三磷酸腺苷(ATP)普遍存在于各種細(xì)胞中,動(dòng)植物的各種生命活動(dòng)如肌肉收縮、神經(jīng)傳導(dǎo)和生物電、植物的生長(zhǎng)、礦質(zhì)元素的吸收等所需能量,均不是由糖類等有機(jī)物分解直接供給,而是由ATP提供的。因此,只有當(dāng)各類有機(jī)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(dòng)所利用,ATP是細(xì)胞生理活動(dòng)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(gè)磷酸相結(jié)合形成的化合物,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下:A—P~P~P。ATP中的三個(gè)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(shí)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(yuǎn)離腺苷的那個(gè)高能磷酸鍵,極易斷裂,釋放能量;也極易形成,儲(chǔ)藏能量。因此在活細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP等物質(zhì)能永無(wú)止境地相互轉(zhuǎn)化,為細(xì)胞的各種生理活動(dòng)直接提供能量,ATP常被人們稱為細(xì)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(lái)的能量主要用于細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng),這些能量已經(jīng)消耗,是不能再度被用來(lái)合成ATP的,而ADP和Pi可以被反復(fù)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(jìn)行的生化反應(yīng)。
生物體要正常進(jìn)行新陳代謝,必須保證能量的持續(xù)供應(yīng),而合成三磷酸腺苷的能量來(lái)源有:
1.在光合作用的光反應(yīng)中形成,這為光能自養(yǎng)型生物*;
2.在呼吸作用過(guò)程中形成;
3.在化能合成作用過(guò)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(dòng)物*)等轉(zhuǎn)化而成。