磷酸化合物在生物机体的能量转换中起重要的作用。在机体内有许多磷酸化合物,其中的磷酸键贮有大量的能,这种能量叫做磷酸键能。这类化合物的典型代表是三磷酸腺苷,简称腺三磷(ATP)。三磷酸腺苷结构中的三个磷酸可以依次移去而生成二磷酸腺苷(ADP)和一磷酸腺苷(AMP)如下表:

ATP的磷酸基团水解时放能约3.3×104焦/摩尔。一般把含有2.1×104焦/摩尔以上能量的化合物叫做高能磷酸化合物。含有高能的键叫做高能键,常用~表示。

生物体内含有高能键的化合物是很多的,根据键的特性可以分成几种,如磷氧键型(包括酰基磷酸化物、焦磷酸化物、烯醇式磷酸化物)、氮磷键型(如磷酸肌酸)、硫酯键型和甲硫键型。这几类化合物中,以焦磷酸化合物中的ATP最重要。

ATP在水解时能去掉末端磷酸基,释放出大量的能量而形成ADP。ADP 在断裂末端磷酸基时,也能释放2.8×104焦/摩尔的能量,形成AMP。一般的磷酸基被水解时,仅放出9.2×103焦热能,约为高能键的1/3。(www.daowen.com)

ATP是细胞内各种生理生化活动所需能量的主要物质,是细胞内能量代谢的“流通货币”。高能化合物可以作为能量的贮存体,要兑换成“流通货币”后才能发挥作用。当这类高能化合物被消耗时,它们便将高能磷酸基团传给ADP,形成ATP,从而维持细胞内ATP的浓度。

细胞内ATP－ADP 磷酸转移系统,在机体的能量转换中起极重要的作用。ATP提供机体活动所需的能量,如供给肌肉收缩、鞭毛摆动,作为生物发电、膜电位的电功,为细胞逆浓度梯度的主动转移提供能量,供给生物合成所需的能量,或用作生物发光和产热等。