В процессе обмена веществ, при выполнении организмами какой-либо функции, клетки используют энергию химических связей питательных веществ. Поступившие внутрь вещества с крупными молекулами, после переваривания, проникают через мембрану в клетку. Эти вещества богаты энергией химических связей ( 1г белка -17,6 кДж, 1г жира - 38,9кДж, 1г углевода-17,6 кДж). Для того, чтобы клетки воспользовались энергией питательных веществ, необходимо эту энергию привести в пригодное состояние. Носителем такой энергии является АТФ.
Молекулы АТФ внутри клетки являются источником энергии. Однако клетка сразу не использует всю энергию. Часть его хранится в макроэргических связях молекулы АТФ, пригодного к использованию в любое время. В клетках АТФ постоянно тратится и заново образуется.
АТФ + H20 ⇆ АДФ + H3P04+ 40 кДж
АДФ + H20 ⇆ АМФ + H3P04 + 40 кДж
АТФ + 2H20 ⇆ АМФ + 2H3P04 + 80 кДж
Образующаяся при расщеплении АТФ ортофосфорная кислота не накапливается в клетках, поскольку она заново используется на образование носителя энергии. Запасов АТФ в мышце хватает на 20-30 сокращений. Поэтому в работающей мышце АТФ синтезируется непрерывно.
Синтез АТФ у разных организмов, хотя, обладает своеобразными особенностями, имеет одинаковую общую схему.