ATP enthält drei Phosphatgruppen, während ADP zwei enthält. ATP steht für „Adenosintriphosphat“ und ADP steht für „Adenosindiphosphat“. Beide enthalten die stickstoffhaltige Base Adenin, die Zuckerribose mit fünf Kohlenstoffatomen und mehrere Phosphatgruppen.
Zellen verwenden ATP als Energiequelle für eine Vielzahl biochemischer Reaktionen. Menschen und andere Tiere nehmen Energie in Form von Kohlenhydraten, Lipiden und Proteinen auf. Allerdings können zelluläre Reaktionen die Energie dieser Moleküle nicht direkt nutzen. Die Moleküle müssen erst durch die Zellatmung abgebaut und die Energie in ATP umgewandelt werden.
Das dritte Phosphat in ATP ist durch eine hochenergetische Bindung mit dem Molekül verbunden. Wird diese Bindung gebrochen, wird die freigesetzte Energie durch Reaktionen in der Zelle als Energiequelle genutzt. Diese Reaktionen umfassen DNA-Replikation, Proteinsynthese, Zelltransport und Muskelkontraktion. Bei Freisetzung der dritten Phosphatgruppe wird ATP zu ADP. Ähnlich wie bei einem Akku kann ADP nicht mehr als Energiequelle genutzt werden. ADP kehrt dann zum Ort der Zellatmung in den Mitochondrien zurück. An das ADP wird dann eine weitere Phosphatgruppe angehängt, die ATP produziert. Dieses ATP-Molekül kann dann von der Zelle wieder als Energiequelle genutzt werden.
