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 fosfatgrupp med hög energi. Omvandlingen sker i ämnet mellan cellmembranet och kärnan, känd som cytoplasma, eller i speciella energiproducerande strukturer som kallas mitokondrier.
Chemical Equation
Konvertering 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 den tredje fosfatgruppen, känd som pyrofosfatbindningen.
Chemiosmotic Phosphorylation
Konvertering av ADP till ATP i de inre membranen i mitokondrierna är tekniskt känd som kemiosmotisk fosforylering. Membranösa säckar på väggarna i mitrochondria innehåller uppskattningsvis 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 som kallas elektrontransport kedja.
ATP Synthase
Cellulär oxidation i en cykel med enzymkatalyserade metaboliska reaktioner, känd som Krebs-cykeln, skapar en uppbyggnad av negativt laddade partiklar som kallas elektroner, som driver positivt laddade vätejoner, eller protoner, över det inre mitokondriella membranet in i den inre kammaren. Energin som frigörs av den elektriska potentialen över membranet får ett enzym, känt som ATP-syntas, att fästas vid ADP. ATP-syntas är ett enormt molekylkomplex och dess funktion är att katalysera tillsatsen av en tredje fosforgrupp för att bilda ATP. Ett enda ATP-syntaskomplex kan generera över 100 molekyler ATP per sekund.
Uppladdningsbart batteri
Levande celler använder ATP som om det var ström från ett laddningsbart batteri. Omvandling av ADP till ATP lägger till kraft, medan nästan alla andra cellulära processer innebär nedbrytning av ATP och tenderar att tömma ström. I människokroppen kommer en typisk ATP-molekyl in i mitokondrierna för att laddas som ADP tusentals gånger om dagen, så att koncentrationen av ATP i en typisk cell är ungefär 10 gånger högre än ADP. Skelettmuskler kräver stora mängder energi för mekaniskt arbete, så muskelceller innehåller mer mitokondrier än cellerna från andra vävnadstyper.
