Sisu
Adenosiindifosfaat ja adenosiintrifosfaat on nukleotiididena tuntud orgaanilised molekulid, mida leidub kõigis taime- ja loomarakkudes. ADP muundatakse ATP-ks energia salvestamiseks suure energiasisaldusega fosfaatrühma lisamisega. Muundumine toimub rakumembraani ja tuuma vahel, mida nimetatakse tsütoplasmaks, või spetsiaalsetes energiat tootvates struktuurides, mida nimetatakse mitokondriteks.
Keemiline võrrand
ADP muundamist ATP-ks saab kirjutada kui ADP + Pi + energia → ATP või inglise keeles adenosiindifosfaat pluss anorgaaniline fosfaat pluss energia annab adenosiintrifosfaadi. Energiat hoitakse ATP molekulis fosfaatrühma vahelistes kovalentsetes sidemetes, eriti teise ja kolmanda fosfaatrühma vahelises sidemes, mida nimetatakse pürofosfaatsidemeks.
Kemiosmootiline fosforüülimine
ADP muundamine ATP-ks mitokondrite sisemembraanides on tehniliselt tuntud kui kemioosmootiline fosforüülimine. Mitokondrite seintel olevad membraanilised kotid sisaldavad hinnanguliselt 10 000 ensüümi ahelat, mis saadavad energiat toidumolekulidest või fotosünteesist - keerukate orgaaniliste molekulide sünteesist süsinikdioksiidist, veest ja anorgaanilistest sooladest - taimedes, nn elektronide transpordina ahel.
ATP süntaas
Rakkude oksüdatsioon ensüümide poolt katalüüsitavate ainevahetusreaktsioonide tsüklis, mida tuntakse Krebsi tsükliks, tekitab negatiivselt laetud osakeste kogunemise elektronideks, mis surub positiivse laenguga vesinikioonid ehk prootonid üle sisemise mitokondriaalse membraani sisekambrisse. Membraani kaudu elektripotentsiaalist eralduv energia põhjustab ensüümi, mida nimetatakse ATP süntaasiks, sidumise ADP-ga. ATP süntaas on tohutu molekulaarne kompleks ja selle ülesandeks on katalüüsida kolmanda fosforirühma lisamist ATP moodustamiseks. Üks ATP süntaasi kompleks võib tekitada sekundis üle 100 molekuli ATP.
Laetav aku
Elavad rakud kasutavad ATP-d justkui laetavast akust. ADP teisendamine ATP-ks lisab energiat, samas kui peaaegu kõik muud rakulised protsessid hõlmavad ATP lagunemist ja kipuvad energiat tühjenema. Inimese kehas siseneb tüüpiline ATP molekul mitokondritesse, et seda laadida ADP-na tuhandeid kordi päevas, nii et ATP kontsentratsioon tüüpilises rakus on umbes 10 korda suurem kui ADP-l. Skeletilihased vajavad mehaaniliseks tööks suures koguses energiat, seega sisaldavad lihasrakud rohkem mitokondreid kui muud tüüpi koed.