L'adénosine diphosphate et l'adénosine triphosphate sont des molécules organiques, connues sous le nom de nucléotides, présentes dans toutes les cellules végétales et animales. L'ADP est converti en ATP pour le stockage d'énergie par l'addition d'un groupe phosphate à haute énergie. La conversion se produit dans la substance entre la membrane cellulaire et le noyau, connu sous le nom de cytoplasme, ou dans des structures productrices d'énergie spéciales appelées mitochondries.

Équation chimique

La conversion de l'ADP en ATP peut être écrit comme ADP + Pi + énergie → ATP ou, en anglais, adénosine diphosphate plus phosphate inorganique plus énergie donne l'adénosine triphosphate. L'énergie est stockée dans la molécule d'ATP dans les liaisons covalentes entre le groupe phosphate, en particulier dans la liaison entre les deuxième et troisième groupes phosphate, connue sous le nom de liaison pyrophosphate.

Phosphorylation chimiosmotique

La conversion de l'ADP à l'ATP dans les membranes internes des mitochondries est techniquement connue sous le nom de phosphorylation chimiosmotique. Les sacs membranaires sur les parois de la mitochondrie contiennent environ 10 000 chaînes enzymatiques, qui tirent leur énergie des molécules alimentaires ou de la photosynthèse - la synthèse de molécules organiques complexes du dioxyde de carbone, de l'eau et des sels inorganiques - dans les plantes. chaîne

ATP Synthase

L'oxydation cellulaire dans un cycle de réactions métaboliques catalysées par des enzymes, connu sous le nom de cycle de Krebs, crée une accumulation de particules chargées négativement appelées électrons, qui pousse positivement chargé ions hydrogène, ou protons, à travers la membrane mitochondriale interne dans la chambre interne. L'énergie libérée par le potentiel électrique à travers la membrane provoque la fixation d'une enzyme, appelée ATP synthase, à l'ADP. L'ATP synthase est un énorme complexe moléculaire dont la fonction est de catalyser l'addition d'un troisième groupe phosphoreux pour former de l'ATP. Un seul complexe ATP synthase peut générer plus de 100 molécules d'ATP par seconde.

Batterie rechargeable

Les cellules vivantes utilisent l'ATP comme s'il s'agissait d'une batterie rechargeable. La conversion de l'ADP en ATP ajoute de la puissance, alors que presque tous les autres processus cellulaires impliquent la dégradation de l'ATP et tendent à décharger l'énergie. Dans le corps humain, une molécule d'ATP typique pénètre dans les mitochondries pour se recharger en ADP des milliers de fois par jour, de sorte que la concentration d'ATP dans une cellule typique est environ 10 fois plus élevée que celle de l'ADP. Les muscles squelettiques nécessitent de grandes quantités d'énergie pour le travail mécanique, de sorte que les cellules musculaires contiennent plus de mitochondries que les cellules d'autres types de tissus.