细胞能量解读（细胞活动需要的能量从哪里来）

在之前讲分泌蛋白的合成过程时，我们了解到，无论是肽链的合成、蛋白质的加工以及囊泡的运输，无一不需要线粒体提供能量。“能量”是什么，又是怎么被利用的？下面我们就来一起了解。

我们知道，糖类、脂肪等有机物中都储存着化学能，但是这些能量并不能被直接利用。在细胞质和线粒体中，糖类被逐步分解为水和二氧化碳，而其中的能量，也被逐步转化为了ATP中的化学能。为细胞生命活动直接提供能量的，就是ATP，它是驱动细胞生命活动的直接能源物质。

葡萄糖在细胞中的分解过程

关于能量的转化，与ATP的产生过程，我们将在下一节细胞呼吸中为大家详细讲解。在这一节中，我们主要来聊聊ATP是怎么作为能量的提供者，细胞的能量“通货”的。

ATP，其中文名称是三磷酸腺苷。ATP分子的结构可以简写为A—P～P～P，其中A代表腺苷，是由腺嘌呤与核糖结合而成的。P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键，叫高能磷酸键，由于两个磷酸基团带有负电荷，因此磷酸基团间的化学键很不稳定，水解时能产生大量热量。我们都知道，断键吸热，成键放热。在高能磷酸键断开时只需吸收少量热量，而在释放出的磷酸根与别的分子结合形成化学键时，会放出大量能量。这些能量，就可以使别的分子发生变化，进而参与各种化学反应，支持细胞中各种生命活动的完成。ATP水解的过程就是一种释放能量的过程。1molATP水解可以释放高达30.54kJ，因此说ATP是一种高能磷酸化合物。

眼熟吗？去掉两个磷酸集团后，ATP就变成了腺嘌呤核糖核苷酸，RNA合成的原料。

ATP水解释放一个磷酸基团后形成ADP（二磷酸腺苷），ADP只有一个高能磷酸键，比ATP更稳定。实际上，ADP也可以水解释放能量。如果在有关酶的作用下，ADP也可以消耗能量，获得一个磷酸基团，转化为ATP。细胞中，吸能反应总伴随着ATP转化为ADP，放能反应又能使ADP转化为ATP。其实ATP与ADP的总量并不多，但它们互相转化的速度很快，且时刻不停，所以在有机物充足的时候，细胞很少出现ATP不够的尴尬局面。ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物中都是一样的，这体现了生物界的统一性。

ATP与ADP的相互转化

吸能反应，如蛋白质的合成等等，需吸收能量；放能反应，如葡萄糖的分解等等，能够放出能量。蛋白质合成所需的能量，不能像“以物易物”一样，由葡萄糖的分解直接提供。这两种生化反应之间的能量流通，就由ATP来实现，能量通过ATP在吸能反应与放能反应间流通，因此，我们说ATP是细胞能量的“通货”。

细胞活动需要的能量，直接来源于ATP。ATP是怎么形成的呢？接下来的两节将会为大家详细介绍。