文档介绍：第十四章生物氧化
糖、脂、蛋白质等有机物质在活细胞内氧化分解,产生CO2、H2O并放出供给生物一切活动所需要的
能,这种作用称为生物氧化。生物氧化实际上是需氧细胞呼吸作用中的一系列氧化还原作用。生物氧化
在活细胞内进行,而且必须在有酶参加和在适宜的温度、pH等条件下进行,放出的能主要以ATP及磷酸
肌酸形式储存起来,供需要时使用。
第一节高能磷酸化合物
磷酸化合物在生物机体的换能过程中起着重要作用。在机体内有许多磷酸化合物,其磷酸键中贮有
大量的能量,这种能量称为磷酸键能。生物学中,高能键常用“~”符号表示。
在生物化学中所谓的“高能键”指的是随着水解反应或基团转移反应可放出大量自由能的键。而在物
理化学中的高能键指的是当该键断裂时,需要大量的能量。二者的含义有着根本的区别。
一、高能磷酸化合物的类型
在生物体内具有高能键的化合物是很多的。根据键的特性可以分为几种类型:
1、磷氧键型(-O~P) 属于这种键型的化合物很多,又可分成几类:
(1)酰基磷酸化合物
O O O
O O O
OP~ O H3NCO~PO
CO~PO 3
O O
O
HO CH 乙酰磷酸氨甲酰磷酸
O
O O H O O
H2COP O
RCOP~ O 腺苷
O OP~ O 腺苷
3-磷酸甘油酸磷酸 O NH3 O
酰基腺苷酸氨酰腺苷酸
(2)焦磷酸化合物
βγ
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O O O
腺苷 OPO~PO~PO
O O O O O
AMP
OPOP O 腺一磷
O OH ADP
腺二磷
无机焦磷酸
ATP
腺三磷
(3)烯醇式磷酸化合物
COOH O
C O~PO
CH2 O
磷酸烯醇式丙酮酸
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2、氮磷键型胍基磷酸化合物属于此类。
O O
HOOC CH2 N C N~PO HOOC CH (CH2)3 N C N~PO
CH3 NH H O H2N H NH H O
磷酸肌酸磷酸精氨酸
3、硫酯键型
NH2
N
N 6
3
O O N
N H
O S~O P O CH2 O
O
O O HH
R C~SCoA
3′-磷酸腺苷- 5′-磷酰硫酸 H H
(活性硫酸基) OOH 酰基辅酶A
O PO
O
4、甲硫键型
H3CS~ CH2 CH2 CH COOH
腺苷 NH2
S-腺苷蛋氨酸
(活性蛋氨酸)
以上的高能化合物中含有磷酸基团的占绝大多数。但是,并不是所有的含有磷酸基团的化合物都属
于高能磷酸键。例如葡萄糖-6-磷酸,甘油磷脂等化合物中的磷酯键就属于低能磷酸键。
二、ATP 的特殊作用
在不同的磷酸化合物之间, ∆G 0' 的大小并没有明显的高能和低能的界限。有一些磷酸化合物释放的
∆G 0' 值高于 ATP 释放的自由能,有一些磷酸化合物释放的∆G 0' 值低于 ATP 释放的自由能,ATP 在表
14-1 中处于中间的位置。
表 14-1 中,在 ATP 以上的任何一种磷酸化合物都倾向于将它的磷酸基团转移