Tartalom
Az adenozin-difoszfát és az adenozin-trifoszfát olyan szerves molekulák, nukleotidokként ismertek, amelyek minden növényi és állati sejtben megtalálhatók. Az ADP-t nagy energiájú foszfátcsoport hozzáadásával átalakítják ATP-vel az energia tárolására. Az átalakulás az anyagban zajlik a sejtmembrán és a mag között, az úgynevezett citoplazma, vagy speciális energiatermelő struktúrákban, úgynevezett mitokondriumoknak.
Kémiai egyenlet
Az ADP átalakulása ATP-ként ADP + Pi + energia formájában írható: → ATP, vagy angol nyelven az adenozin-difoszfát plusz szervetlen foszfát plusz energia adja az adenozin-trifoszfátot. Az energiát az ATP-molekula a foszfátcsoport közötti kovalens kötésekben tárolja, különösen a második és a harmadik foszfátcsoport közötti kötésben, amelyet pirofoszfátkötésnek hívunk.
Kemioszmotikus foszforiláció
Az ADP átalakulása ATP-ként a mitokondriumok belső membránjaiban technikailag kemiozmotikus foszforilációnak nevezik. A mitrochondriumok falán lévő membrán zsákok becslések szerint 10 000 enzimláncot tartalmaznak, amelyek energiát nyernek élelmiszer-molekulákból vagy fotoszintézisből - komplex szerves molekulák szintéziséből szén-dioxidból, vízből és szervetlen sókból - növényekben, az úgynevezett elektronszállítás révén lánc.
ATP szintézis
A sejtek oxidációja egy enzim által katalizált anyagcsere-reakció ciklusban, az úgynevezett Krebsz-ciklus, negatív töltésű részecskék felhalmozódását eredményezi, elektronoknak, amelyek pozitív töltésű hidrogénionokat vagy protonokat a belső mitokondriális membránon át a belső kamrába tolnak. A membránon át az elektromos potenciál által felszabaduló energia az ATP szintáz néven ismert enzim kötődését az ADP-hez. Az ATP szintáz egy hatalmas molekuláris komplex, amelynek feladata egy harmadik foszforcsoport hozzáadásának katalizálása az ATP kialakulása céljából. Egyetlen ATP szintáz komplex másodpercenként több mint 100 ATP molekulát képes előállítani.
Újratölthető elem
Az élő sejtek úgy használják az ATP-t, mintha egy újratölthető akkumulátorból származnának. Az ADP átalakítása ATP-ként növeli az energiát, míg szinte minden más cellás folyamat az ATP lebontását vonja maga után, és hajlamos arra, hogy lemerítse az energiát. Az emberi testben egy tipikus ATP-molekula belép a mitokondriumokba, hogy naponta több ezer alkalommal töltsék be az ADP-t, oly módon, hogy egy tipikus sejtben az ATP koncentrációja körülbelül 10-szer nagyobb, mint az ADP-nél. A vázizmok nagy mennyiségű energiát igényelnek a mechanikai munkához, így az izomsejtek több mitokondriumot tartalmaznak, mint más szövettípusok sejtjei.