المحتوى
ثنائي فوسفات الأدينوزين وثلاثي فوسفات الأدينوزين جزيئات عضوية ، تُعرف باسم النيوكليوتيدات ، توجد في الخلايا الحيوانية والنباتية. يتم تحويل ADP إلى ATP لتخزين الطاقة ، إضافة مجموعة فوسفات عالية الطاقة. يحدث التحويل في المادة بين غشاء الخلية والنواة ، والمعروفة باسم السيتوبلازم ، أو في هياكل خاصة منتجة للطاقة تسمى الميتوكوندريا.
معادلة كيميائية
يمكن كتابة التحويل من ADP إلى ATP كـ ADP + Pi + energy → ATP ، أو بالبرتغالية ، ينتج ثنائي فوسفات الأدينوزين بالإضافة إلى الفوسفات غير العضوي بالإضافة إلى الطاقة في ثلاثي فوسفات الأدينوزين. يتم تخزين الطاقة في جزيء ATP في الروابط التساهمية بين مجموعات الفوسفات ، خاصة في الرابطة بين المجموعتين الثانية والثالثة ، والمعروفة باسم رابطة البيروفوسفات.
الفسفرة الكيماوية
يُعرف تحويل ADP إلى ATP على الغشاء الداخلي للميتوكوندريا تقنيًا باسم الفسفرة الكيميائية. تحتوي الأكياس الغشائية على جدران الميتوكوندريا على ما يقدر بنحو 10000 سلسلة من الإنزيمات ، والتي تستمد الطاقة من جزيئات الطعام أو التمثيل الضوئي - تخليق الجزيئات العضوية المعقدة من ثاني أكسيد الكربون والماء والأملاح غير العضوية - في النباتات ، من خلال ما يعرف باسم سلسلة نقل الإلكترون ..
سينسيز ATP
الأكسدة الخلوية في دورة من التفاعلات الأيضية التي تحفزها الإنزيمات ، والمعروفة باسم دورة كريبس ، تخلق تراكمًا للجسيمات سالبة الشحنة تسمى الإلكترونات ، والتي تدفع أيونات الهيدروجين موجبة الشحنة ، أو البروتونات ، عبر غشاء الميتوكوندريا إلى الحجرة الداخلية. تتسبب الطاقة المنبعثة من الجهد الكهربائي عبر الغشاء في ارتباط إنزيم يعرف باسم سينسيز ATP بـ ADP. Synthase هو مركب جزيئي واسع ، وتتمثل وظيفته في تحفيز إضافة مجموعة فوسفورية ثالثة لتشكيل ATP. مركب سينسيز واحد قادر على توليد أكثر من 100 جزيء من ATP في الثانية.
بطارية قابلة للشحن
تستخدم الخلايا الحية ATP كما لو كانت قوة بطارية قابلة لإعادة الشحن. يضيف تحويل ADP إلى ATP طاقة ، بينما تتضمن معظم العمليات الخلوية الأخرى تكسير ATP وتميل إلى تفريغ الطاقة. في جسم الإنسان ، يدخل جزيء ATP النموذجي إلى الميتوكوندريا لإعادة الشحن كـ ADP آلاف المرات في اليوم.بحيث يكون تركيز ATP في خلية نموذجية حوالي عشرة أضعاف تركيز ADP. تتطلب عضلات الهيكل العظمي قدرًا أكبر من الطاقة للعمل الميكانيكي ، لذلك تحتوي الخلايا في هذه العضلات على ميتوكوندريا أكثر من تلك الموجودة في أنواع الأنسجة الأخرى.