ATP与其他高能化合物ppt课件

1、 自在能自在能(G)(G)：指一个反响体系中可以做功的那部分能：指一个反响体系中可以做功的那部分能量。量。 自在能对生物体非常重要，不仅可用以判别生物体自在能对生物体非常重要，不仅可用以判别生物体内的某一过程能否自发进展，而且生物体内能用于内的某一过程能否自发进展，而且生物体内能用于作功的能也正是体内生物化学反响释放出的自在能。作功的能也正是体内生物化学反响释放出的自在能。 18781878年，年，Josiah Willard GibbsJosiah Willard Gibbs结合热力学第一定律结合热力学第一定律和第二定律，提出了自在能的公式恒温恒压：和第二定律，提出了自在能的公式恒温恒压：

2、G=H-TS G=H-TSGG代表体系的自在能的变化，代表体系的自在能的变化，HH代表体系的热代表体系的热焓变化，焓变化，SS代表熵的变化。代表熵的变化。 自在能的变化自在能的变化(G)(G)：产物自在能与反响：产物自在能与反响物自在能之差，与反响转变过程无关。物自在能之差，与反响转变过程无关。 规范自在能的变化规范自在能的变化(G0)(G0)：298 K298 K，101.3 101.3 KPaKPa，反响物浓度为，反响物浓度为1 mol/L1 mol/L。 生化反响中规范自在能的变化生化反响中规范自在能的变化(G0(G0) )：298 K298 K，101.3 KPa101.3 KPa，反

3、响物浓度为，反响物浓度为1 1 mol/Lmol/L，pH=7pH=7。如如 A + B C + D G = (GC + GD) -(GA + GB) G = G0+RTlnCD/AB G0 反响不能自发进展，需求提供能反响不能自发进展，需求提供能量量 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，主要是指糖、脂肪、蛋白质等在要是指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐渐释放能量，最体内分解时逐渐释放能量，最终生成终生成CO2CO2和和H2OH2O的过程。的过程。OOOPOOPOO-ATPADPAMPO

4、OPNNNNNH2OOHOHCH2OATP + 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：生化中把磷酸化合物水解时释出的能高能磷酸键：生化中把磷酸化合物水解时释出的能量量20 KJ/mol者所含的磷酸键称高能磷酸键，常用者所含的磷酸键称高能磷酸键，常用P表示，含有高能键的化合物称为高能化合物表示，含有高能键的化合物称为高能化合物(high energy compound)。 磷酸酐：磷酸酐：ATPATP、ADPADP、UT

5、PUTP、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：磷酸肌酸、磷酸精氨酸。磷酸胍类：磷酸肌酸、磷酸精氨酸。 高能硫酯键：乙酰高能硫酯键：乙酰CoACoA、脂酰、脂酰CoACoA等。等。OOPOOPOO-NNNNNH2OOHOHCH2OOOPAMPADPATP-POOPOOOOOPO-OO-RC OCH2PO-OO-HOOCC OCH2PEPphosphoenolpyruvateOPO-OO-CHCOOH2CHOPPO-OO-R C OO1,3-diphosph

6、oglycerate磷酸胍类磷酸胍类(Phosphocarbamidine)磷酸肌酸磷酸肌酸(phosphocreatine)(phosphocreatine)PO-OO-N C NHNHCH2HOOCCH3PO-OO-C NHNHR高能硫酯键高能硫酯键(High Energy Thioester Bond)乙酰乙酰CoA (acetyl CoA)CH3SCoAOC 作为能量载体，提供合成代谢或分解代作为能量载体，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； 供应机体生命活动所需的能量；供应机体生命活动所需的能量； 生成核苷三磷酸生成核苷三磷酸NTPNTP； 将高能磷酸键转

7、移给肌酸以磷酸肌酸将高能磷酸键转移给肌酸以磷酸肌酸creatine phosphatecreatine phosphate方式储存。方式储存。 G + ATP G-6-P + ADP 脂肪酸 +CoA+ATP 脂酰CoA + AMP + PPi 氨基酸 + ATP 氨基酰AMP + PPi供应机体生命活动所需的能量供应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送信息传送离子转运离子转运Pi1/2生成核苷三磷酸生成核苷三磷酸NTP核苷单磷酸激酶NDP+ADPNMP+ATP 核苷二磷酸激酶NTP+ADPND

8、P+ATPO2 H2OPi+1/2H+ATPADPNMPNDPNTP生物大分子生物大分子吸能反响吸能反响前体前体氧化磷酸化氧化磷酸化2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方式储存磷酸肌酸方式储存ATP ADPN C NHNHCH2HOOCCH3磷酸肌酸磷酸肌酸(phosphocreatine)PO-OO-肌酸肌酸(creatine)N C NH2NHCH2HOOCCH3ATP的生成方式的生成方式 氧化磷酸化：代谢物脱下的氢经电子传氧化磷酸化：代谢物脱下的氢经电子传送链与氧结合成水的同时，逐渐释放出送链与氧结合成水的同时，逐渐释放出能量，使能量，使ADPADP磷酸化为磷酸化为ATPATP的过程。的过程。 底物程度磷酸化：代谢物脱氢与底物程度磷酸化：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个反响。个反响。 光合磷酸化：光协作用过程中，光系统光合磷酸化：光协作用过程中，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底物程度磷酸化底物程度磷酸化+ATP+ATP3-P-3-P-甘油酸甘油酸3-P-3-P-甘油酸激酶甘