Question

ATP与ADP的相互转化中，该反应是否会无休止地在活细胞中进行。

Answer 1

是的，请看它们的原理
新陈代谢与ATP
新陈代谢不仅需要酶，而且需要能量。我们知道，糖类是细胞的主要能源物质之一，脂肪是生物体内储存能量的主要物质。但是，这些有机物中的能量都不能直接被生物体利用，它们只有在细胞中随着这些有机物逐步
氧化分解
而释放出来，并且储存在ATP中才能被生物体利用。所以说，新陈代谢所需要的能量是由细胞内的ATP直接提供的，ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
ATP的分子简式
ATP是
三磷酸腺苷
的英文缩写符号，它是各种
活细胞
内普遍存在的一种
高能磷酸化合物
。高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在20.92
kJ/mol(
千焦
每摩尔)以上的磷酸化合物，
ATP水解
时释放的能量高达30.54
kJ/mol。
ATP的分子式可以简写成A-
P～P～P。简式中的A代表腺苷①，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的
化学键
，叫做
高能磷酸键
。ATP的水解实际上是指ATP分子中高能磷酸键的水解。高能磷酸键水解时能够释放出大量的能量，ATP分子中大量的
化学能
就储存在高能磷酸键中。
ATP与ADP的相互转化
科学研究表明，ATP分子中远离A的那个高能磷酸键，在一定的条件下很容易水解，也很容易重新形成：水解时伴随有能量的释放；重新形成时伴随有能量的储存。在有关酶的
催化作用
下，ATP分子中远离A的那个
高能磷酸键
水解，远离A的那个磷酸基团脱离开，形成磷酸(Pi)，同时，储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来，
三磷酸腺苷
就转化成
二磷酸腺苷
(英文缩写符号是ADP)。在另一种酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与一个磷酸结合，从而转化成ATP(如图)。ATP在细胞内的含量是很少的。但是，ATP在细胞内的转化是十分迅速的。这样，细胞内ATP的含量总是处在
动态平衡
之中，这对于构成生物体内部稳定的供能环境，具有重要的意义。
ATP水解
时释放出的能量，是生物体维持
细胞分裂
、根吸收
矿质元素
离子和
肌肉收缩
等生命活动所需能量的直接来源。
ATP的形成途径
生物体内的
活细胞
怎样使ADP转化成ATP，以便保证能量的不断供应呢？对于动物和人来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，主要来自线粒体内
有氧呼吸
过程中分解有机物释放出的能量。对于
绿色植物
来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，除了来自
有氧呼吸
过程中分解有机物释放出的能量外，还来自光合作用(如图)。有关这方面的内容，将在后面进一步讲述。
总之，构成生物体的
活细胞
，根据生命活动的需要，内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化，同时也就伴随有能量的储存和释放。我们可以形象地把ATP比喻成细胞内流通着的“能量货币”。正是由于细胞内具有这种流通着的“能量货币”，生物体的生命活动才能及时地得到能量供应，新陈代谢才能顺利地进行下去。