Аденозиндифосфат і аденозинтрифосфат - це органічні молекули, відомі як нуклеотиди, що містяться у всіх рослинних і тваринних клітинах. АДФ перетворюється на АТФ для накопичення енергії додаванням високоенергетичної фосфатної групи. Перетворення відбувається в речовині між клітинна мембрана та ядро, відомий як цитоплазма, або в спеціальних енерговиробничих структурах, що називаються мітохондрії.
Хімічне рівняння
Перетворення ADP в ATP можна записати як ADP + Pi + енергія → ATP або, англійською мовою, аденозиндифосфат плюс неорганічний фосфат плюс енергія дає аденозинтрифосфат. Енергія зберігається в молекулі АТФ у ковалентних зв’язках між фосфатною групою, зокрема у зв’язку між другою та третьою фосфатними групами, відомими як пірофосфатні зв’язки.
Хеміосмотичне фосфорилювання
Перетворення АДФ в АТФ у внутрішніх мембранах мітохондрій технічно відомо як хеміосмотичне фосфорилювання. Перетинчасті мішечки на стінках мітрохондрій містять приблизно 10 000 ланцюгів ферментів, які отримують енергію з молекул їжі або фотосинтез - синтез складних органічних молекул з вуглекислого газу, води та неорганічних солей - у рослинах через те, що відомо як
електронно-транспортний ланцюг.Синфаз АТФ
Клітинне окислення в циклі метаболічних реакцій, каталізованих ферментами, відомих як Цикл Кребса, створює накопичення негативно заряджених частинок, званих електронами, які виштовхують позитивно заряджені іони водню або протони через внутрішню мітохондріальну мембрану у внутрішню камеру. Енергія, що виділяється електричним потенціалом через мембрану, призводить до того, що фермент, відомий як АТФ-синтаза, приєднується до АДФ. АТФ-синтаза - це величезний молекулярний комплекс, і її функція полягає в тому, щоб каталізувати додавання третьої фосфорної групи для утворення АТФ. Один комплекс АТФ-синтази може генерувати понад 100 молекул АТФ щосекунди.
Акумулятор
Живі клітини використовують АТФ так, ніби це живлення від акумулятора. Перетворення ADP в ATP додає потужності, тоді як майже всі інші клітинні процеси включають розпад ATP і, як правило, розряджають енергію. В організмі людини типова молекула АТФ потрапляє в мітохондрії для поповнення як АДФ тисяч разів на день, так що концентрація АТФ у типовій клітині приблизно в 10 разів вище, ніж у ADP. Скелетні м’язи потребують великої кількості енергії для механічної роботи, тому м’язові клітини містять більше мітохондрій, ніж клітини інших типів тканин.