Съдържание
Аденозин дифосфат и аденозин трифосфат са органични молекули, известни като нуклеотиди, които се намират във всички растителни и животински клетки. ADP се преобразува в ATP за съхранение на енергия чрез добавяне на високоенергийна фосфатна група. Преобразуването се извършва в веществото между клетъчната мембрана и ядрото, известно като цитоплазма, или в специални структури, произвеждащи енергия, наречени митохондрии.
Химическо уравнение
Преобразуването на ADP в ATP може да бъде записано като ADP + Pi + енергия → ATP или, на английски език, аденозин дифосфат плюс неорганичен фосфат плюс енергия дава аденозин трифосфат. Енергията се съхранява в молекулата на АТФ в ковалентните връзки между фосфатната група, по-специално във връзката между втората и третата фосфатна група, известна като пирофосфатна връзка.
Химиосмотично фосфорилиране
Превръщането на ADP в ATP във вътрешните мембрани на митохондриите е технически известно като химиосмотично фосфорилиране. Мембранозните торбички по стените на митрохондриите съдържат приблизително 10 000 ензимни вериги, които черпят енергия от хранителни молекули или фотосинтеза - синтез на сложни органични молекули от въглероден диоксид, вода и неорганични соли - в растенията, чрез това, което е известно като транспорт на електрон верига.
ATP Synthase
Клетъчното окисление в цикъл на ензим-катализирани метаболитни реакции, известен като цикъл на Кребс, създава натрупване на отрицателно заредени частици, наречени електрони, които изтласкват положително заредените водородни йони или протони през вътрешната митохондриална мембрана във вътрешната камера. Енергията, освободена от електрическия потенциал през мембраната, причинява ензим, известен като АТФ синтаза, да се прикачи към АДФ. АТФ синтазата е огромен молекулен комплекс и нейната функция е да катализира добавянето на трета фосфорна група за образуване на АТФ. Един комплекс ATP синтазен комплекс може да генерира над 100 молекули ATP всяка секунда.
Акумулаторна батерия
Живите клетки използват ATP, сякаш е захранване от акумулаторна батерия. Преобразуването на ADP в ATP добавя мощност, докато почти всички други клетъчни процеси включват разпадане на ATP и са склонни да разрядят мощност. В човешкото тяло типична молекула АТФ навлиза в митохондриите за презареждане като ADP хиляди пъти на ден, така че концентрацията на АТФ в типична клетка е около 10 пъти по-висока от тази на ADP. Скелетните мускули изискват големи количества енергия за механична работа, така че мускулните клетки съдържат повече митохондрии, отколкото клетките на други типове тъкани.