细胞中直接供能的一定是ATP吗？

一、细胞中绝大多数过程都靠ATP直接提供能量，但也有例外。比如说小肠绒毛主动运输葡萄糖进入细胞内时，利用的能量是Na+浓度梯度形成的扩散势能。而不是ATP。正常情况下，细胞外Na+浓度总是高于细胞内，所以，在细胞内外存在着Na+的扩散势能。小肠绒毛细胞主动运输的载体需要在Na+顺浓度梯度从细胞外扩散到细胞内时，“捎带着”把葡萄糖转运到细胞内。（如下图）那么细胞内的Na+浓度是否会不断升高呢？当然不会，因为还有一些主动运输的载体蛋白在不断的消耗ATP把Na+运送到细胞之外。所以，小肠绒毛主动运输吸收葡萄糖时，ATP是间接的提供能量。

例1：（2016新课标Ⅰ卷，2）离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是（  ）

   A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散

   B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的

   C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率

   D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率

【答案】C

例2：（14安徽，2）下图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是（    ）

选项	管腔中氨基酸 →上皮细胞	管腔中Na+ →上皮细胞	上皮细胞中氨基酸 →组织液
A	主动运输	被动运输	主动运输
B	被动运输	被动运输	被动运输
C	被动运输	主动运输	被动运输
D	主动运输	被动运输	被动运输

【答案】D

二、ATP 是细胞内的最重要的直接能源物质，另外GTP、CTP、UTP也能为细胞直接供能。例如，翻译过程中，肽链合成的起始、延长、终止阶段皆以GTP为直接能源物质；细胞内糖原与蔗糖的合成过程，皆通过UDP 的水解直接供能；在磷脂的合成过程中，ATP与CTP同时为反应提供能量；原核生物在以DNA连接酶补齐缺口时以NAD+供能。因此，ATP并非是细胞唯一的直接能量供应者。另一方面，ATP也不是放能反应中能量的唯一接受者。例如，在三羧酸循环中琥珀酰CoA生成琥珀酸的反应，其所释放能量的直接受体为GTP，随后GTP再将能量转移至ATP中。

尽管如此，还是应该明确指出，大多数分解代谢的放能反应和合成代谢的吸能反应是与 ATP偶联在一起的，ATP是细胞能量代谢的中心。