首页 >
ATP
✍ dations ◷ 2025-04-26 01:13:04 #ATP
三磷酸腺苷(英语:adenosine triphosphate, ATP;也称作腺苷三磷酸、腺嘌呤核苷三磷酸)在生物化学中是一种核苷酸,作为细胞内能量传递的“分子通货”,储存和传递化学能。ATP在核酸合成中也具有重要作用。它也是RNA序列中的鸟嘌呤二核苷酸,在DNA进行转录时可做为替补。ATP由腺苷和三个磷酸基所组成,化学式C10H16N5O13P3,结构简式C10H8N4O2NH2(OH)2(PO3H)3H,分子量507.184。三个磷酸基团从腺苷开始被编为α、β和γ磷酸基。ATP的化学名称为5'-三磷酸-9-β-D-呋喃核糖基腺嘌呤,或者5'-三磷酸-9-β-D-呋喃核糖基-6-氨基嘌呤。ATP在非缓冲水溶液中不稳定,会水解为ADP和磷酸。这是因为ATP分子中的P-O-P键比形成的磷酸键能小,且产生了产物间和水间的氢键释放能量,使得反应放热而自发进行。在ATP与ADP的水溶液的化学平衡中,ATP最终会几乎完全转化为ADP。在达到平衡以前,发生该水解反应整个系统吉布斯能变化量小于零,这意味着该体系可以对外界做非体积功。事实上,活细胞会通过呼吸作用维持ATP的浓度在ADP的五倍左右。在这种条件下,ATP水解提供的能量足以供其合成代谢所需。在细胞中ATP的莫耳浓度通常是1-10mM。
ATP可通过多种细胞途径产生。最典型的如在线粒体中通过氧化磷酸化由三磷酸腺苷合酶合成,或者在植物的叶绿体中通过光合作用合成。ATP合成的主要能源为葡萄糖和脂肪酸。每分子葡萄糖先在细胞质基质中产生2分子丙酮酸同时产生2分子ATP,最终在线粒体中通过三羧酸循环(或称柠檬酸循环)产生最多38分子ATP。脂肪酸氧化分解进入柠檬酸循环,长链脱除也可以用于氧化磷酸化分解产生ATP,一般为108个ATP。在糖解途径(Glycolytic Pathway)中,一个葡萄糖分子被分解,反应过程中生成两个ATP分子,反应式为:在线粒体中,丙酮酸被氧化为乙酰辅酶A,经精确控制的“燃烧”会产生总和为两个ATP分子的能量。
三羧酸循环(柠檬酸循环)全部反映的总和可表示为:脂肪酸也可以由β-氧化分解为乙酰辅酶A,一样进入柠檬酸循环产生能量。每个β-氧化的循环还为乙酸长链脱去两个碳原子并制造各一个NADH和FADH2分子,也可以用于氧化磷酸化分解产生ATP,因为脂肪酸氧化可以重复多次,能量产量更大。无氧分解或称发酵是和糖酵解有些相似的过程。这个过程需要在没有氧气作为电子受体时产生能量。在大部分真核生物体内,葡萄糖同时被作为能量储存单位和电子供体。从葡萄糖分解为乳酸的方程式为:人体每天的能量需要水解100-150摩尔的ATP,即相当于50至75千克这么多。这意味着人一天将要分解掉相当于他体重的ATP。但人体中ATP的总量只有大约0.1摩尔(51克左右),所以每个ATP分子每天要被重复利用1000-1500次。ATP不能被储存,因为ATP在合成后必须于短时间内被消耗。由于所有存活的生物(包括微生物)体内都含ATP,而其含量几乎十分稳定,所以于环境中采集标本并计量ATP含量,可以间接反映环境中微生物的数量。这对于餐饮业,食品制造及加工业(如奶制品厂),医疗业等对微生物控制比较着紧的行业,ATP测量提供了一个十分便利方案。 ATP估量只要数分钟就可完成,相反,传统的细菌培养测试动辄要2至4天才完成,其时受污染产品已流出市面。ISO 22000食品安全管理系统的危害分析重要管制点 (HACCP)体系都建议使用这即时评估方法。活细胞中也有其他的高能三磷酸盐如三磷酸鸟苷。能量可以在这些三磷酸盐和ATP中由磷酸激酶催化反应之类的反应转移:当磷酸键被水解的时候能量就会被释放。这种能量可以被多种酶、肌动蛋白和运输蛋白用于细胞的活动。水解还会生成自由的磷酸盐和二磷酸腺苷。二磷酸腺苷又可以被进一步水解为另一个磷酸离子和一磷酸腺苷。ATP也可以被直接水解为一磷酸腺苷和焦磷酸盐,这个反应在水溶液中是高效的不可逆反应。ATP可能会被作为纳米技术和灌溉的能源。人工心脏起搏器可能受益于这种技术而不再需要电池提供动力。医学导航:营养学辅助、代谢、微量元素病理、失调、症状/人名、先天药物(A8/11/12)
相关
- 解剖学人体解剖学 - 人体生理学 组织学 - 胚胎学 人体寄生虫学 - 免疫学 病理学 - 病理生理学 细胞学 - 营养学 流行病学 - 药理学 - 毒理学解剖学(英语:Anatomy)是涉及生命体的结构
- 好氧好氧生物(英语:Aerobic organism,或 aerobe),又译为好气生物、耗氧生物、需氧生物,是能在有氧的环境中生存及生长的生物。好氧生物利用氧的化学反应来分解糖及脂肪,以获得能量。几
- 路易·布莱叶路易·布莱叶(法语:Louis Braille,发音:.mw-parser-output .IPA{font-family:"Charis SIL","Doulos SIL","Linux Libertine","Segoe UI","Lucida Sans Unicode","Code2000","Gen
- Memento moriMemento mori(拉丁语词组,意思为“勿忘你终有一死”)是中世纪西方基督教对必死性之反思的理论及实践,尤其是作为一种思索尘世之虚幻和一切物质与和世俗工作之短暂的方式。它经常
- 膳食补充剂营养补充品,又称营养补充剂、膳食补充剂、营养剂、饮食补充剂、保健食品、健康食品等,是一种成分是从食物中萃取对人体有益的营养素(如氨基酸、微量元素、维生素、矿物质等)的补
- 路易氏体失智症路易氏体失智症(英语:Dementia with Lewy bodies,缩写为 DLB)是一种伴随着行为(英语:Behavior change (individual))、认知及活动功能退化(英语:Parkinsonism)的失智症,患者的记忆力虽
- 表面张力在物理上,表面张力(英语:Surface Tension),狭义的定义是指液体试图获得最小表面位能的倾向;广义地说,所有两种不同物态的物质之间界面上的张力被称为表面张力。表面张力的因次是
- 中耳中耳是耳的一个解剖结构,在层次上位于外耳和内耳之间。中耳的主要结构是鼓膜eardrum(亦称“耳膜”)和听骨链ossicles由三个听小骨构成。骨膜和听骨链形成一个力学系统,其功能是
- 抗药性耐药性(drug resistance)是指药物的治疗疾病或改善病人征状的效力降低。当投入药物浓度不足,不能杀死或抑制病原时,残留的细菌可能具有抵抗此种药物的能力。例如细菌可能因抗生
- 马勃马勃(Puffball)是一类担子菌门的真菌通称,一般为球形,未成熟前是白色,成熟后为褐色,内部为粉末状。可入中药,用于止血。以前的分类法将马勃统一列为一个腹菌纲(Gasteromycetes)或腹