Hvordan konverterer ADP til ATP?

Adenosindiphosphat og adenosintrifosfat er organiske molekyler, kendt som nukleotider, som findes i alle plante- og dyreceller. ADP konverteres til ATP til lagring af energi ved tilsætning af en høj energi fosfat gruppe. Omdannelsen finder sted i stoffet mellem cellemembranen og kernen, kendt som cytoplasma eller i særlige energiproducerende strukturer kaldet mitokondrier.

Kemisk ligning

Omdannelsen af ​​ADP til ATP kan skrives som ADP + Pi + energi → ATP eller på engelsk giver adenosindiphosphat plus uorganisk fosfat plus energi adenosintrifosfat. Energi opbevares i ATP-molekylet i de kovalente bindinger mellem phosphatgruppen, især i bindingen mellem den anden og tredje phosphatgruppe, kendt som pyrophosphatbinding.

Chemiosmotisk phosphorylering

Omdannelsen af ADP til ATP i mitokondrierens indre membraner er teknisk kendt som kemiosmotisk phosphorylering. Membranøse sacs på mitrochondrierens vægge indeholder en estimeret 10.000 enzymkæder, der danner energi fra fødevaremolekyler eller fotosyntese - syntesen af ​​komplekse organiske molekyler fra kuldioxid, vand og uorganiske salte - i planter via det såkaldte elektrontransport kæde.

Cellulær oxidation i en cyklus af enzymkatalyserede metaboliske reaktioner, kendt som Krebs-cyklen, skaber en opbygning af negativt ladede partikler kaldet elektroner, som skubber positivt hydrogenioner eller protoner over den indre mitokondriale membran i det indre kammer. Den energi, der frigives af det elektriske potentiale over membranen, forårsager et enzym, der er kendt som ATP-syntase, for at blive bundet til ADP. ATP-syntase er et enormt molekylært kompleks, og dets funktion er at katalysere tilsætningen af ​​en tredje fosforgruppe til dannelse af ATP. Et enkelt ATP-syntaskompleks kan generere over 100 molekyler af ATP hvert sekund.

Genopladeligt batteri

Levende celler bruger ATP som om det var strøm fra et genopladeligt batteri. Konvertere ADP til ATP tilføjer strøm, mens næsten alle andre cellulære processer indebærer nedbrydning af ATP og har tendens til at udlade strøm. I menneskekroppen kommer et typisk ATP-molekyle ind i mitokondrier til opladning som ADP tusindvis af gange om dagen, således at koncentrationen af ​​ATP i en typisk celle er ca. 10 gange højere end ADP. Skeletmuskler kræver store mængder energi til mekanisk arbejde, så muskelceller indeholder mere mitokondrier end cellerne i andre vævstyper.