Аденозиндифосфат а также аденозинтрифосфат представляют собой органические молекулы, известные как нуклеотиды, присутствующие во всех клетках растений и животных. АДФ превращается в АТФ для хранения энергии путем добавления высокоэнергетической фосфатной группы. Преобразование происходит в веществе между клеточная мембрана и ядро, известный как цитоплазма, или в специальных энергопроизводящих структурах, называемых митохондрии.
Химическое уравнение
Преобразование АДФ в АТФ можно записать как АДФ + Pi + энергия → АТФ или, по-английски, аденозиндифосфат плюс неорганический фосфат плюс энергия дает аденозинтрифосфат. Энергия хранится в молекуле АТФ в ковалентных связях между фосфатной группой, особенно в связи между второй и третьей фосфатными группами, известной как пирофосфатная связь.
Хемиосмотическое фосфорилирование
Превращение АДФ в АТФ на внутренних мембранах митохондрий технически известно как хемиосмотическое фосфорилирование. Мембранные мешочки на стенках митрохондрий содержат около 10 000 ферментных цепей, которые получают энергию от молекул пищи или фотосинтез - синтез сложных органических молекул из углекислого газа, воды и неорганических солей - в растениях посредством так называемого в
электронная транспортная цепь.АТФ-синтаза
Клеточное окисление в цикле метаболических реакций, катализируемых ферментами, известных как Цикл Кребса, создает скопление отрицательно заряженных частиц, называемых электронами, которые проталкивают положительно заряженные ионы водорода или протоны через внутреннюю митохондриальную мембрану во внутреннюю камеру. Энергия, выделяемая электрическим потенциалом через мембрану, заставляет фермент, известный как АТФ-синтаза, присоединяться к АДФ. АТФ-синтаза - это огромный молекулярный комплекс, и его функция заключается в том, чтобы катализировать добавление третьей группы фосфора с образованием АТФ. Один комплекс АТФ-синтазы может генерировать более 100 молекул АТФ каждую секунду.
Аккумуляторная батарея
Живые клетки используют АТФ, как будто это энергия от аккумуляторной батареи. Преобразование АДФ в АТФ добавляет энергии, в то время как почти все другие клеточные процессы включают расщепление АТФ и имеют тенденцию к разрядке. В организме человека типичная молекула АТФ входит в митохондрии для перезарядки в виде тысяч АДФ. раз в день, так что концентрация АТФ в типичной клетке примерно в 10 раз выше, чем у ADP. Скелетным мышцам требуется большое количество энергии для механической работы, поэтому мышечные клетки содержат больше митохондрий, чем клетки других типов тканей.