Adenozin difosfat și adenozin trifosfat sunt molecule organice, cunoscute sub numele de nucleotide, găsite în toate celulele vegetale și animale. ADP este convertit în ATP pentru stocarea energiei prin adăugarea unui grup fosfat cu energie ridicată. Conversia are loc în substanța dintre membrana celulara si nucleu, cunoscut ca citoplasma, sau în structuri speciale producătoare de energie numite mitocondrii.
Ecuația chimică
Conversia ADP în ATP poate fi scrisă ca ADP + Pi + energie → ATP sau, în engleză, adenozin difosfat plus fosfat anorganic plus energie dă adenozin trifosfat. Energia este stocată în molecula ATP în legăturile covalente dintre gruparea fosfat, în special în legătura dintre a doua și a treia grupare fosfat, cunoscută sub numele de legătura pirofosfat.
Fosforilarea chemiosmotică
Conversia ADP în ATP în membranele interioare ale mitocondriilor este cunoscută din punct de vedere tehnic sub numele de fosforilare chemiosmotică. Sacii membranosi de pe pereții mitrocondriilor conțin aproximativ 10.000 de lanțuri enzimatice, care derivă energie din molecule alimentare sau fotosinteza - sinteza moleculelor organice complexe din dioxid de carbon, apă și săruri anorganice - în plante, prin ceea ce este cunoscut sub numele de
ATP Synthase
Oxidarea celulară într-un ciclu de reacții metabolice catalizate de enzime, cunoscut sub numele de Ciclul Krebs, creează o acumulare de particule încărcate negativ numite electroni, care împinge ionii de hidrogen încărcați pozitiv sau protoni, peste membrana mitocondrială internă în camera interioară. Energia eliberată de potențialul electric de-a lungul membranei face ca o enzimă, cunoscută sub numele de ATP sintază, să se atașeze de ADP. ATP sintaza este un complex molecular uriaș și funcția sa este de a cataliza adăugarea unui al treilea grup fosforos pentru a forma ATP. Un singur complex ATP sintază poate genera peste 100 de molecule de ATP în fiecare secundă.
Baterie reincarcabila
Celulele vii folosesc ATP ca și cum ar fi energie de la o baterie reîncărcabilă. Conversia ADP în ATP adaugă putere, în timp ce aproape toate celelalte procese celulare implică defalcarea ATP și tind să descarce energie. În corpul uman, o moleculă tipică de ATP intră în mitocondrii pentru a fi reîncărcată ca ADP mii de ori pe zi, astfel încât concentrația de ATP într-o celulă tipică este de aproximativ 10 ori mai mare decât cea a ADP. Mușchii scheletici necesită cantități mari de energie pentru munca mecanică, astfel încât celulele musculare conțin mai multe mitocondrii decât celulele altor tipuri de țesuturi.