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L'adenosina difosfato e l'adenosina trifosfato sono molecole organiche, note come nucleotidi, presenti 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 di ADP in ATP può essere scritta come ADP + Pi + energia → ATP, o in portoghese, adenosina difosfato più fosfato inorganico più i risultati energetici in adenosina trifosfato. L'energia è immagazzinata nella molecola di ATP ai legami covalenti tra i gruppi fosfato, in particolare sul legame tra il secondo e il terzo gruppo, noto come legame con il pirofosfato.
Fosforilazione chemiosmotica
La conversione di ADP in ATP sulla membrana interna dei mitocondri è tecnicamente nota come fosforilazione chemosmotica. I sacchetti di membrana sulle pareti dei mitocondri contengono, presumibilmente, 10.000 catene di enzimi, che ricavano energia dalle molecole del cibo o dalla fotosintesi - la sintesi di complesse molecole organiche di anidride carbonica, acqua e sali inorganici - nelle piante, attraverso ciò che è noto come la catena di trasporto degli elettroni ..
Sintesi di ATP
L'ossidazione cellulare in un ciclo di reazioni metaboliche catalizzate da enzimi, noto come il ciclo di Krebs, crea un accumulo di particelle cariche negativamente chiamate elettroni, che spingono gli ioni di idrogeno carichi positivamente, o protoni, attraverso la membrana mitocondriale alla camera interna. L'energia rilasciata dal potenziale elettrico attraverso la membrana fa sì che un enzima, noto come ATP sintasi, si leghi all'ADP. Synthase è un complesso molecolare ampio e la sua funzione è quella di catalizzare l'aggiunta di un terzo gruppo fosforo per formare l'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 l'energia di una batteria ricaricabile. La conversione dell'ADP in ATP aggiunge energia, mentre la maggior parte degli altri processi cellulari coinvolge la rottura dell'ATP e tende a scaricare energia. Nel corpo umano, una tipica molecola di ATP entra nei mitocondri per ricaricarsi come ADP migliaia di volte al giorno. In modo che la concentrazione di ATP in una tipica cella è circa dieci volte maggiore di quella di ADP. I muscoli scheletrici richiedono una maggiore quantità di energia per il lavoro meccanico, quindi le cellule di questi muscoli contengono più mitocondri rispetto ad altri tipi di tessuto.