三磷酸腺苷(ATP)普遍存在于各種細胞中,動植物的各種生命活動如肌肉收縮、神經(jīng)傳導和生物電、植物的生長、礦質(zhì)元素的吸收等所需能量,均不是由糖類等有機物分解直接供給,而是由ATP提供的。因此,只有當各類有機物氧化分解的能量轉(zhuǎn)移到ATP的高能磷酸鍵中,才能為生命的各種生理活動所利用,ATP是細胞生理活動的直接供能物質(zhì)。
三磷酸腺苷是由一分子的腺苷(A)與三個磷酸相結(jié)合形成的化合物,其結(jié)構(gòu)簡式如下:A—P~P~P。ATP中的三個磷酸可以依次移去形成二磷酸腺苷(ADP)和一磷酸腺苷(AMP),同時釋放出大量的能量,ATP在酶的作用下水解,可生成ADP+Pi+33.47千焦耳;ADP在酶的作用下水解可生成AMP+Pi+28.03千焦耳。
一般情況下,高能磷酸鍵“~”極不穩(wěn)定,尤其是遠離腺苷的那個高能磷酸鍵,極易斷裂,釋放能量;也極易形成,儲藏能量。因此在活細胞內(nèi)ATP與ADP等物質(zhì)能永無止境地相互轉(zhuǎn)化,為細胞的各種生理活動直接提供能量,ATP常被人們稱為細胞內(nèi)能量代謝的“流通貨幣”,但“ATP===ADP+Pi+能量”只能表示ATP與ADP兩物質(zhì)的可逆,并不表示能量可逆,因ATP水解所釋放出來的能量主要用于細胞和生物體的生命活動,這些能量已經(jīng)消耗,是不能再度被用來合成ATP的,而ADP和Pi可以被反復利用;并且ATP與ADP的轉(zhuǎn)化是在不同酶系作用下發(fā)生的,同一方向進行的生化反應。
生物體要正常進行新陳代謝,必須保證能量的持續(xù)供應,而合成三磷酸腺苷的能量來源有:
1.在光合作用的光反應中形成,這為光能自養(yǎng)型生物*;
2.在呼吸作用過程中形成;
3.在化能合成作用過程中形成,這為化能自養(yǎng)型生物*;
4.由其他高能化合物如GTP、CTP、UTP和磷酸肌酸(動物*)等轉(zhuǎn)化而成。