三磷酸腺苷,简称ATP,普遍存在于各种细胞中,动植物的各种生命活动如肌肉收缩、神经传导和生物电、植物的生长、矿质元素的吸收等所需能量,均不是由糖类等有机物分解直接供给,而是由ATP提供的。因此,只有当各类有机物氧化分解的能量转移到ATP的高能磷酸键中,才能为生命的各种生理活动所利用,ATP是细胞生理活动的直接供能物质。 三磷酸腺苷是由一分子的腺苷(A)与三个磷酸相结合形成的化合物,其结构简式如下:A—P~P~P。ATP中的三个磷酸可以依次移去形成二磷酸腺苷(ADP)和一磷酸腺苷(AMP),同时释放出大量的能量:ATP在酶的作用下水解,可生成ADP+Pi+33.47千焦耳;ADP在酶的作用下水解可生成AMP+Pi+28.03千焦耳。 在一般情况下,高能磷酸键“~” 极不稳定 ,尤其是远离腺苷的那个高能磷酸键, 极 易断裂,释放能量;也 极 易形成,储藏能量。因此在活细胞内ATP与ADP等物质能永无止境地相互转化,为细胞的各种生理活动直接提供能量,ATP常被人们称为细胞内能量代谢的“流通货币”,但老教材48页“ATP===ADP+Pi+能量”只能表示ATP与ADP两物质的可逆,并不表示能量可逆,因ATP水解所释放出来的能量主要用于细胞和生物体的生命活动,这些能量已经消耗,是不能再度被用来合成ATP的,而ADP和Pi可以被反复利用;并且ATP与ADP的转化是在不同酶系作用下发生的,同一方向进行的生化反应。 生物体要正常进行新陈代谢,必须保证能量的持续供应,而合成ATP的能量来源有:(1)在光合作用的光反应中形成,这为光能自养型生物特有,(2)在呼吸作用过程中形成(3)在化能合成作用过程中形成,这为化能自养型生物特有,(4)由其他高能化合物如GTP、CTP、UTP和磷酸肌酸(动物特有)等转化而成。 磷酸肌酸是一种特殊的高能化合物,在平滑肌、骨骼肌、心肌等细胞中大量存在,它虽不能在水解时释放能量为生命活动所需,但在能量代谢中占有举足轻重的地位。例如,ATP虽在人体和其它动物细胞中普遍存在,但数量不大,它不是活跃化学能的贮存库。人体肌纤维中ATP的含量仅能供应两秒钟的肌肉活动,此时,在酶的作用下,磷酸肌酸中的磷酸基连同能量就一起转移给ADP,生成ATP和肌酸;当ATP含量较多时,在酶的作用下,ATP可以将磷酸基连同能量一起转移给肌酸,使肌酸转变为磷酸肌酸。 磷酸肌酸激酶 ADP+磷酸肌酸=================ATP+肌酸 肌酸激酶 由此可见,磷酸肌酸是高等动物和人体的化学能贮存库,它在能量的释放、转移和利用之间起着缓冲作用,因而使细胞内ATP的含量能够保持相对的稳定。若ATP为细胞能量代谢的“流通货币”,则磷酸肌酸为细胞能量的“储蓄所”,这种高能化合物只有兑换成“流通货币”后才能发挥作用。 人体各项运动所需的ATP分别由三种不同的供能系统供给:{dy},ATP---磷酸肌酸供能系统,第二、无氧呼吸供能系统,第三,有氧呼吸供能系统。人在剧烈运动时,首先是ATP――磷酸肌酸供能系统,通过这个系统为剧烈运动提供能量大约维持20-25秒钟左右的时间,如在进行100米比赛时,氧气的消耗量没有增加,甚至屏一口气也能跑完100米,此时运动所消耗的能量就由ATP和磷酸肌酸提供。但在进行400米或800米比赛时,只依靠磷酸肌酸提供能量是不够的,但有氧呼吸还没有xx调动发挥出来,此时主要依靠无氧呼吸提供能量,无氧呼吸供能系统是指肌糖原在无氧下分解为乳酸过程中,使ADP磷酸化成ATP,以供肌肉活动。但无氧呼吸提供的能量很少,而产物是乳酸,会降低内环境的PH值,所以不可能长时间依赖于无氧呼吸提供能量。但在这两个供能系统提供能量的过程中产生了大量的ADP和消耗掉【H】后形成的NAD+,对有氧呼 吸具有强烈的促进作用,使得有氧呼吸迅速提高,产生大量的ATP为剧烈运动提供能量。在从事时间长、强度小的运动项目,如马拉松长跑,能量几乎全部由有氧呼吸供能系统供给。一般情况下,在肌肉运动刚开始时,所有的能量都由ATP和磷酸肌酸分解供给即磷酸原系统供给,这时糖的有氧氧化尚未参加,随着运动强度不同,供能系统也随之改变。 总之,不论那种运动,由那种系统供能,都离不开能源物质(糖类、脂肪、蛋白质)的氧化供能和ATP合成。最终由ATP负责各项运动直接供给肌肉收缩需要的能量。故只能说糖类、脂肪和蛋白质是能源物质,ATP才是生物体的直接供能物质,磷酸肌酸是贮能物质。[/tr] 没有酶催化时,ATP不会自动水解。用上“极”字似乎有点…… |