ATP生成方式

底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)与脱氢反应偶联，生成底物分子的高能键，使ADP(GDP)磷酸化生成ATP(GTP)的过程。不经电子传递。

氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化。

一、氧化磷酸化偶联部位在复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ内

（一）P/O 比值

指氧化磷酸化过程中，每消耗1/2摩尔O2所生成ATP的摩尔数（或一对电子通过氧化呼吸链传递给氧所生成ATP分子数）。 

（二）自由能变化

根据热力学公式，pH7.0时标准自由能变化(△G0′)与还原电位变化(△E0′)之间有以下关系：

△G0′ = -nF△E0′ 

n为传递电子数；F为法拉第常数(96.5kJ/mol·V)

二、氧化磷酸化偶联机制是产生跨线粒体内膜的质子梯度

化学渗透假说(chemiosmotichypothesis)

电子经呼吸链传递时，可将质子(H+)从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧，产生膜内外质子电化学梯度储存能量。当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP与Pi生成ATP。

三、质子顺浓度梯度回流释放能量用于合成ATP

ATP合酶结构组成

F1：亲水部分 （动物：α3β3γδε亚基复合体，OSCP、IF1亚基），线粒体内膜的基质侧颗粒状突起，催化ATP合成。

F0：疏水部分（ab2c9~12亚基，动物还有其他辅助亚基），镶嵌在线粒体内膜中，形成跨内膜质子通道 。

ATP合酶组成可旋转的发动机样结构 

F0的2个b亚基的一端锚定F1的α亚基，另一端通过δ和α3β3稳固结合，使a、b2和α3β3、δ亚基组成稳定的定子部分。

部分γ和ε亚基共同形成穿过α3β3间中轴，γ还与1个β亚基疏松结合作用，下端与嵌入内膜的c亚基环紧密结合。c亚基环、γ和ε亚基组成转子部分。

质子顺梯度向基质回流时，转子部分相对定子部分旋转，使ATP合酶利用释放的能量合成ATP。 

四、ATP在能量代谢中起核心作用

高能磷酸键  水解时释放的能量大于21KJ/mol的磷酸酯键，常表示为~P。

高能磷酸化合物  含有高能磷酸键的化合物

（一）ATP是体内能量捕获和释放利用的重要分子

ATP是体内最重要的高能磷酸化合物，是细胞可直接利用的能量形式。

ATP在生物能学上最重要的意义在于，通过其水解反应释放大量自由能和需要供能的反应偶联，使这些反应在生理条件下完成。

（二）ATP是体内能量转移和磷酸核苷化合物相互转变的核心

  ADP+ ADP  D   ATP + AMP

（三）ATP通过转移自身基团提供能量

（四）磷酸肌酸是高能键能量的储存形式