生化课件atp与其他高能化合物

ATP及高能化合物ATPandHighEnergyCompound自由能（FreeEnergy)自由能(G)：指一个反应体系中能够做功的那部分能量。自由能对生物体重要，不仅可用以判断生物体内的某一过程能否自发进行，且生物体内能用于作功的能也正是体内生物化学反应释放出的自由能。1878年，JosiahWillardGibbs结合热力学第一和第二定律，提出了自由能的公式（恒温恒压）：

ΔG=ΔH-TΔS

ΔG代表体系的自由能的变化，ΔH代表体系的热焓变化，ΔS代表熵的变化。自由能的变化自由能的变化(ΔG)：产物自由能与反应物自由能之差，与反应转变过程无关。标准自由能的变化(ΔG0)：298K，101.3KPa，反应物浓度为1mol/L。生化反应中标准自由能的变化(ΔG0’)：298K，101.3KPa，反应物浓度为1mol/L，pH=7。如

A+BC+D

ΔG=(GC+GD)-(GA+GB)

ΔG=ΔG0+RTln[C][D]/[A][B]ΔG<0

释放自由能，反应自发进行

ΔG=0

只做体积功，不做有用功，反应可逆

ΔG>0

反应不能自发进行，需要提供能量

自由能变化与生物化学反应高能化合物来自生物氧化生物氧化（biologicaloxidation）： 物质在生物体内的氧化，主要是指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成CO2和H2O的过程。ATP与高能磷酸键高能磷酸键

（HighEnergyPhosphateBond)ATP+H2OADP+PiΔG0’=-30.5KJ/molADP+H2OAMP+PiΔG0’=-30.5KJ/molAMP+H2O腺苷+PiΔG0’=-14.2KJ/mol高能磷酸键：生化中把磷酸化合物水解时释出的能量＞20KJ/mol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(highenergycompound)。高能磷酸键的类型磷酸酐：ATP、ADP、UTP、CTP、PPi等；烯醇磷酸：PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）；混合酐：1,3-BP-甘油酸；磷酸胍类：磷酸肌酸、磷酸精氨酸。另有高能硫酯键：乙酰CoA、脂酰CoA等。磷酸酐类(Phosphoanhyride)烯醇磷酸类(Enolphosphate)PEP[phosphoenolpyruvate]混合酐（酰基磷酸）类

(Acylphosphate)1,3-diphosphoglycerate磷酸胍类(Phosphocarbamidine)磷酸肌酸(phosphocreatine)高能硫酯键

(HighEnergyThioesterBond)乙酰CoA(acetylCoA)ATP的作用作为能量载体，提供合成代谢或分解代谢初始阶段所需的能量；供给机体生命活动所需的能量；生成核苷三磷酸（NTP）；将高能磷酸键转移给肌酸以磷酸肌酸（creatinephosphate）形式储存。提供合成代谢或分解代谢

初始阶段所需的能量G+ATPG-6-P+ADP

脂肪酸+CoA+ATP脂酰CoA+AMP+PPi

氨基酸+ATP氨基酰~AMP+PPi供给机体生命活动所需的能量O2H+营养物分解+eH2O氧化磷酸化ATPADPPi生物合成肌肉收缩信息传递离子转运Pi1/2生成核苷三磷酸（NTP）O2

H2OPi+1/2H+ATPADPNMPNDPNTP生物大分子吸能反应前体氧化磷酸化2将高能磷酸键转移给肌酸以

磷酸肌酸形式储存NCNHNHCH2HOOCCH3～磷酸肌酸(phosphocreatine)PO-OO-肌酸(creatine)NCNH2NHCH2HOOCCH3ATP的生成方式氧化磷酸化：代谢物脱下的氢经电子传递链与氧结合成水的同时，逐步释放出能量，使ADP磷酸化为ATP的过程。底物水平磷酸化：代谢物脱氢与ADP（或GDP）的磷酸化相偶联。共3个反应。光合磷酸化：