三磷酸腺苷（ATP）普遍存在于各種細胞中，動植物的各種生命活動如肌肉收縮、神經傳導和生物電、植物的生長、礦質元素的吸收等所需能量，均不是由糖類等有機物分解直接供給，而是由ATP提供的。因此，只有當各類有機物氧化分解的能量轉移到ATP的高能磷酸鍵中，才能為生命的各種生理活動所利用，ATP是細胞生理活動的直接供能物質。
三磷酸腺苷是由一分子的腺苷（A）與三個磷酸相結合形成的化合物，其結構簡式如下：A—P～P～P。ATP中的三個磷酸可以依次移去形成二磷酸腺苷（ADP）和一磷酸腺苷（AMP），同時釋放出大量的能量，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。
一般情況下，高能磷酸鍵“～”極不穩定，尤其是遠離腺苷的那個高能磷酸鍵，極易斷裂，釋放能量；也極易形成，儲藏能量。因此在活細胞內ATP與ADP等物質能永無止境地相互轉化，為細胞的各種生理活動直接提供能量，ATP常被人們稱為細胞內能量代謝的“流通貨幣”，但“ATP===ADP+Pi＋能量”只能表示ATP與ADP兩物質的可逆，并不表示能量可逆，因ATP水解所釋放出來的能量主要用于細胞和生物體的生命活動，這些能量已經消耗，是不能再度被用來合成ATP的，而ADP和Pi可以被反復利用；并且ATP與ADP的轉化是在不同酶系作用下發生的，同一方向進行的生化反應。
生物體要正常進行新陳代謝，必須保證能量的持續供應，而合成三磷酸腺苷的能量來源有：
1.在光合作用的光反應中形成，這為光能自養型生物*；
2.在呼吸作用過程中形成；
3.在化能合成作用過程中形成，這為化能自養型生物*；
4.由其他高能化合物如GTP、CTP、UTP和磷酸肌酸（動物*）等轉化而成。
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