Adenosindifosfat och adenosintrifosfat är organiska molekyler, kända som nukleotider, som finns i alla växt- och djurceller. ADP konverteras till ATP för lagring av energi genom tillsats av en högenergifosfatgrupp. Omvandlingen sker i substansen mellan cellmembranet och kärnan, känd som cytoplasma, eller i speciella energiproducerande strukturer som kallas mitokondrier.
Kemisk ekvation
Omvandling av ADP till ATP kan skrivas som ADP + Pi + energi → ATP eller, på engelska, adenosindifosfat plus oorganisk fosfat plus energi ger adenosintrifosfat. Energi lagras i ATP-molekylen i de kovalenta bindningarna mellan fosfatgruppen, särskilt i bindningen mellan den andra och den tredje fosfatgruppen, känd som pyrofosfatbindningen.
Kemiosmotisk fosforylering
Omvandlingen av ADP till ATP i mitokondriens inre membran är tekniskt känd som kemiosmotisk fosforylering. Membranös sacs på mitrochondrierens väggar innehåller uppskattade 10 000 enzymkedjor som härleder energi från matmolekyler eller fotosyntes - syntesen av komplexa organiska molekyler från koldioxid, vatten och oorganiska salter - i växter via det så kallade elektrontransporten kedja.
ATP Synthase
Cellulär oxidation i en cykel av enzymkatalyserade metaboliska reaktioner, känd som Krebs-cykeln, skapar en uppbyggnad av negativt laddade partiklar som kallas elektroner, vilket trycker positivt vätejoner, eller protoner, över det inre mitokondriska membranet i den inre kammaren. Den energi som frigörs av den elektriska potentialen över membranet medför att ett enzym, känt som ATP-syntas, blir bunden till ADP. ATP-syntas är ett enormt molekylärt komplex och dess funktion är att katalysera tillsatsen av en tredje fosforgrupp för att bilda ATP. Ett enda ATP-syntaskomplex kan generera över 100 molekyler av ATP varje sekund.
Uppladdningsbart batteri
Levande celler använder ATP som om det var ström från ett uppladdningsbart batteri. Omvandling av ADP till ATP ger ström, medan nästan alla andra cellulära processer innebär att ATP bryts ned och tenderar att ladda ström. I människokroppen kommer en typisk ATP-molekyl in i mitokondrier för uppladdning som ADP tusentals gånger om dagen, så att koncentrationen av ATP i en typisk cell är cirka 10 gånger högre än ADP. Skelettmuskler kräver stora mängder energi för mekaniskt arbete, så muskelceller innehåller mer mitokondrier än cellerna i andra vävnader.
