Sisältö
Adenosiinidifosfaatti ja adenosiinitrifosfaatti ovat orgaanisia molekyylejä, joita kutsutaan nukleotideiksi ja joita löytyy kaikista kasvi- ja eläinsoluista. ADP muunnetaan ATP: ksi energian varastoimiseksi lisäämällä korkean energian fosfaattiryhmää. Konversio tapahtuu aineessa solukalvon ja ytimen välillä, joka tunnetaan sytoplasmana, tai erityisissä energiaa tuottavissa rakenteissa, joita kutsutaan mitokondrioiksi.
Kemiallinen yhtälö
ADP: n muuntaminen ATP: ksi voidaan kirjoittaa nimellä ADP + Pi + energia → ATP tai englanniksi adenosiinidifosfaatti plus epäorgaaninen fosfaatti plus energia antaa adenosiinitrifosfaatin. Energiaa varastoidaan ATP-molekyylissä fosfaattiryhmän välisissä kovalenttisissa sidoksissa, erityisesti toisen ja kolmannen fosfaattiryhmän välisessä sidoksessa, joka tunnetaan nimellä pyrofosfaattisidos.
Kemiosmoottinen fosforylaatio
ADP: n muuntaminen ATP: ksi mitokondrioiden sisäkalvoissa tunnetaan teknisesti kemosmosioottisena fosforylaationa. Mitokondrioiden seinämissä olevat kalvot sisältävät säkit sisältävät arviolta 10 000 entsyymiketjua, jotka tuottavat energiaa ravintomolekyyleistä tai fotosynteesistä - monimutkaisten orgaanisten molekyylien synteesistä hiilidioksidista, vedestä ja epäorgaanisista suoloista - kasveissa niin kutsutun elektronin kuljetuksen kautta ketju.
ATP-syntaasi
Soluhapettuminen entsyymikatalysoitujen aineenvaihduntareaktioiden kierrossa, joka tunnetaan nimellä Krebs-sykli, muodostaa negatiivisesti varautuneita hiukkasia, joita kutsutaan elektroniksi ja jotka työntävät positiivisesti varautuneet vetyionit tai protonit sisäisen mitokondriaalikalvon poikki sisäkammioon. Kalvon läpi kulkevan sähköpotentiaalin vapauttama energia saa aikaan entsyymin, ATP-syntaasin, kiinnittymisen ADP: hen. ATP-syntaasi on valtava molekyylikompleksi ja sen tehtävänä on katalysoida kolmannen fosforiryhmän lisäämistä ATP: n muodostamiseksi. Yksi ATP-syntaasikompleksi voi tuottaa yli 100 ATP-molekyyliä sekunnissa.
Uudelleenladattava akku
Elävät solut käyttävät ATP: tä kuin se olisi ladattavan akun virtaa. ADP: n muuntaminen ATP: ksi lisää virtaa, kun taas melkein kaikkiin muihin soluprosesseihin liittyy ATP: n hajoaminen ja niillä on taipumus purkaa virtaa. Ihmiskehossa tyypillinen ATP-molekyyli saapuu mitokondrioihin latautuakseen ADP: nä tuhansia kertoja päivässä siten, että ATP: n pitoisuus tyypillisessä solussa on noin 10 kertaa suurempi kuin ADP: n. Luuston lihakset vaativat paljon energiaa mekaaniseen työhön, joten lihassolut sisältävät enemmän mitokondrioita kuin muun tyyppiset solut.