-
腺嘌呤核苷三磷酸
鎖定
腺苷三磷酸(ATP)是由腺嘌呤、核糖和3個磷酸基團連接而成,水解時釋放出能量較多,是生物體內最直接的能量來源。
- 中文名
- 腺嘌呤核苷三磷酸
- 外文名
- Adenosine triphosphate [3]
- 中文別名
- 5'-三磷酸腺苷、腺苷三磷酸
- 英文縮寫
- ATP
- CAS號
- 56-65-5
- EINECS號
- 200-283-2
- 分子量
- 507.18
- 分子式
- C10H16N5O13P3
- 密 度
- 2.6 g/cm³
- 熔 點
- 187 至 190 ℃
- 沸 點
- 951.4 ℃
- 閃 點
- 529.2 ℃
- 安全性描述
- S22;S24/25
腺嘌呤核苷三磷酸分子簡式
ATP的元素組成為:C、H、O、N、P,分子簡式A-P~P~P,式中的A表示腺苷,T表示三個(英文的triple的開頭字母T),P代表磷酸基團,“-”表示普通的磷酸鍵,“~”代表一種特殊的化學鍵,稱為高能磷酸鍵(能量大於29.32kJ/mol的磷酸鍵稱為高能磷酸鍵)。它有2個高能磷酸鍵,1個普通磷酸鍵。合成ATP的能量,對於動物、人、真菌和大多數細菌來説,均來自於細胞進行呼吸作用釋放的能量;對於綠色植物來説,除了呼吸作用之外,在進行光合作用時,ADP合成ATP還利用了光能。ATP在ATP水解酶的作用下離A(腺苷)最遠的“~”(高能磷酸鍵)斷裂,ATP水解成ADP+Pi(遊離磷酸基團)+能量。ATP分子水解時,實際上是指ATP分子中高能磷酸鍵的水解。高能磷酸鍵水解時釋放的能量多達30.54kJ/mol,所以説ATP是細胞內的一種高能磷酸化合物。
[1]
ATP是一種高能磷酸化合物,在細胞中,它能與ADP的相互轉化實現貯能和放能,從而保證了細胞各項生命活動的能量供應。生成ATP的途徑主要有兩條:一條是植物體內含有葉綠體的細胞,在光合作用的光反應階段生成ATP;另一條是所有活細胞都能通過細胞呼吸生成ATP。
[1]
腺嘌呤核苷三磷酸能源物質
腺嘌呤核苷三磷酸代謝
腺嘌呤核苷三磷酸無氧代謝
劇烈運動時,體內處於暫時缺氧狀態,在缺氧狀態下體內能源物質的代謝過程,稱為無氧代謝。它包括以下兩個供能系統: ①非乳酸能(ATP-CP)系統——一般可維持10秒肌肉活動;②乳酸能系統——一般可維持1~3分的肌肉活動。非乳酸能(ATP-CP)系統和乳酸能系統是從事短時間、 劇烈運動肌肉供能的主要方式。ATP釋放能量供肌肉收縮的時間僅為1~3秒, 要靠CP分解提供能量,但肌肉中CP的含量也只能夠供ATP合成後 分解的能量維持6~8秒肌肉收縮的時間。因此,進行10秒以內的快速活動主要靠ATP-CP系統供給肌肉收縮時的能量。 乳酸能系統是持續進行劇烈運動時,肌肉內的肌糖原在缺氧狀態下進行酵解, 經過一系列化學反應,最終在體內產生乳酸,同時釋放能量供肌肉收縮。 這一代謝過程,可供1~3分左右肌肉收縮的時間。
腺嘌呤核苷三磷酸有氧代謝
腺嘌呤核苷三磷酸人體中的ATP
人體內約有50.7g ATP,只能維持劇烈運動0.3秒,ATP與ADP可迅速轉化,保持一種平衡。ADP轉化成ATP過程,需要能量。
當ADP與磷酸基結合並獲得8千卡能量,可形成ATP。
對於動物、人、真菌和大多數細菌來説,均來自細胞進行呼吸作用時有機物分解所釋放的能量。對於綠色植物來説,除了依賴呼吸作用所釋放的能量外,在葉綠體內進行光合作用時,ADP轉化為ATP還利用了光能。
腺嘌呤核苷三磷酸再生與轉化
ATP在細胞中易於再生,所以是源源不斷的能源。這種通過ATP的水解和合成而使放能反應所釋放的能量用於吸能反應的過程稱為ATP循環。因為ATP是細胞中普遍應用的能量的載體,所以常稱之為細胞中的能量通貨。
細胞內ATP與ADP相互轉化的能量供應機制,是生物界的共性。從生物能量學的角度來看,ATP是生化系統的核心,即各種生化循環(如卡爾文循環、糖酵解和三羧酸循環等)均與ATP相耦聯,或者説將ATP-ADP與各種代謝(合成與分解)相耦聯。ATP是光能轉化為化學能的唯一產物,而遺傳系統是生化系統的一部分,因此,ATP被認為在遺傳密碼子的起源中起到了關鍵作用。
[2]
腺嘌呤核苷三磷酸配位原理
(1)由於在咪唑環和苯環上存在N元素,還有苯環上的氨基上的N元素,他們都存在着孤對電子,在溶液中加入金屬離子,就有可能發生配位反應。
(2)在酸性溶液中氫離子與金屬離子間存在競爭(金屬離子有可能被質子化)即氫離子濃度過大。
- 參考資料
-
- 1. 《高中生物必修一》人民教育出版社.2013年7月版.第88頁
- 2. 王鏡巖 朱聖庚 徐長法.生物化學(第三版 上冊).北京:高等教育出版社,2002:6
- 3. 衞生部關於印發《處方常用藥品通用名目錄》 .中國政府網[引用日期2023-07-04]