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L'adénosine diphosphate et l'adénosine triphosphate sont des molécules organiques, appelées nucléotides, présentes dans les cellules animales et végétales. L'ADP est converti en ATP pour stocker de l'énergie, ajoutant un groupe phosphate à haute énergie. La conversion a lieu dans la substance entre la membrane cellulaire et le noyau, connue sous le nom de cytoplasme, ou dans des structures spéciales productrices d'énergie appelées mitochondries.
Équation chimique
La conversion d'ADP en ATP peut être écrite comme ADP + Pi + énergie → ATP, ou en portugais, l'adénosine diphosphate plus le phosphate inorganique plus l'énergie donne l'adénosine triphosphate. L'énergie est stockée dans la molécule d'ATP dans les liaisons covalentes entre les groupes phosphate, en particulier dans la liaison entre les deuxième et troisième groupes, connue sous le nom de liaison pyrophosphate.
Phosphorylation chimiosmotique
La conversion de l'ADP en ATP sur la membrane interne des mitochondries est techniquement connue sous le nom de phosphorylation chimiosmotique. Les sacs membranaires sur les parois des mitochondries contiennent environ 10000 chaînes d'enzymes, qui dérivent l'énergie des molécules alimentaires ou de la photosynthèse - la synthèse de molécules organiques complexes de dioxyde de carbone, d'eau et de sels inorganiques - dans les plantes, par le biais de ce que l'on appelle la chaîne de transport d'électrons.
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 poussent des ions hydrogène chargés positivement, ou protons, à travers la membrane mitochondriale dans la chambre interne. L'énergie libérée par le potentiel électrique à travers la membrane provoque la liaison d'une enzyme, connue sous le nom d'ATP synthase, à l'ADP. La synthase est un vaste complexe moléculaire et sa fonction est de catalyser l'ajout d'un troisième groupe phosphoreux pour former l'ATP. Un seul complexe de synthase est capable de générer plus de 100 molécules d'ATP par seconde.
Batterie rechargeable
Les cellules vivantes utilisent l'ATP comme s'il s'agissait de la puissance d'une batterie rechargeable. La conversion d'ADP en ATP ajoute de l'énergie, tandis que la plupart des autres processus cellulaires impliquent la décomposition de l'ATP et la tendance à décharger de 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 dix fois supérieure à celle de l'ADP. Les muscles squelettiques nécessitent une plus grande quantité d'énergie pour le travail mécanique, de sorte que les cellules de ces muscles contiennent plus de mitochondries que celles des autres types de tissus.