ATP二钠盐，化学名称为三磷酸腺苷二钠，是生物体内最重要的能量货币分子——三磷酸腺苷的钠盐形式。由于其钠盐形式在水中有更好的溶解性和稳定性，它成为实验室研究和医药应用中最常使用的ATP形式。它在细胞能量转移、信号转导和代谢调节中扮演着核心角色。

• 化学式： C₁₀H₁₄N₅Na₂O₁₃P₃

• 外观： 通常为白色或类白色粉末。

• 纯度：99%

• 厂商：AbMole

• 溶解性： 易溶于水，形成澄清无色溶液。在水溶液中，其分子上的磷酸基团会发生电离，因此其水溶液的pH通常呈酸性。

• 稳定性：对pH敏感： 在极端pH（强酸或强碱）条件下不稳定。在酸性条件下，ATP易水解生成ADP（二磷酸腺苷）和磷酸；在碱性条件下，水解反应也会加速。对温度敏感： 固态粉末在-20°C下可长期稳定保存。水溶液在4°C下可短期保存，但应避免反复冻融，最好分装后于-20°C或更低温度下保存。对金属离子敏感： 某些金属离子（如Ca²⁺、Cu²⁺）可能催化其水解反应。

• 吸湿性： 具有较强的吸湿性，暴露在空气中会吸收水分而潮解，影响称量准确性和稳定性，因此应密封干燥保存。

• 紫外吸收： 由于其腺嘌呤环结构，ATP在波长259 nm附近有最大紫外吸收峰。这一特性常被用于通过分光光度法对其进行定性和定量分析。

二、原理与机制

ATP是细胞内的“能量通货”。其核心机制在于其分子结构中的两个高能磷酸酐键（通常指β和γ磷酸基团之间的键）。当这些键被水解断裂时（ATP + H₂O → ADP + Pi），会释放出大量的自由能（在标准条件下约为-30.5 kJ/mol）。这个水解反应在细胞内通常由ATP酶催化进行。

释放出的能量并非以热的形式散失，而是与细胞内的各种需能过程偶联，驱动这些反应的进行。这些过程包括：

1. 化学功： 为蛋白质、核酸等生物大分子的合成提供能量。

2. 转运功： 驱动离子泵（如Na⁺/K⁺泵）跨膜运输物质，维持细胞膜两侧的离子浓度梯度。

3. 机械功： 为肌肉收缩和细胞内的物质运输（如驱动蛋白在微管上行走）提供动力。

此外，ATP还作为磷酸基团供体，在激酶催化的反应中将磷酸基团转移到底物蛋白或其他分子上，从而调节其生物活性。

三、实验应用

ATP二钠盐在生命科学研究的各个领域都有极其广泛的应用，是生物化学和分子生物学实验室的必备试剂。

在酶学研究中ATP是众多酶的底物或效应物。它被用于：

• 激酶活性测定： 激酶能将ATP的γ-磷酸基团转移到底物蛋白上。通过使用放射性标记（如γ-³²P-ATP）或显色/荧光法检测磷酸化产物，可以定量分析激酶的活性。

• ATP酶活性测定： 用于研究如肌球蛋白、驱动蛋白等分子马达的能量转化效率。通常通过检测单位时间内ATP水解产生的ADP或无机磷酸的量来评估酶活。

• 代谢途径研究： 在糖酵解、三羧酸循环等代谢途径的重构实验中，作为关键的能量底物。

在细胞生物学研究中

• 细胞活力检测： 基于荧光素酶-荧光素体系的ATP检测法（发光法）是评估细胞活力和数量的金标准。因为活细胞内的ATP浓度与细胞数量呈正相关，通过测量发光值即可快速、灵敏地判断细胞活性。

• 细胞信号转导研究： ATP可作为嘌呤能受体的配体（特别是P2X和P2Y受体），用于研究细胞间通讯、钙离子信号传导等过程。

• 细胞代谢研究： 通过向细胞培养液中添加或耗竭ATP，可以研究能量代谢对细胞增殖、凋亡、自噬等生命活动的影响。

在分子生物学研究中

• PCR反应： ATP是DNA和RNA聚合酶行使功能所必需的底物之一，为核酸链的延伸提供能量。

• 体外转录与翻译： 在无细胞系统中合成RNA或蛋白质时，ATP是必不可少的能量来源。

• DNA连接酶反应： T4 DNA连接酶等需要ATP来催化DNA片段的连接。

在其他领域的应用

• 生物传感器： 基于酶或适配体的ATP生物传感器被开发用于环境监测（如微生物污染指示）和食品安全检测。

• 制药与医学研究： ATP本身或其类似物被开发为药物，用于治疗心肌梗死、心力衰竭等疾病。在研究中，它也用于探索相关疾病的病理机制。

四、使用注意事项

• 储存： 固态粉末应密封保存于-20°C干燥环境中。配制的水溶液建议分装成小份量，于-20°C或-80°C冷冻保存，避免反复冻融。

• 称量： 由于其吸湿性，称量时应快速操作，并确保环境干燥。

• 溶液配制： 通常用无菌的Tris或HEPES缓冲液（pH调至中性或微碱性）来溶解，以维持其稳定性。溶液中可加入Mg²⁺形成更稳定的Mg-ATP复合物，这是大多数酶促反应中ATP的实际形式。

• 无菌操作： 用于细胞实验时，溶液需经过滤除菌处理。