Adenozīna difosfāts un adenozīna trifosfāts ir organiskas molekulas, kas pazīstamas kā nukleotīdi, atrodamas visās augu un dzīvnieku šūnās. ADP tiek pārveidots par ATP enerģijas uzkrāšanai, pievienojot augstas enerģijas fosfātu grupu. Pārvēršana notiek vielā starp šūnu membrānu un kodols, kas pazīstams kā citoplazmavai īpašās enerģijas ražošanas struktūrās, ko sauc mitohondrijos.
Ķīmiskais vienādojums
ADP pārveidošanu par ATP var uzrakstīt kā ADP + Pi + enerģija → ATP vai, angļu valodā, adenozīna difosfāts plus neorganiskais fosfāts plus enerģija dod adenozīna trifosfātu. Enerģija ATP molekulā tiek uzkrāta kovalentās saitēs starp fosfātu grupu, īpaši saitē starp otro un trešo fosfāta grupu, kas pazīstama kā pirofosfāta saite.
Hemiosmotiskā fosforilēšana
ADP pārvēršana par ATP mitohondriju iekšējās membrānās ir tehniski pazīstama kā ķīmijozmotiskā fosforilēšana. Membrānos maisiņos uz mitrohondriju sienām ir aptuveni 10 000 fermentu ķēžu, kas enerģiju iegūst no pārtikas molekulām vai fotosintēze - sarežģītu organisko molekulu sintēze no oglekļa dioksīda, ūdens un neorganiskiem sāļiem - augos, izmantojot tā saukto
ATP sintēze
Šūnu oksidēšanās fermentu katalizētu metabolisko reakciju ciklā, kas pazīstams kā Krebsa cikls, rada negatīvi lādētu daļiņu, ko sauc par elektroniem, uzkrāšanos, kas pozitīvi uzlādētos ūdeņraža jonus vai protonus izspiež iekšējā mitohondriju membrānā iekšējā kamerā. Enerģija, ko elektriskais potenciāls izdala pāri membrānai, liek fermentam, kas pazīstams kā ATP sintāze, piesaistīties ADP. ATP sintāze ir milzīgs molekulārais komplekss, un tās funkcija ir katalizēt trešās fosfora grupas pievienošanu, veidojot ATP. Viens ATP sintāzes komplekss katru sekundi var radīt vairāk nekā 100 ATP molekulu.
Uzlādējama baterija
Dzīvās šūnas izmanto ATP tā, it kā tā būtu enerģija no uzlādējama akumulatora. Konvertējot ADP uz ATP, tiek pievienota jauda, savukārt gandrīz visi citi šūnu procesi ietver ATP sadalīšanu un mēdz izlādēt enerģiju. Cilvēka ķermenī tipiska ATP molekula iekļūst mitohondrijos, lai tos uzlādētu kā ADP tūkstošiem reizes dienā, tā ka ATP koncentrācija tipiskā šūnā ir aptuveni 10 reizes lielāka nekā ADP. Skeleta muskuļiem mehāniskajam darbam nepieciešams liels enerģijas daudzums, tāpēc muskuļu šūnās ir vairāk mitohondriju nekā citu audu tipu šūnās.