Ako sa program ADP prevádza na ATP?

Adenozíndifosfát a adenosintrifosfátu sú organické molekuly známe ako nukleotidy, ktoré sa nachádzajú vo všetkých rastlinných a živočíšnych bunkách. ADP sa prevádza na ATP na ukladanie energie pridaním vysokoenergetickej fosfátovej skupiny. K premene dochádza v látke medzi bunková membrána a jadro, známy ako cytoplazma, alebo v špeciálnych štruktúrach na výrobu energie nazývaných mitochondrie.

Konverziu ADP na ATP možno napísať ako ADP + Pi + energia → ATP alebo v angličtine adenozíndifosfát plus anorganický fosfát plus energia dáva adenozíntrifosfát. Energia sa ukladá v molekule ATP v kovalentných väzbách medzi fosfátovou skupinou, najmä vo väzbe medzi druhou a treťou fosfátovou skupinou, ktorá sa nazýva pyrofosfátová väzba.

Konverzia ADP na ATP vo vnútorných membránach mitochondrií je technicky známa ako chemiosmotická fosforylácia. Membránové vaky na stenách mitrochondrií obsahujú odhadom 10 000 reťazcov enzýmov, ktoré získavajú energiu z molekúl potravy alebo fotosyntéza - syntéza zložitých organických molekúl z oxidu uhličitého, vody a anorganických solí - v rastlinách prostredníctvom tzv. the

Bunková oxidácia v cykle metabolických reakcií katalyzovaných enzýmami, známych ako Krebsov cyklus, vytvára hromadenie negatívne nabitých častíc nazývaných elektróny, ktoré tlačia kladne nabité ióny vodíka alebo protóny cez vnútornú mitochondriálnu membránu do vnútornej komory. Energia uvoľnená elektrickým potenciálom cez membránu spôsobí, že sa enzým, známy ako ATP syntáza, pripojí k ADP. ATP syntáza je obrovský molekulárny komplex a jej funkciou je katalyzovať pridanie tretej skupiny fosforu za vzniku ATP. Jeden komplex syntázy ATP môže generovať viac ako 100 molekúl ATP každú sekundu.

Živé články používajú ATP, akoby to bolo napájanie z nabíjateľnej batérie. Konverzia ADP na ATP dodáva energiu, zatiaľ čo takmer všetky ostatné bunkové procesy zahŕňajú rozpad ATP a majú tendenciu vybíjať energiu. V ľudskom tele typická molekula ATP vstupuje do mitochondrií na dobíjanie ako tisíce ADP krát denne, takže koncentrácia ATP v typickej bunke je asi 10-krát vyššia ako v ADP. Kostrové svaly vyžadujú pre mechanickú prácu veľké množstvo energie, takže svalové bunky obsahujú viac mitochondrií ako bunky iných typov tkanív.