O difosfato de adenosina e o trifosfato de adenosina são moléculas orgânicas, conhecidas como nucleotídeos, encontradas em todas as células vegetais e animais. O ADP é convertido em ATP para o armazenamento de energia pela adição de um grupo fosfato de alta energia. A conversão ocorre na substância entre a membrana celular e o núcleo, conhecida como citoplasma, ou em estruturas especiais produtoras de energia chamadas mitocôndrias.

Equação Química

A conversão de ADP em ATP pode ser escrito como ADP + Pi + energia → ATP ou, em inglês, adenosina difosfato mais fosfato inorgânico mais energia dá trifosfato de adenosina. A energia é armazenada na molécula de ATP nas ligações covalentes entre o grupo fosfato, particularmente na ligação entre o segundo e o terceiro grupo fosfato, conhecido como ligação pirofosfato.

Fosforilação quimiosmótica

A conversão ADP para ATP nas membranas internas da mitocôndria é tecnicamente conhecida como fosforilação quimiosmótica. Sacos membranosos nas paredes da mitocôndria contêm cerca de 10.000 cadeias enzimáticas, que derivam energia de moléculas de alimento ou fotossíntese - a síntese de moléculas orgânicas complexas de dióxido de carbono, água e sais inorgânicos - em plantas, via o que é conhecido como transporte de elétrons. A oxidação celular em um ciclo de reações metabólicas catalisadas por enzimas, conhecida como o ciclo de Krebs, cria um acúmulo de partículas carregadas negativamente chamadas elétrons, que empurram positivamente carregadas. íons de hidrogênio, ou prótons, através da membrana mitocondrial interna para a câmara interna. A energia liberada pelo potencial elétrico através da membrana faz com que uma enzima, conhecida como ATP sintase, fique ligada ao ADP. A ATP sintase é um enorme complexo molecular e sua função é catalisar a adição de um terceiro grupo de fósforo para formar o ATP. Um único complexo de ATP sintase pode gerar mais de 100 moléculas de ATP por segundo.

Bateria Recarregável

As células vivas usam o ATP como se fosse energia de uma bateria recarregável. A conversão de ADP em ATP adiciona energia, enquanto quase todos os outros processos celulares envolvem a quebra de ATP e tendem a descarregar energia. No corpo humano, uma molécula de ATP típica entra na mitocôndria para recarregar como ADP milhares de vezes por dia, de tal forma que a concentração de ATP em uma célula típica é cerca de 10 vezes maior que a do ADP. Os músculos esqueléticos requerem grandes quantidades de energia para o trabalho mecânico, de modo que as células musculares contêm mais mitocôndrias do que as células de outros tipos de tecido.