1. Cellulaire ademhaling: Dit is de belangrijkste manier waarop ATP in de meeste organismen wordt geproduceerd. Het omvat een reeks metabolische reacties die glucose (suiker) afbreken in aanwezigheid van zuurstof om energie vrij te maken. Deze energie wordt vervolgens gebruikt om een ​​fosfaatgroep aan ADP (adenosinedifosfaat) toe te voegen, waardoor deze wordt omgezet in ATP. Er zijn drie hoofdfasen van cellulaire ademhaling:

* Glycolyse: Vindt plaats in het cytoplasma, waarbij glucose wordt afgebroken tot pyruvaat, waarbij een kleine hoeveelheid ATP en NADH wordt geproduceerd (een molecuul dat elektronen draagt).

* Krebs-cyclus (citroenzuurcyclus): Vindt plaats in de mitochondriën, waarbij pyruvaat verder wordt afgebroken en meer NADH, FADH2 (een andere elektronendrager) en wat ATP wordt geproduceerd.

* Elektronentransportketen: Komt ook voor in de mitochondriën, waar elektronen gedragen door NADH en FADH2 langs een keten van eiwitten worden geleid, waardoor energie vrijkomt die wordt gebruikt om protonen door het mitochondriale membraan te pompen. Hierdoor ontstaat een protongradiënt die door ATP-synthase wordt gebruikt om ATP uit ADP en anorganisch fosfaat te genereren.

2. Fotosynthese: In planten en andere fotosynthetische organismen wordt ATP gesynthetiseerd met behulp van lichtenergie. Dit proces vindt plaats in chloroplasten en omvat twee hoofdfasen:

* Lichtafhankelijke reacties: Lichtenergie wordt opgevangen door chlorofyl en gebruikt om watermoleculen te splitsen, waarbij elektronen, protonen en zuurstof vrijkomen. De elektronen worden langs een elektronentransportketen geleid, vergelijkbaar met cellulaire ademhaling, waarbij ATP en NADPH (een gereduceerde vorm van NADP+) worden gegenereerd.

* Lichtonafhankelijke reacties (Calvin-cyclus): De ATP en NADPH die bij de lichtafhankelijke reacties worden gegenereerd, worden gebruikt om koolstofdioxide om te zetten in suiker (glucose). Voor dit proces is ook energie nodig, die wordt geleverd door ATP.

Samenvattend wordt ATP gesynthetiseerd tijdens cellulaire ademhaling , dat voorkomt in alle levende organismen, en fotosynthese , dat voorkomt in planten en andere fotosynthetische organismen. De specifieke mechanismen en locaties variëren tussen deze twee processen.