Adenosindifosfat och adenosintrifosfat är organiska molekyler, kända som nukleotider, som finns i alla växt- och djurceller. ADP omvandlas till ATP för lagring av energi genom tillsats av en högenergifosfatgrupp. Omvandlingen sker i substansen mellan cellmembranet och den kärna, känd som cytoplasma, eller i speciella energiproducerande strukturer som kallas mitokondrier.
Kemisk ekvation
Omvandlingen av ADP till ATP kan skrivas som ADP + Pi + energi → ATP eller, på engelska, adenosindifosfat plus oorganiskt fosfat plus energi ger adenosintrifosfat. Energi lagras i ATP-molekylen i de kovalenta bindningarna mellan fosfatgruppen, särskilt i bindningen mellan den andra och tredje fosfatgruppen, känd som pyrofosfatbindningen.
Kemiosmotisk fosforylering
Omvandlingen av ADP till ATP i mitokondriernas inre membran är tekniskt känd som kemiosmotisk fosforylering. Membransäckar på mitokondriernas väggar innehåller uppskattningsvis 10 000 enzymkedjor, som hämtar energi från matmolekyler eller fotosyntes - syntesen av komplexa organiska molekyler från koldioxid, vatten och oorganiska salter - i växter, via det som kallas de
elektron transport kedja.ATP Synthase
Cellular oxidation i en cykel av enzymkatalyserade metaboliska reaktioner, känd som Krebs cyklar, skapar en uppbyggnad av negativt laddade partiklar som kallas elektroner, som skjuter positivt laddade vätejoner, eller protoner, över det inre mitokondriella membranet in i den inre kammaren. Den energi som frigörs av den elektriska potentialen över membranet får ett enzym, känt som ATP-syntas, att bindas till ADP. ATP-syntas är ett enormt molekylärt komplex och dess funktion är att katalysera tillsättningen av en tredje fosforgrupp för att bilda ATP. Ett enda ATP-syntaskomplex kan generera över 100 ATP-molekyler per sekund.
Laddningsbart batteri
Levande celler använder ATP som om det var ström från ett uppladdningsbart batteri. Omvandling av ADP till ATP tillför kraft, medan nästan alla andra cellulära processer involverar nedbrytning av ATP och tenderar att urladdas. I människokroppen kommer en typisk ATP-molekyl in i mitokondrierna för laddning som ADP tusentals gånger om dagen, så att koncentrationen av ATP i en typisk cell är cirka 10 gånger högre än den för ADP. Skelettmuskler kräver stora mängder energi för mekaniskt arbete, så muskelceller innehåller mer mitokondrier än cellerna i andra vävnadstyper.
