Indhold
Adenosindiphosphat og adenosintrifosfat er organiske molekyler, kendt som nukleotider, der findes i alle plante- og dyreceller. ADP konverteres til ATP til lagring af energi ved tilsætning af en højenergifosfatgruppe. Konverteringen finder sted i stoffet mellem cellemembranen og kernen, kendt som cytoplasma, eller i specielle energiproducerende strukturer kaldet mitochondria.
Kemisk ligning
Konvertering af ADP til ATP kan skrives som ADP + Pi + energi → ATP eller, på engelsk, adenosindiphosphat plus uorganisk fosfat plus energi giver adenosintriphosphat. Energi lagres i ATP-molekylet i de kovalente bindinger mellem phosphatgruppen, især i bindingen mellem den anden og tredje phosphatgruppe, kendt som pyrophosphatbindingen.
Kemiosmotisk phosphorylering
Konvertering af ADP til ATP i de indre membraner i mitokondrier er teknisk kendt som kemiosmotisk phosphorylering. Membranøse sække på væggene i mitrochondria indeholder anslåede 10.000 enzymkæder, der stammer energi fra fødevaremolekyler eller fotosyntesen - syntese af komplekse organiske molekyler fra kuldioxid, vand og uorganiske salte - i planter via det, der kaldes elektrontransport kæde.
ATP Synthase
Cellulær oxidation i en cyklus med enzymkatalyserede metaboliske reaktioner, kendt som Krebs-cyklussen, skaber en opbygning af negativt ladede partikler kaldet elektroner, der skubber positivt ladede brintioner eller protoner over den indre mitokondrielle membran ind i det indre kammer. Den energi, der frigøres af det elektriske potentiale over membranen, får et enzym, kendt som ATP-syntase, til at blive bundet til ADP. ATP-syntase er et enormt molekylært kompleks, og dets funktion er at katalysere tilsætningen af en tredje fosforgruppe til dannelse af ATP. Et enkelt ATP-syntasekompleks kan generere over 100 molekyler af ATP hvert sekund.
Genopladeligt batteri
Levende celler bruger ATP som om det var strøm fra et genopladeligt batteri. Konvertering af ADP til ATP tilføjer strøm, mens næsten alle andre cellulære processer involverer nedbrydning af ATP og har en tendens til at aflade strøm. I den menneskelige krop indtræder et typisk ATP-molekyle mitokondrierne til genopladning som ADP tusinder af gange om dagen, således at koncentrationen af ATP i en typisk celle er ca. 10 gange højere end ADP-koncentrationen. Skeletmuskler kræver store mængder energi til mekanisk arbejde, så muskelceller indeholder mere mitokondrier end cellerne fra andre vævstyper.