ATP水解

ATP可以由線粒體等細胞器產生，細胞內的直接能源物質，ATP也叫三磷酸腺苷、腺三磷、腺苷三磷酸。

ATP水解是指ATP在酶的作用下，與一分子水化合，脫去一分子磷酸基團，生成ADP，並釋放出大量能量的過程。

基本介紹

• 中文名：ATP水解
• 外文名：the ATP hydrolysis
• ATP：三磷酸腺苷

總體介紹

在ATP的結構式中可以看出,腺嘌呤與核糖結合成腺苷,腺苷通過核糖中的第5位羥基,與3個相連的磷酸基團結合形成ATP。ATP中兩個磷酸基團之間(也就是P與P之間)用“～”表示的化學鍵是高能磷酸鍵。高能磷酸鍵水解時,釋放出的能量是正常的化學鍵的2倍以上。例如,ATP末端磷酸基團水解時,釋放出的能量是30.54 kJ/mol,而6磷酸葡萄糖水解時,釋放出的能量只有13.8 kJ/mol。一般說來,水解時釋放20.92 kJ/mol以上能量的化合物就叫高能化合物。顯然,ATP是一種高能化合物。各種細胞都是用ATP作為直接能源的。實際上,ATP是細胞內能量釋放、儲存、轉移和利用的中心物質。

ATP-三磷酸腺苷分子式

能量的利用

在生物體內能量的轉換和傳遞中,ATP是一種關鍵的物質。生物體的一切生命活動都離不開ATP。ATP是生物體內直接供給可利用能量的物質,是細胞內能量轉換的“中轉站”。各種形式的能量轉換都是以ATP為中心環節的。生物體內由於有各種酶作為生物催化劑,同時又有細胞中生物膜系統的存在,因此,ATP中的能量可以直接轉換成其他各種形式的能量,用於各項生命活動。這些能量形式主要有以下幾種:

機械能

生物體內的細胞以及細胞內各種結構的運動都在做機械功,所消耗的就是機械能。例如,纖毛和鞭毛的擺動、肌細胞的收縮、細胞分裂期間染色體的運動等,都是由ATP提供能量來完成的。

電能

生物體內神經系統傳導衝動和某些生物能夠產生電流,所做的電功消耗的就是電能。電能也是由ATP所提供的能量轉換而成的。

滲透能

細胞的主動運輸是逆濃度梯度進行的,物質過膜移動所做的功消耗了能量,這些能量叫做滲透能,滲透能也來自ATP。

化學能

生物體內物質的合成需要化學能,小分子物質合成大分子物質時,必須有直接或間接的能量供應。另外,物質在分解的開始階段,也需要化學能來活化成能量較高的物質(如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖)。在生物體的物質代謝中,可以說到處都需要由ATP轉換的化學能來做化學功。

光能

目前關於生物發光的生理機制還沒有完全弄清楚,但是已經知道,用於發光的能量仍然直接來源於ATP。

熱能

生物體內的熱能,來源於有機物的氧化分解。大部分的熱能通過各種途徑向外界環境散發,只有一小部分熱能用於維持細胞或恆溫動物的體溫。通常情況下,熱能的形成往往是細胞能量轉換和傳遞過程中的副產品。