在生物体内能量的转换和传递中,ATP是一种关键的物质。生物体的一切生命活动都离不开ATP。ATP是生物体内直接供给可利用能量的物质,是细胞内能量转换的“中转站”。各种形式的能量转换都是以ATP为中心环节的。生物体内由于有各种
酶作为
生物催化剂,同时又有细胞中生物膜系统的存在,因此,ATP中的能量可以直接转换成其他各种形式的能量,用于各项生命活动。这些能量形式主要有以下几种:
机械能。
生物体内的细胞以及细胞内各种结构的运动都在做机械功,所消耗的就是机械能。例如,
纤毛和
鞭毛的摆动、肌细胞的收缩、细胞分裂期间染色体的运动等,都是由ATP提供能量来完成的。
电能。
生物体内
神经系统传导冲动和某些生物能够产生
电流,所做的
电功消耗的就是电能。电能也是由ATP所提供的能量转换而成的。
渗透能。
细胞的
主动运输是逆浓度梯度进行的,物质过膜移动所做的功消耗了能量,这些能量叫做渗透能,渗透能也来自ATP。
化学能。
生物体内物质的合成需要化学能,小分子物质合成大分子物质时,必须有直接或间接的能量供应。另外,物质在分解的开始阶段,也需要化学能来活化成能量较高的物质(如
葡萄糖活化成磷酸葡萄糖)。在生物体的物质代谢中,可以说到处都需要由ATP转换的化学能来做化学功。
光能。
目前关于生物发光的生理机制还没有完全弄清楚,但是已经知道,用于发光的能量仍然直接来源于ATP。
热能。
生物体内的热能,来源于有机物的氧化分解。大部分的热能通过各种途径向外界环境散发,只有一小部分热能用于维持细胞或恒温动物的体温。通常情况下,热能的形成往往是细胞能量转换和传递过程中的副产品。