ATP水解是指三磷酸腺苷（ATP）在酶的影响下分解生成二磷酸腺苷（ADP）和无机磷酸（Pi），并释放能量的经过。下面内容是具体解析：

1.ATP水解的直接产物

ATP水解的直接产物是ADP（二磷酸腺苷）和Pi（无机磷酸），同时释放能量。

• 反应式：
  \[\textATP} + \textH}_2\textO} \xrightarrow\text酶}} \textADP} + \textPi} + \text能量}\]
• 能量释放：在标准条件下（pH 7.0，25℃），每摩尔ATP水解释放约30.5千焦能量（7.3千卡）。在细胞内实际环境中，因离子浓度和温度差异，释放能量可能更高（约33.5-50千焦/摩尔）。

2.ATP水解的化学键变化

ATP分子中的两个高能磷酸键（用“~”表示）是能量储存的关键：

• 末端高能磷酸键断裂：水解时，远离腺苷的高能磷酸键断裂，生成ADP和Pi。
• 电荷排斥效应：ATP水解后产生的ADP3?和HPO?2?因带有负电荷而互相排斥，降低了逆反应（ADP重新合成ATP）的可能性。

3.ATP彻底水解的产物

若ATP连续水解（即彻底水解），最终产物为：

• 腺嘌呤（含氮碱基）、
• 核糖（五碳糖）、
• 三分子磷酸。
  但通常情况下，ATP水解仅指末端磷酸基团的脱离，生成ADP和Pi。

4.ATP水解的生物学意义

• 能量供应：ATP水解释放的能量直接驱动细胞活动，如肌肉收缩、物质运输、DNA复制等。
• 动态平衡：细胞通过ATP与ADP的快速转化维持能量稳态，ADP浓度升高会反馈促进ATP的合成。
• 能量耦合：ATP水解常与其他吸能反应耦合，通过磷酰基转移提供能量，例如合成代谢中的物质缩合。

5.水解与合成的关系

ATP水解和合成构成循环：

• 水解：释放能量供细胞使用；
• 合成：通过细胞呼吸或光合影响，ADP与Pi重新结合形成ATP。
  这一循环是细胞内能量代谢的核心机制。

ATP水解的主要产物是ADP和Pi，释放的能量直接支持生活活动。其本质是高能磷酸键的断裂与能量的转移，而非简单的化学键断裂。