Зміст
Аденозиндифосфат і аденозинтрифосфат - це органічні молекули, відомі як нуклеотиди, які містяться у всіх рослинних і тваринних клітинах. АДФ перетворюється на АТФ для накопичення енергії шляхом додавання високоенергетичної фосфатної групи. Перетворення відбувається в речовині між клітинною мембраною і ядром, відомою як цитоплазма, або в спеціальних енерговиробляючих структурах, званих мітохондріями.
Хімічне рівняння
Перетворення АДФ в АТФ можна записати як АДФ + Пі + енергія → АТФ або, англійською мовою, аденозиндифосфат плюс неорганічний фосфат плюс енергія дає аденозинтрифосфат. Енергія зберігається в молекулі АТФ в ковалентних зв'язках між фосфатною групою, особливо у зв'язку між другою та третьою фосфатними групами, відомою як пірофосфатна зв'язок.
Хіміосмотичне фосфорилювання
Перетворення АДФ у АТФ у внутрішніх мембранах мітохондрій технічно відоме як хіміосмотичне фосфорилювання. Мембранозні мішечки на стінках мітрохондрій містять приблизно 10 000 ланцюгів ферментів, які отримують енергію з молекул їжі або фотосинтезу - синтез складних органічних молекул з вуглекислого газу, води та неорганічних солей - у рослинах через те, що відомо як транспорт електронів ланцюжок.
ATP Synthase
Клітинне окислення в циклі метаболічних реакцій, каталізованих ферментами, відомий як цикл Кребса, створює накопичення негативно заряджених частинок, званих електронами, що виштовхує позитивно заряджені іони водню або протони через внутрішню мітохондріальну мембрану у внутрішню камеру. Енергія, що виділяється електричним потенціалом по мембрані, змушує фермент, відомий як АТФ-синтаза, приєднуватися до АДФ. АТФ-синтаза - це величезний молекулярний комплекс, його функція полягає в каталізації додавання третьої фосфорної групи для утворення АТФ. Один комплекс АТФ-синтази може генерувати понад 100 молекул АТФ щосекунди.
Акумулятор
Живі клітини використовують АТФ так, ніби він живиться від акумуляторної батареї. Перетворення ADP в АТФ додає потужність, тоді як майже всі інші клітинні процеси включають розпад АТФ і мають тенденцію до розряду енергії. В організмі людини типова молекула АТФ потрапляє в мітохондрії для підзарядки як АДФ тисячі разів на день, так що концентрація АТФ у типовій клітині приблизно в 10 разів перевищує концентрацію АДФ. Скелетні м’язи потребують великої кількості енергії для механічної роботи, тому м’язові клітини містять більше мітохондрій, ніж клітини інших типів тканин.