ATP几乎是所有细胞活动需要的直接能量来源,肌肉收缩的全过程也都需要ATP(包括肌肉的舒张过程)。
我们平时说的能量物质(蛋白质、脂肪、碳水化合物、磷酸肌酸)给我们提供的能量,并不能直接被我们利用。这些能量物质里的能量,都要先“转化”成ATP,再用ATP来提供给身体能量。
举个例子,蛋白质、碳水化合物、脂肪等物质里面的能量,就好像黄金,ATP好像钞票。黄金有价值,但是我们日常生活中买东西,不能直接用黄金,必须把黄金换成钞票。
ATP的化学名字叫三磷酸腺苷。我们怎么理解这个名称呢,请重点关注“三磷酸”。三磷酸代表ATP有三个磷酸根,或者叫三分子磷酸基团。每一个磷酸基团上,都带有能量。在生物能量学里,一说到“磷酸”,往往就代表它有能量。
比如我们上面讲过的磷酸肌酸 “充电”,其实就是让肌酸变成磷酸肌酸的过程。有了磷酸,肌酸变成了磷酸肌酸,就又可以为肌肉收缩提供能量了。
我们可以把三磷酸腺苷里的“腺苷”理解为一个空盒子,磷酸理解为电池。那么ATP就是一个装了三块电池的盒子。这三块电池有能量,所以ATP带着能量(这种说法虽然不严谨,但可以帮助我们理解)。
ATP在释放能量的时候,就是从盒子里往外扔电池,扔掉一块电池,就释放一次能量。ATP是“三磷酸腺苷”,三个电池,扔掉一块电池,释放了一部分能量,剩下两块电池,就叫“二磷酸腺苷”——ADP,扔掉两块电池,就叫“一磷酸腺苷”——AMP。
一般来说,ATP释放能量,就是一个ATP扔掉一块电池,释放一部分能量,变成一个ADP。这个过程释放的能量,就能被我们使用。ADP有两块电池,如果再给它一块电池,ADP还能变回ATP,这个过程就叫“ATP的再合成”。那么这个电池里的能量是从哪里来呢?它们都来自脂肪、糖、蛋白质、磷酸肌酸这些能量物质。再合成ATP的过程是随时发生的,我们不可能先合成一大堆ATP存着,因为我们的身体里储存不了太多ATP,ATP都是现用现合成。
也就是说,扔电池、充电恢复这个过程,在我们身体里是不停地循环进行的,所以,我们时刻都需要能量物质。
能量物质合成ATP的过程叫“磷酸化”,通俗的说就是能量物质变成ATP的过程。
磷酸化有两个途径:有氧代谢和无氧代谢。
我们平时总是说,利用糖来提供能量,或者利用脂肪来提供能量,这个“提供能量”的过程,就是磷酸化的过程,也就是合成ATP的过程。
用无氧代谢的方式来充电,一般就叫“底物磷酸化”,用有氧代谢的方式充电,就叫“氧化磷酸化”。