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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 en ajoutant un groupe de phosphate à haute énergie. La conversion se produit dans la substance située entre la membrane cellulaire et le noyau, appelé cytoplasme, ou dans des structures spéciales productrices d'énergie appelées mitochondries.
Équation chimique
La conversion d'ADP en ATP peut être écrite en ADP + Pi + énergie → ATP ou, en portugais, l'adénosine diphosphate plus le phosphate inorganique plus l'énergie produisent l'adénosine triphosphate. L'énergie est stockée dans la molécule d'ATP au niveau des liaisons covalentes entre les groupes phosphate, en particulier au niveau de la liaison entre les deuxième et troisième groupes, appelée liaison pyrophosphate.
Phosphorylation chimiosmotique
La conversion de l'ADP en ATP sur la membrane interne de la mitochondrie est techniquement connue sous le nom de phosphorylation chimiosmotique. Les poches à membrane situées sur les parois des mitochondries contiennent vraisemblablement 10 000 chaînes d’enzymes, qui tirent leur énergie de molécules alimentaires ou de la photosynthèse - synthèse de molécules organiques complexes de dioxyde de carbone, d’eau et de sels minéraux - en plantes, par le biais de ce que l’on appelle la chaîne de transport d'électrons ..
Synthèse de l'ATP
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 vers la chambre interne. L'énergie libérée par le potentiel électrique à travers la membrane fait qu'une enzyme, appelée ATP synthase, se lie à l'ADP. La synthase est un vaste complexe moléculaire dont la fonction est de catalyser l'addition d'un troisième groupe phosphore pour former de l'ATP. Un complexe de synthase unique 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 l'énergie d'une batterie rechargeable. La conversion de l'ADP en ATP ajoute de l'énergie, alors que la plupart des autres processus cellulaires impliquent une dégradation de l'ATP et ont tendance à libérer de l'énergie. Dans le corps humain, une molécule d’ATP typique pénètre dans la mitochondrie pour se recharger en ADP des milliers de fois par jour. Ainsi, la concentration en ATP dans une cellule typique est environ dix fois supérieure à celle de l’ADP. Les muscles squelettiques nécessitent plus d’énergie pour le travail mécanique, de sorte que les cellules de ces muscles contiennent plus de mitochondries que les autres types de tissus.