai yra susiję su ATP suskaidymu ir linkę iškrauti energiją. Žmogaus kūne tipinė ATP molekulė patenka į mitochondrijas, kad pasikrautų kaip tūkstančiai ADP kartus per dieną, kad ATP koncentracija tipiškoje ląstelėje būtų maždaug 10 kartų didesnė nei ADP. Skeleto raumenims reikalingas didelis energijos kiekis mechaniniam darbui, todėl raumenų ląstelėse yra daugiau mitochondrijų nei kitų audinių tipų ląstelėse.