三磷酸腺苷（ATP）普遍存在于各种细胞中，动植物的各种生命活动如肌肉收缩、神经传导和生物电、植物的生长、矿质元素的吸收等所需能量，均不是由糖类等有机物分解直接供给，而是由ATP提供的。因此，只有当各类有机物氧化分解的能量转移到ATP的高能磷酸键中，才能为生命的各种生理活动所利用，ATP是细胞生理活动的直接供能物质。
三磷酸腺苷是由一分子的腺苷（A）与三个磷酸相结合形成的化合物，其结构简式如下：A—P～P～P。ATP中的三个磷酸可以依次移去形成二磷酸腺苷（ADP）和一磷酸腺苷（AMP），同时释放出大量的能量，ATP在酶的作用下水解，可生成ADP+Pi+33.47千焦耳；ADP在酶的作用下水解可生成AMP+Pi+28.03千焦耳。
一般情况下，高能磷酸键“～”极不稳定，尤其是远离腺苷的那个高能磷酸键，极易断裂，释放能量；也极易形成，储藏能量。因此在活细胞内ATP与ADP等物质能永无止境地相互转化，为细胞的各种生理活动直接提供能量，ATP常被人们称为细胞内能量代谢的“流通货币”，但“ATP===ADP+Pi＋能量”只能表示ATP与ADP两物质的可逆，并不表示能量可逆，因ATP水解所释放出来的能量主要用于细胞和生物体的生命活动，这些能量已经消耗，是不能再度被用来合成ATP的，而ADP和Pi可以被反复利用；并且ATP与ADP的转化是在不同酶系作用下发生的，同一方向进行的生化反应。
生物体要正常进行新陈代谢，必须保证能量的持续供应，而合成三磷酸腺苷的能量来源有：
1.在光合作用的光反应中形成，这为光能自养型生物*；
2.在呼吸作用过程中形成；
3.在化能合成作用过程中形成，这为化能自养型生物*；
4.由其他高能化合物如GTP、CTP、UTP和磷酸肌酸（动物*）等转化而成。
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