II.9. Rolul ATP și ADP în procesele energetice din sistemele biologice.

Celulele vii utilizează glucoza (și unii produși ai descompunerii proteinelor și grăsimilor). Când glucoza este oxidată la CO₂ și H₂O se eliberează energie pe care celula nu o poate folosi integral și imediat. Prin urmare, celula are nevoie de un mecanism prin care să stocheze energia și de un alt mecanism prin care să elibereze această energie, atunci când este nevoie de ea.

Aceste două mecanisme de stocare și de eliberare a energiei sunt posibile datorită moleculelor de ATP (adenozintrifosfat) și ADP (adenozindifosfat), prezente în toate celulele vii.

Adenozintrifosfatul (ATP) este implicat în generarea de energie pentru procesele celulare. Este acumulatorul de energie necesară celulei, deoarece este implicat în transformarea energiei reacțiilor biochimice celulare conform cu necesitățile metabolice.

Dacă celula are nevoie de energie, ATP reacționează cu apa, formând ADP și energie:
ATP + H₂O → ADP + H₂PO₄^- + energie

Când ADP este transformat în ATP este nevoie de energie, deoarece adăugarea la ADP a unei grupe fosfat solicită o energie considerabilă. Această energie se înmagazinează în ATP.
Energie + ADP + H₂PO₄^- → ATP + H₂O

Când rezerva de ATP se micșorează prea mult, celula produce energie prin oxidarea glucozei sau din alte molecule care pot elibera energie.

ATP furnizează energia necesară mușchilor. În timpul contracției musculare, ATP se desface în ADP și fosfat, proces catalizat de o proteină din mușchi, numită miosina.

În timpul repausului muscular, ATP se resintetizează din ADP și fosfat, folosind degradarea biochimică a zaharurilor.

Oxidarea completă a unui mol de glucoză produce 38 moli de ATP.

C₆H₁₂O₆ (s) + 6O₂ (g) → 6CO₂ (g) + 6H₂O (l) + 38ATP; ΔH = -2861 kJ

Fiecare mol de glucoză oxidată în celulă pune în libertate 2861 kJ, din care aproximativ 1270 kJ sunt stocați în cei 38 moli ATP.