ATP是三磷酸腺苷的簡稱，它是一種復(fù)雜的分子，可作為能量包用于大多數(shù)生物體細(xì)胞中發(fā)生的數(shù)千種反應(yīng)。除了人類，微生物也依賴 ATP 來滿足它們的能量需求。

ATP的特殊結(jié)構(gòu)及原理
ATP 是大多數(shù)細(xì)胞過程的主要能量來源。ATP的組成部分是碳、氮、氫、氧和磷。由于ATP中存在不穩(wěn)定的高能鍵，在反應(yīng)中很容易水解釋放出大量能量。

ATP 中酶促去除磷酸基團(tuán)以形成 ADP 會釋放大量能量，這些能量被細(xì)胞用于多種代謝過程以及蛋白質(zhì)等大分子的合成。從 ATP 中去除第二個磷酸基團(tuán)導(dǎo)致進(jìn)一步的能量釋放和一磷酸腺苷 (AMP) 的形成。
當(dāng)有機(jī)體不需要能量時，磷酸基團(tuán)會被添加回 AMP 和 ADP 以形成 ATP - 這可以根據(jù)需要在以后水解。因此，ATP 作為細(xì)胞通路的可靠能源發(fā)揮作用。

ATP在細(xì)胞中的作用
ATP 可用于多種細(xì)胞過程。下面簡要討論ATP在細(xì)胞中的一些重要功能：

1.主動運(yùn)輸
ATP 在諸如蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等大分子進(jìn)出細(xì)胞的運(yùn)輸中起關(guān)鍵作用。ATP 的水解為主動運(yùn)輸機(jī)制提供了所需的能量，以將這些分子攜帶穿過濃度梯度。將分子轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞中稱為內(nèi)吞作用，而將分子轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞稱為胞吐作用。

2.細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)
ATP 在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外信號傳導(dǎo)中都具有關(guān)鍵功能。它很容易被哺乳動物組織中的嘌呤能受體識別 - 它從突觸和軸突釋放會激活調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣和環(huán) AMP 水平的嘌呤能受體。
在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，腺苷調(diào)節(jié)神經(jīng)發(fā)育、免疫系統(tǒng)控制和神經(jīng)元/神經(jīng)膠質(zhì)信號傳導(dǎo)。
ATP 也參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)——它的磷酸基團(tuán)在磷酸鹽轉(zhuǎn)移反應(yīng)中被激酶耗盡，從而激活蛋白激酶反應(yīng)的級聯(lián)反應(yīng)。
 
3.結(jié)構(gòu)維護(hù)
ATP通過幫助細(xì)胞骨架元件的組裝，在保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)方面起著非常重要的作用。它還為鞭毛和染色體提供能量以維持其適當(dāng)?shù)墓δ堋?br />
4.肌肉收縮
ATP 對肌肉的收縮至關(guān)重要；它與肌球蛋白結(jié)合以提供能量并促進(jìn)其與肌動蛋白結(jié)合以形成交叉橋。然后釋放 ADP 和磷酸鹽，一個新的 ATP 分子與肌球蛋白結(jié)合。這打破了肌球蛋白和肌動蛋白絲之間的交叉橋，從而釋放肌球蛋白以進(jìn)行下一次收縮。

5.DNA和RNA的合成
在 DNA 合成過程中，核糖核苷酸還原酶 (RNR) 將來自核糖核苷二磷酸的糖殘基還原成脫氧核糖核苷二磷酸，例如 dADP。

因此，RNR 調(diào)節(jié)有助于保持細(xì)胞中脫氧核苷酸 (dNTP) 的平衡。低濃度的 dNTP 會抑制 DNA 合成和修復(fù)，而高濃度的 dNTP 會產(chǎn)生誘變，因?yàn)?DNA 聚合酶在 DNA 合成過程中往往會添加錯誤的 dNTP。
來自 ATP 的腺苷是 RNA 的組成部分，在 RNA 聚合酶的 RNA 合成過程中直接添加到 RNA 分子中。焦磷酸鹽的去除提供了該反應(yīng)所需的能量。