Макроэргическими (высокоэнергетическими) называются ковалентные связи между остатками фосфорной кислоты, при разрыве которых выделяется большое количество энергии — около 40 кДж/моль (для сравнения: при разрыве обычных ковалентных связей высвобождается примерно 12 кДж/моль).
На первом этапе гидролиза от АТФ отщепляется остаток фосфорной кислоты. При этом выделяется 40 кДж/моль энергии и АТФ превращается в АДФ — аденозиндифосфорную кислоту:
АТФ + Н2О → АДФ + Н3РО4 + 40 кДж.
Второй этап гидролитического расщепления наблюдается сравнительно редко. При этом происходит отщепление еще одной фосфатной группы, высвобождение второй «порции» энергии и превращение АДФ в АМФ — аденозинмонофосфорную кислоту:
АДФ + Н2О → АМФ + Н3РО4 + 40 кДж.
Наряду с гидролизом АТФ необходим ее непрерывный синтез. Для того чтобы присоединить остаток фосфорной кислоты к АДФ, нужно затратить не менее 40 кДж энергии:
АДФ + Н3РО4 + 40 кДж → АТФ + Н2О.
Биологическая роль АТФ в том, что в живых организмах она выполняет функцию аккумулятора и переносчика энергии.