Περιεχόμενο
Η διφωσφορική αδενοσίνη και η τριφωσφορική αδενοσίνη είναι οργανικά μόρια, γνωστά ως νουκλεοτίδια, που βρίσκονται σε ζωικά και φυτικά κύτταρα. Το ADP μετατρέπεται σε ATP για να αποθηκεύει ενέργεια προσθέτοντας μια ομάδα φωσφορικών υψηλής ενέργειας. Μετατροπή συμβαίνει στην ουσία μεταξύ της κυτταρικής μεμβράνης και του πυρήνα, γνωστή ως κυτταρόπλασμα, ή σε ειδικές δομές παραγωγής ενέργειας που ονομάζονται μιτοχόνδρια.
Χημική εξίσωση
Η μετατροπή της ADP σε ATP μπορεί να γραφτεί ως ADP + Pi + ενέργεια → ATP, ή στην πορτογαλική, διφωσφορική αδενοσίνη συν ανόργανο φωσφορικό συν την ενέργεια οδηγεί σε τριφωσφορική αδενοσίνη. Η ενέργεια αποθηκεύεται στο μόριο ΑΤΡ στους ομοιοπολικούς δεσμούς μεταξύ των φωσφορικών ομάδων, ιδιαίτερα στον δεσμό μεταξύ της δεύτερης και τρίτης ομάδας, γνωστής ως πυροφωσφορικής σύνδεσης.
Χημειοσμωτική φωσφορυλίωση
Η μετατροπή της ADP σε ΑΤΡ στην εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων είναι τεχνικά γνωστή ως χημειοσμωτική φωσφορυλίωση. Οι σάκοι μεμβράνης στους τοίχους των μιτοχονδρίων περιέχουν πιθανώς 10.000 αλυσίδες ενζύμων που παράγουν ενέργεια από μόρια τροφίμων ή τη φωτοσύνθεση - τη σύνθεση σύνθετων οργανικών μορίων διοξειδίου του άνθρακα, νερού και ανόργανων αλάτων - σε φυτά, μέσω του γνωστού ως την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων ..
Σύνθεση του ΑΤΡ
Η κυτταρική οξείδωση σε έναν κύκλο μεταβολικών αντιδράσεων που καταλύεται από ένζυμα, γνωστό ως κύκλος Krebs, δημιουργεί μια συσσώρευση αρνητικά φορτισμένων σωματιδίων που ονομάζονται ηλεκτρόνια, τα οποία ωθούν θετικά φορτισμένα ιόντα υδρογόνου ή πρωτόνια μέσω της μιτοχονδριακής μεμβράνης στον εσωτερικό θάλαμο. Η ενέργεια που απελευθερώνεται από το ηλεκτρικό δυναμικό μέσω της μεμβράνης προκαλεί ένα ένζυμο, γνωστό ως συνθετάση ΑΤΡ, να δεσμεύεται με την ADP. Η συνθάση είναι ένα ευρύ μοριακό σύμπλεγμα και η λειτουργία της είναι να καταλύει την προσθήκη μιας τρίτης ομάδας φωσφόρου για το σχηματισμό ΑΤΡ. Ένα μοναδικό σύμπλοκο συνθετάσης είναι ικανό να παράγει περισσότερα από 100 μόρια ΑΤΡ ανά δευτερόλεπτο.
Επαναφορτιζόμενη μπαταρία
Τα ζωντανά κύτταρα χρησιμοποιούν ATP σαν να ήταν ενέργεια μιας επαναφορτιζόμενης μπαταρίας. Η μετατροπή του ADP σε ATP προσθέτει ενέργεια, ενώ οι περισσότερες άλλες κυτταρικές διεργασίες περιλαμβάνουν τη διάσπαση της ATP και τείνουν να αποφορτίζουν την ενέργεια. Στο ανθρώπινο σώμα, ένα τυπικό μόριο ΑΤΡ εισέρχεται στα μιτοχόνδρια για να επαναφορτίζεται ως ADP χιλιάδες φορές την ημέρα. Έτσι ώστε η συγκέντρωση του ΑΤΡ σε ένα τυπικό κύτταρο είναι περίπου δέκα φορές μεγαλύτερη από αυτή της ADP. Οι σκελετικοί μύες απαιτούν μεγαλύτερη ποσότητα ενέργειας για μηχανική εργασία, έτσι ώστε τα κύτταρα αυτών των μυών να περιέχουν περισσότερα μιτοχόνδρια από άλλους τύπους ιστών.