Zellen geben gespeicherte Energie frei, indem sie eine Phosphatgruppe von Adenosintriphosphat oder ATP auf einen Rezeptor in einem anderen biologischen Molekül übertragen. Dieser Prozess führt zu einer Veränderung eines zellulären Mechanismus und einem verbleibenden Adenosindiphosphat, oder ADP, das über den Zellstoffwechsel wieder aufgefüllt werden muss. Dieser Prozess wird von allen bisher entdeckten Lebensformen geteilt.
Das Molekül ADP ist eigentlich ein Ion mit einem Elektron weniger, als für eine neutrale Ladung erforderlich wäre. Dennoch ist es ein stabileres Molekül als ATP, weshalb die Zelle Energie aufwenden muss, um daraus ATP zu erzeugen. Da diese Reaktion Energie benötigt, um abgeschlossen zu werden, enthält die Bindung mit der zusätzlichen Phosphatgruppe diese Energie, und die Übertragung des Phosphats auf eine günstigere Bindung setzt es frei.
Ein wichtiges Beispiel dafür, wie Zellen Energie aus ATP-Molekülen freisetzen, sind die Fasern der Proteine Myosin und Aktin. Diese wichtigen, großen Proteinmoleküle wirken zusammen, um sowohl die Muskelkontraktion zu bewirken als auch den Prozess der Zellteilung abzuschließen.
Myosin ist das größere der beiden Proteine und wirkt auf Aktin, um Bewegung zu erzeugen. Dies geschieht durch die Bindung an Aktin mit einer Gruppe, die als Myosinkopf bekannt ist. Jedes Myosin-Molekül hat eigentlich zwei Köpfe, einen mit einer Aktin-Bindungsstelle und den anderen mit einer ATP-Bindungsstelle. Das ATP setzt eine Phosphatgruppe an die ATP-Bindungsstelle frei, wodurch die Myosinköpfe ihre Form ändern und die Aktingruppe mitziehen.
