ATP (adénosine triphosphate) est la principale monnaie énergétique de toutes les cellules vivantes. Il alimente les processus allant de la contraction musculaire à la synthèse de l'ADN, permettant aux organismes de se déplacer, de se reproduire et d'acquérir des nutriments.
La molécule se compose de trois composants clés :
Lorsqu'un groupe phosphate est clivé par une enzyme, l'ATP devient ADP ou AMP, libérant de l'énergie qui alimente l'activité cellulaire. Le phosphate libéré peut être réutilisé pour régénérer l'ATP pendant la respiration cellulaire.
La respiration cellulaire est divisée en trois étapes, chacune contribuant à la synthèse de l'ATP :
Dans le cytoplasme, une molécule de glucose (6C) est divisée en deux molécules de pyruvate (3C chacune). Cette voie consomme 2 ATP et produit 4 ATP, ce qui rapporte 2 ATP par glucose. Il génère également 2 NADH.
Le pyruvate pénètre dans les mitochondries et est converti en acétyl‑CoA, alimentant ainsi le cycle. Pour chaque acétyl‑CoA, le cycle produit 3 NADH, 1 FADH₂ et 1 ATP (GTP). Étant donné qu'un glucose produit deux acétyl‑CoA, le cycle génère 6 NADH, 2 FADH₂ et 2 ATP par glucose.
NADH et FADH₂ donnent des électrons à l'ETC, créant un gradient de protons qui pilote l'ATP synthase. Environ 34 ATP sont produits par glucose à partir de cette étape, ce qui donne un total d'environ 38 ATP par molécule de glucose dans les organismes aérobies.
Les liaisons phosphate à haute énergie de l'ATP lui permettent de :
Exemples clés :
Sans ATP, ces fonctions vitales cesseraient, entraînant une défaillance cellulaire et organique.