Zawartość
Difosforan adenozyny i trifosforan adenozyny to cząsteczki organiczne, znane jako nukleotydy, występujące w komórkach zwierzęcych i roślinnych. ADP jest przekształcany w ATP w celu magazynowania energii, dodając wysokoenergetyczną grupę fosforanową. Konwersja zachodzi w substancji między błoną komórkową a jądrem, zwanym cytoplazmą lub w specjalnych strukturach wytwarzających energię, zwanych mitochondriami.
Równanie chemiczne
Konwersja z ADP do ATP może być zapisana jako ADP + Pi + energia → ATP lub w języku portugalskim, adenozynodifosforan plus nieorganiczny fosforan plus energia daje w wyniku adenozynotrifosforan. Energia jest przechowywana w cząsteczce ATP w wiązaniach kowalencyjnych między grupami fosforanowymi, szczególnie w wiązaniu między drugą a trzecią grupą, znanym jako wiązanie pirofosforanowe.
Fosforylacja chemosmotyczna
Konwersja ADP do ATP na wewnętrznej błonie mitochondriów jest technicznie nazywana fosforylacją chemosmotyczną. Worki membranowe na ścianach mitochondriów zawierają szacunkowo 10000 łańcuchów enzymów, które czerpią energię z cząsteczek pokarmu lub fotosyntezy - syntezy złożonych organicznych cząsteczek dwutlenku węgla, wody i soli nieorganicznych - w roślinach, poprzez tzw. łańcuch transportu elektronów.
Syntaza ATP
Utlenianie komórek w cyklu reakcji metabolicznych katalizowanych przez enzymy, znanym jako cykl Krebsa, tworzy akumulację ujemnie naładowanych cząstek zwanych elektronami, które wypychają dodatnio naładowane jony wodoru lub protony przez błonę mitochondrialną do komory wewnętrznej. Energia uwalniana przez potencjał elektryczny przez błonę powoduje wiązanie enzymu znanego jako syntaza ATP z ADP. Syntaza to rozległy kompleks molekularny, którego funkcją jest katalizowanie dodania trzeciej grupy fosforu w celu utworzenia ATP. Pojedynczy kompleks syntazy jest w stanie wytworzyć ponad 100 cząsteczek ATP na sekundę.
Bateria wielokrotnego ładowania
Żywe komórki wykorzystują ATP tak, jakby to była moc akumulatora. Przekształcanie ADP w ATP dodaje energii, podczas gdy większość innych procesów komórkowych obejmuje rozkładanie ATP i skłonność do rozładowywania energii. W ludzkim ciele typowa cząsteczka ATP wchodzi do mitochondriów, aby ładować się jako ADP tysiące razy dziennie.Tak więc stężenie ATP w typowej komórce jest około dziesięciokrotnie większe niż ADP. Mięśnie szkieletowe wymagają większej ilości energii do pracy mechanicznej, dlatego komórki tych mięśni zawierają więcej mitochondriów niż komórki innych typów tkanek.