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三磷酸腺苷
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{| class="wikitable" style="float:right; margin: -10px 0px 10px 20px; text-align:left" |<center>'''三磷酸腺苷'''<br><img src="http://pic.pngsucai.com/00/15/79/d351201b9e0e4d78.jpg" width="250"></center><small>[http://www.pngsucai.com/png/1579172.html 圖片來自PNG素材網]</small> |} '''三磷酸腺苷'''('''adenosine triphosphate''', '''ATP''';也称作'''腺苷三磷酸'''、'''[[腺嘌呤]]核苷三磷酸''')在[[生物化學]]中是一种[[核苷酸]],作为[[細胞]]内[[能量]]传递的“[[分子通货]]”,储存和传递[[化学能]]。ATP在[[核酸]]合成中也具有重要作用。它也是RNA序列中的鳥嘌呤二核苷酸,在DNA進行轉錄時可做為替補。 == 化學性質 == ATP由[[腺苷]]<ref>[https://www.drmercola.cn/%E8%85%BA%E8%8B%B7-%E4%BD%9C%E7%94%A8-%E5%89%AF%E4%BD%9C%E7%94%A8/ 腺苷],drmercola</ref> 和三個[[磷酸基]]所組成,[[化學式]]C10>H16N5O13P3,結構簡式C10H8N4O2NH2(OH)2(PO3H)3H,[[分子量]]507.184。三個磷酸基團從腺苷開始被編爲α、β和γ磷酸基。ATP的化學名稱爲5'-三磷酸-9-β-D-呋喃核糖基腺嘌呤,或者5'-三磷酸-9-β-D-呋喃核糖基-6-氨基嘌呤。 ATP在[[缓冲溶液|非缓冲水溶液]]中不稳定,会水解为[[ADP]]和[[磷酸]]。这是因为ATP分子中的P-O-P键比形成的磷酸[[键能]]小,且产生了产物间和水间的[[氢键]]释放能量,使得反应放热而自发进行。在ATP与ADP的水溶液的[[化学平衡]]中,ATP最终会几乎完全转化为ADP。在达到平衡以前,发生该水解反应整个系统[[吉布斯能]]变化量小于零,这意味着该体系可以对外界做非体积[[功]]。事实上,活细胞会通过呼吸作用维持ATP的浓度在ADP的五倍左右。在这种条件下,ATP水解提供的能量足以供其合成代谢所需。 == 生物合成 == 在细胞中ATP的[[莫耳浓度]]通常是1-10mM。 ATP可通過多種細胞途徑產生。最典型的如在[[粒線體]]中通過[[氧化磷酸化]]由[[三磷酸腺苷合酶]]合成,或者在植物的[[葉綠體]]中通過[[光合作用]]合成。ATP合成的主要能源爲[[葡萄糖]]和[[脂肪酸]]。每分子葡萄糖先在[[细胞质基质]]中產生2分子[[丙酮酸]]同時產生2分子ATP,最終在粒線體中通過[[三羧酸循環]](或称[[柠檬酸循环]])產生最多38分子ATP。脂肪酸氧化分解進入[[柠檬酸循环]],长链脱除也可以用于氧化磷酸化分解产生ATP,一般為108個ATP。 === 糖解途径 === 在糖解途径(Glycolytic Pathway)中,一个葡萄糖分子被分解,反应过程中生成两个ATP分子,反应式为: :C6H12O6 + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 H3PO4 → 2 NADH + 2 [[丙酮酸|C3H4O3]] + 2 ATP + 2 H2O + 2 H === 三羧檸檬酸循环途径(又名"檸檬酸循環") === 在[[线粒体]]中,丙酮酸被氧化为[[乙酰辅酶A]],经精确控制的“燃烧”会产生总和为两个ATP分子的能量。 === β-氧化 === 脂肪酸也可以由β-氧化分解为乙酰辅酶A,一樣進入[[柠檬酸循环]]產生能量。每个β-氧化的循环還为乙酸长链脱去两个碳原子并制造各一个NADH和FADH<sub>2</sub>分子,也可以用于氧化磷酸化分解产生ATP,因為脂肪酸氧化可以重複多次,能量產量更大。 === 无氧分解 === 无氧分解或称[[发酵]]是和糖酵解有些相似的过程。这个过程需要在没有氧氣作为电子[[受体]]时产生能量。在大部分[[真核生物]]体内,[[葡萄糖]]同时被作为能量储存单位和电子供体。 == ATP循环 == 人体每天的能量需要[[水解]]100-150摩尔的ATP,即相当于50至75千克這麼多。这意味着人一天将要分解掉相当于他体重的ATP。但人体中ATP的总量只有大约0.1[[莫耳|摩尔]](51克左右),所以每个ATP分子每天要被重复利用1000-1500次。ATP不能被储存,因为ATP在合成后必须于短时间内被消耗。 == ATP檢測 == 由於所有存活的生物(包括微生物)體內都含ATP,而其含量幾乎十分穩定,所以於環境中採集標本並計量ATP含量,可以間接反映環境中微生物的數量。這對於餐飲業,食品製造及加工業(如奶制品廠),醫療業等對微生物控制比較着緊的行業,ATP測量提供了一個十分便利方案。 ATP估量只要數分鐘就可完成,相反,傳統的細菌培養測試動輒要2至4天才完成,其時受污染產品已流出市面。ISO 22000食品安全管理系統的[[危害分析重要管制點]] (HACCP)體系都建議使用這即時評估方法。 == 其它三磷酸苷 == 活细胞中也有其他的高能三磷酸盐如[[三磷酸鸟苷]]。能量可以在这些三磷酸盐和ATP中由磷酸[[激酶]]催化反应之类的反应转移:当磷酸键被[[水解]]的时候能量就会被释放。这种能量可以被多种酶、肌动蛋白和运输蛋白用于细胞的活动。水解还会生成自由的磷酸盐和[[二磷酸腺苷]]。[[二磷酸腺苷]]又可以被进一步水解为另一个磷酸离子和[[一磷酸腺苷]]。ATP也可以被直接水解为[[一磷酸腺苷]]和[[焦磷酸盐]],这个反应在水溶液中是高效的[[不可逆反应]]。 == 參考文獻 == {{reflist}} [[Category:340 化學總論]]
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