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L'adenosina difosfato e l'adenosina trifosfato sono molecole organiche, note come nucleotidi, che si trovano nelle cellule animali e vegetali. L'ADP viene convertito in ATP per immagazzinare energia, aggiungendo un gruppo fosfato ad alta energia. La conversione avviene nella sostanza tra la membrana cellulare e il nucleo, nota come citoplasma, o in speciali strutture produttrici di energia chiamate mitocondri.
Equazione chimica
La conversione da ADP ad ATP può essere scritta come ADP + Pi + energia → ATP, o in portoghese, adenosina difosfato più fosfato inorganico più energia si traduce in adenosina trifosfato. L'energia è immagazzinata nella molecola di ATP nei legami covalenti tra i gruppi fosfato, in particolare nel legame tra il secondo e il terzo gruppo, noto come legame pirofosfato.
Fosforilazione chemosmotica
La conversione di ADP in ATP sulla membrana interna dei mitocondri è tecnicamente nota come fosforilazione chemosmotica. Le borse membranose sulle pareti dei mitocondri contengono circa 10.000 catene di enzimi, che derivano energia da molecole alimentari o fotosintesi - la sintesi di molecole organiche complesse di anidride carbonica, acqua e sali inorganici - nelle piante, attraverso ciò che è noto come la catena di trasporto degli elettroni ..
ATP sintasi
L'ossidazione cellulare in un ciclo di reazioni metaboliche catalizzate da enzimi, noto come ciclo di Krebs, crea un accumulo di particelle caricate negativamente chiamate elettroni, che spinge ioni idrogeno caricati positivamente, o protoni, attraverso la membrana mitocondriale nella camera interna. L'energia rilasciata dal potenziale elettrico attraverso la membrana fa sì che un enzima, noto come ATP sintasi, si leghi all'ADP. La sintasi è un vasto complesso molecolare e la sua funzione è quella di catalizzare l'aggiunta di un terzo gruppo fosforo per formare ATP. Un singolo complesso sintasi è in grado di generare più di 100 molecole di ATP al secondo.
Batteria ricaricabile
Le cellule viventi usano l'ATP come se fosse la potenza di una batteria ricaricabile. La conversione di ADP in ATP aggiunge energia, mentre la maggior parte degli altri processi cellulari comporta la scomposizione dell'ATP e la tendenza a scaricare energia. Nel corpo umano, una tipica molecola di ATP entra nei mitocondri per ricaricarsi come ADP migliaia di volte al giorno.Quindi la concentrazione di ATP in una cellula tipica è circa dieci volte quella di ADP. I muscoli scheletrici richiedono maggiori quantità di energia per il lavoro meccanico, quindi le cellule di questi muscoli contengono più mitocondri rispetto a quelle di altri tipi di tessuti.