Obieg energii w świecie żywym. Jedynym dostawcą energii jest słońce. W wyniku fotosyntezy następuje zmagazynowanie energii słonecznej w cząsteczkach glikozy, które z kolei będąc utleniane w komórkach, dostarczają do nich energię. Ten uproszczony schemat nie uwzględnia wielu etapów pośrednich,' które są omawiane później Kwas adenozynodwufosforowy (ADP) oraz adenozynotrójfosforowy (ATP) są to dwie formy tej samej cząsteczki, której rolą jest magazynowanie energii w wiązaniach chemicznych. Ostatnie dwie reszty fosforanowe mają wiązania estrowe (zaznaczone wążykiem), w których mieści się owa zmagazynowana energia. W wyniku wielu procesów chemicznych, mających miejsce podczas fotosyntezy oraz podczas utleniania, następuje przyłączenie do ADP reszty fosforanowej. Powstaje wówczas ATP, a energia słoneczna „drzemie" wówczas w bogatym energetycznie wiązaniu fosforanowym. Energia ta zostaje wyzwolona i jest wykorzystywana przez komórkę w momencie odszczepienia się ostatniej grupy fosforanowej (A — adenina, R — ryboza) chemicznej tych interesujących cząsteczek, gdyż od niej zależy ich czynność. Budowę ich przedstawia poniższy schemat. Jak widzimy, cząsteczka ATP ma o jedną grupę fosforanową więcej niż ADP. Grupa ta jest związana z resztą cząsteczki za pomocą tzw. wiązania wysokoenergetycznego (na schemacie linia falista). Co oznacza ta nazwa? Czy istnieją również i wiązania „niskoenergetyczne. Nazwa ta oznacza, że ilość energii potrzebna do utworzenia takiego wiązania jest bardzo duża, ok. 10 000 cal/mol* w porównaniu z ilością energii zużywanej do utworzenia innych wiązań chemicznych, takich np. jak wszystkie pozostałe w tej cząsteczce (oznaczone kreskami prostymi), czy też wiązania chemiczne spotykane w większości innych związków chemicznych (przeciętnie ok. 1300—3000 cal/mol). Jeszcze jeden schemat ukazujący centralną rolę kwasu adenozynotrójfosforowego (ATP) w energetyce komórki. Jest on „akumulatorem" i przenosicie-lem energii pochodzącej od słońca, a pobranej bezpośrednio w procesie fotosyntezy lub pośrednio podczas utleniania. „Rozładowanie" ATP i wykorzystanie energii ma miejsce podczas fizjologicznych Rozpad takiego „bogatego" wiązania powoduje uwolnienie zamkniętej w nim energii w ilości kilkakrotnie większej niż w przypadku rozpadu wiązania chemicznego energetycznie „ubogiego". Energia promieniowania słonecznego pobrana w procesie fotosyntezy w chloroplastach komórek roślinnych, lub też energia powstała podczas reakcji utleniania komórkowego w mitochondriach komórek zwierzęcych lub roślinnych zostaje „zamknięta" właśnie w tym „bogatym" wiązaniu cząsteczek ATP, które są wówczas naładowane energią podobnie jak akumulator po naładowaniu energią elektryczną. Zużycie energii następuje podczas procesu „rozładowania" ATP, który znazalazłszy się w kontakcie z odbiorcą energii — jakąś inną cząsteczkę w komórce, traci ostatnią grupę fosforanową, zamieniając się przez to w ADP, a energię przekazuje odbiorcy. Cząsteczka „odbiorca" energii wykorzystuje ją, wykonując określoną pracę wewnątrz komórki. Powyżej widzimy schemat „naładowania" i „rozładowania" tego wewnątrzkomórkowego „akumulatora" i jednocześnie przenośnika energii. W energetyce komórki ATP jest więc cząsteczką bogatą, podczas gdy ADP — jej odmianą energetycznie ubogą. „Ładowanie" energii odbywa się podczas utleniania w mitochondriach lub w procesie fotosyntezy w chloroplastach, „rozładowanie" zaś i wykorzystanie tej energii — podczas wykonywania przez komórkę pracy bądź to mechanicznej (skurcz mięśnia), bądź osmotycznej (utrzymywanie różnic w stężeniu substancji chemicznych po obu stronach błony komórkowej wbrew siłom dyfuzji), bądź też chemicznej (tworzenie nowych, złożonych cząsteczek, utrzymywanie „ładu" w komórce). Procesami tymi zajmiemy się jeszcze w następnych rozdziałach. Teraz natomiast spróbujmy dokładniej poznać procesy, które dostarczają komórce energii, a więc ładują ADP, tj. fotosyntezę oraz utlenianie tkankowe.