ATP水解的本质是什么和什么断裂

ATP水解的本质

ATP水解的本质是高能磷酸键断裂。

ATP（腺苷三磷酸）的结构简式为A - P～P～P，其中A表示腺苷，T表示三个（triple），P表示磷酸，“～”表示高能磷酸键。当ATP水解时，远离A的那个高能磷酸键首先断裂，这个过程通常伴随着能量的释放。这是因为高能磷酸键断裂时会释放大量能量，比普通的化学键断裂放出的能量多2 - 3倍，所以叫高能化学键。

从化学反应的角度来看，所有化学反应都是旧化学键断裂和新化学键生成的过程。在ATP水解转化为ADP（腺苷二磷酸）的过程中，特殊的高能磷酸键断裂需要吸收能量，但水解反应有水的参与。水的一个O - H键断裂（这时也要吸能）后，两边分别与磷酸基团和ADP结合形成新化学键，这是放能过程，且断键需要吸收的能量小于成键会放出的能量，所以ATP水解放能。

此外，在ATP分子中，由于磷酸基团之间的排斥作用和分子的高度结构化，磷酸基团之间的键结合变得相对较弱。ATP水解的放热反应还与水分子的参与有关，水分子有助于稳定磷酸基团离子的形成，从而促进了ATP水解反应的进行。在水解过程中，磷酸基团的离子化释放出的负电荷也被稳定了，这也有助于释放出能量。