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1、ATPATP及高能化合物及高能化合物ATP and High Energy CompoundATP与其他高能化合物自由能的变化自由能的变化自由能的变化自由能的变化(G)(G)：产物自由能与反应产物自由能与反应物自由能之差物自由能之差，与反应转变过程无关。，与反应转变过程无关。标准自由能的变化标准自由能的变化(G(G0 0) )：298 K298 K，101.3 101.3 KPaKPa，反应物浓度为，反应物浓度为1 mol/L1 mol/L。生化反应中标准自由能生化反应中标准自由能的变化的变化(G(G0 0) )：298 K298 K，101.3 KPa101.3 KPa，反应物浓度为，反应物
2、浓度为1 1 mol/Lmol/L，pH=7pH=7。ATP与其他高能化合物高能化合物来自生物氧化高能化合物来自生物氧化生物氧化生物氧化（biological biological oxidationoxidation）：）：物质在生物体内的氧化，主物质在生物体内的氧化，主要是指要是指糖糖、脂肪脂肪、蛋白质蛋白质等在等在体内体内分解时逐步释放能量分解时逐步释放能量，最，最终生成终生成COCO2 2和和H H2 2O O的过程。的过程。ATP与其他高能化合物ATP与其他高能化合物ATP与与高高能能磷磷酸酸键键ATP与其他高能化合物高能磷酸键高能磷酸键（High Energy Phosphate
3、Bond)ATP + H2O ADP + Pi G0 = -30.5 KJ/molADP + H2O AMP + Pi G0 = -30.5 KJ/molAMP + H2O 腺苷腺苷+ Pi G0 = -14.2 KJ/mol高能磷酸键高能磷酸键：生化中把生化中把磷酸化合物磷酸化合物水解时释出水解时释出的能量的能量20 KJ/mol20 KJ/mol者所含的磷酸键称者所含的磷酸键称高能磷高能磷酸键酸键，常用，常用P P表示，含有高能键的化合物称表示，含有高能键的化合物称为为高能化合物高能化合物(high energy compound)。ATP与其他高能化合物高能磷酸键的类型高能磷酸键的类型磷
4、酸酐磷酸酐：ATPATP、ADPADP、UTPUTP、CTPCTP、PPiPPi等等；烯醇磷酸烯醇磷酸：PEPPEP（磷酸烯醇式丙酮酸）；（磷酸烯醇式丙酮酸）；混合酐混合酐：1,3-BP-1,3-BP-甘油酸；甘油酸；磷酸胍类磷酸胍类：磷酸肌酸、磷酸精氨酸。磷酸肌酸、磷酸精氨酸。高能硫酯键高能硫酯键：乙酰乙酰CoACoA、脂酰、脂酰CoACoA等。等。ATP与其他高能化合物磷酸酐类磷酸酐类(Phosphoanhyride)ATP与其他高能化合物烯醇磷酸类烯醇磷酸类(Enolphosphate)PEPphosphoenolpyruvateATP与其他高能化合物混合酐（酰基磷酸）类混合酐（酰基磷酸
5、）类(Acylphosphate)1,3-diphosphoglycerateATP与其他高能化合物磷酸胍类磷酸胍类(Phosphocarbamidine)磷酸肌酸磷酸肌酸(phosphocreatine)(phosphocreatine)ATP与其他高能化合物高能硫酯键高能硫酯键(High Energy Thioester Bond)乙酰乙酰CoA (acetyl CoA)ATP与其他高能化合物ATP的作用的作用作为作为能量载体能量载体，提供合成代谢或分解代，提供合成代谢或分解代谢初始阶段所需的能量；谢初始阶段所需的能量；供给机体供给机体生命活动所需的能量生命活动所需的能量；生成核苷三磷酸生
6、成核苷三磷酸（NTPNTP）；）；将高能磷酸键将高能磷酸键转移给肌酸以磷酸肌酸转移给肌酸以磷酸肌酸（creatine phosphatecreatine phosphate）形式储存）形式储存。ATP与其他高能化合物提供合成代谢或分解代谢提供合成代谢或分解代谢初始阶段所需的能量初始阶段所需的能量 G + ATP G-6-P + ADP G + ATP G-6-P + ADP 脂肪酸脂肪酸 +CoA+ATP +CoA+ATP 脂酰脂酰CoA + AMP + PPiCoA + AMP + PPi 氨基酸氨基酸 + ATP + ATP 氨基酰氨基酰 AMP + PPiAMP + PPiATP与其他高
7、能化合物供给机体生命活动所需的能量供给机体生命活动所需的能量O2H+营养物营养物分解分解+eH2O氧化磷酸化氧化磷酸化ATPADPPi生物合成生物合成肌肉收缩肌肉收缩信息传递信息传递离子转运离子转运Pi1/2ATP与其他高能化合物生成核苷三磷酸生成核苷三磷酸（NTP）ATP与其他高能化合物将高能磷酸键转移给肌酸以将高能磷酸键转移给肌酸以磷酸肌酸形式储存磷酸肌酸形式储存N C NHNHCH2HOOCCH3磷酸肌酸磷酸肌酸(phosphocreatine)PO-OO-肌酸肌酸(creatine)N C NH2NHCH2HOOCCH3ATP与其他高能化合物ATP的生成方式的生成方式氧化磷酸化氧化磷酸
8、化：代谢物脱下的氢经电子传代谢物脱下的氢经电子传递链与氧结合成水的同时，逐步释放出递链与氧结合成水的同时，逐步释放出能量，使能量，使ADPADP磷酸化为磷酸化为ATPATP的过程。的过程。底物水平磷酸化底物水平磷酸化：代谢物脱氢与代谢物脱氢与ADPADP（或（或GDPGDP）的磷酸化相偶联。共）的磷酸化相偶联。共3 3个反应。个反应。光合磷酸化：光合作用过程中，光系统光合磷酸化：光合作用过程中，光系统将太阳的光能转变为化学能（将太阳的光能转变为化学能（ATPATP）ATP与其他高能化合物底物水平磷酸化底物水平磷酸化+ATP+ATP3-P-3-P-甘油酸甘油酸3-P-3-P-甘油酸激酶甘油酸激酶+ADP+ADP1,3-BP-1,3-BP-甘油酸甘油酸丙酮酸丙酮酸+ +ATPATP丙酮酸激酶丙酮酸激酶PEP+ADPPEP+ADP琥珀酰琥珀酰CoA+Pi+GDPCoA+Pi+GDP琥珀酰琥珀酰CoACoA合成酶合成酶琥珀酸琥珀酸+CoA+CoA+GTPGTPATP与其他高能化合物
