L’adénosine triphosphate, ou ATP, fonctionne comme la principale source d’énergie d’une cellule. On l’appelle souvent l’unité moléculaire de la monnaie, car elle peut à la fois contenir et libérer de l’énergie lorsqu’une cellule en a besoin. La structure de l’ATP est simple et optimisée pour une efficacité maximale, une molécule d’adénosine plus trois groupes phosphate. L’énergie est retenue et libérée dans les liaisons qui maintiennent les groupes phosphate entre eux et avec la molécule d’adénosine. Une libération d’énergie en éliminant un groupe phosphate donne l’ADP, ou adénosine diphosphate, et l’élimination d’un autre groupe phosphate donne l’AMP, l’adénosine monophosphate.
L’AMP, l’ADP et l’ATP sont toutes des molécules riches en énergie, mais en général, l’ATP est préféré aux deux autres. L’adénosine triphosphate est nécessaire à tout processus cellulaire impliquant le mouvement actif d’une autre molécule. L’osmose, par exemple, ne nécessite pas d’ATP car l’eau s’écoule naturellement d’un état très concentré à un état moins concentré. L’activité des moteurs moléculaires dans certains types de cellules, en revanche, nécessite l’énergie stockée dans l’ATP. Étant donné qu’aucune créature vivante ne dépend entièrement de processus naturels passifs, toutes les créatures ont besoin d’ATP pour faire fonctionner leurs cellules.
Tous les organismes ne fabriquent pas la même quantité d’adénosine triphosphate, bien qu’il s’agisse d’une molécule essentielle à la vie. L’ATP est généralement généré par la respiration, qui consiste à extraire de l’énergie d’une source externe, souvent un sucre commun appelé glucose. Les organismes qui utilisent la respiration anaérobie, comme certaines bactéries, génèrent environ 2 ATP par molécule de glucose. Ceux qui utilisent la respiration aérobie, comme les humains, génèrent entre 32 et 36 ATP par molécule. La respiration aérobie est plus compliquée, mais plus efficace, d’où son rendement élevé en ATP.
Le composant adénosine de l’adénosine triphosphate est en fait composé de deux molécules distinctes, à savoir un sucre appelé ribose et une base appelée adénine. L’adénine liée au ribose crée une structure appelée nucléoside, qui est différente des nucléotides d’adénine présents dans l’ARN et l’ADN. Un nucléoside représente les deux tiers d’un nucléotide ; les nucléotides contiennent également un groupe phosphate supplémentaire, qui est essentiel pour former de longues chaînes comme on le voit dans l’ARN et l’ADN. Contrairement aux nucléotides, les nucléosides ne peuvent pas se lier d’eux-mêmes, et par cette logique, les molécules d’ATP ne peuvent pas former de chaînes.
Des milliards de molécules d’adénosine triphosphate sont produites chaque jour dans le corps humain, et le corps peut produire plus que son poids en ATP en moins de 24 heures. Cela ne provoque pas de gain de poids ni de lésions corporelles car la plupart des molécules d’ATP sont créées et utilisées en une fraction de seconde. Au cours de la vie d’un organisme, l’ATP est la force motrice qui maintient le fonctionnement du corps.