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高能化合物 编辑
化合物
一些磷酸化合物在水解时释放大量能量(图1、表1),称为高能磷酸键,这主要见于磷酸酐键(一些多磷酸核苷类化合物,如ATP、ADP)、混合酐键(由磷酸与羧酸脱水后形成的酐键,如1,3-二磷酸甘油酸)、烯醇磷酸键(如磷酸烯醇式丙酮酸)、磷酸胍键(如磷酸肌酸)等
。
磷酸化合物中的磷酸基团一般由氧原子以酐键或酯键形式相连接,只有形成共轭的酐键才是高能磷酸键,而酯键则不是高能磷酸键,譬如水解磷酸烯醇式丙酮酸中的磷酸键释放的能量是水解6—磷酸—葡萄糖中磷酸键释放能量的4倍!ATP的磷酸酐键虽不是最高效,但它确实生物体内最通常的能量流通货币,其重要性无与伦比。
ATP是生物细胞中最重要的高能磷酸脂类化合物。除了ATP外,生物细胞中还存在多种其他的高能化合物。这些化合物在复杂的细胞活动中,作为ATP的补充,也起着自由能供体的重要作用。一般将水解时能释放25 kJ/mol 以上自由能的键视为高能键,用符号“~”表示,含有高能键的化合物称为高能化合物。
表1 一些主要磷酸酯和磷酸酐水解所释放的自由能
化合物 | 释放的自由能(△G kJ/mol) |
高能 | |
磷酸烯醇式丙酮酸 | -51.6 |
1,3-二磷酸甘油酸 | -52.0 |
乙酰磷酸 | -44.8 |
ATP | -31.8 |
ADP | -31.8 |
AMP | -14.2 |
-13.8 |
(引自马迪根等2001 )