腺苷三磷酸(ATP adenosine triphosphate)是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成,水解时释放出能量较多,是生物体内最直接的能量来源。
生命的维持和运动均需要持续的化学能供应。大量储存的或来自于食物中的潜在能量可被转化为肌肉利用的能源。这种高能化合物即为三磷酸腺苷(ATP)。
外侧的两个磷酸键可在水解后断裂,并释放出化学能。ATP通过ATP酶的水解反应可生成7.3 kcal的自由能,以及二磷酸腺苷(adenosine diphosphate,ADP)和无机磷酸(Pi)。
扩展资料
ATP-CP系统:
化学能可迅速被利用的方式有三种。
第一种是直接使用骨骼肌中储存的ATP。机体所储存的ATP非常有限,大约80~100克,能维持机体数秒钟的运动。细胞必须持续再合成ATP,这主要通过供能代谢系统来完成。
第二种是通过磷酸肌酸(phosphocreatine,PC )。磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物,能持续机体极限强度运动5~10s。磷酸肌酸在小强度运动的开始也参与供能。它在骨骼肌中的浓度大约是ATP的4~5倍,快肌比慢肌更多(即使耐力训练使慢肌中的PC含量变多)。
磷酸肌酸供能的最大速度为7~9 mmol/kg/s干质量,极限利用的时间为10秒内。它是爆发力、无氧训练如冲刺、跳跃、抗阻训练的主要能源物质。当PC耗竭时,肌力将降低。由于PC含量有限,ATP-CP系统供能时间不超过10秒。(注:有译为ATP-PC系统,有译为ATP-CP系统)
第三种是通过二磷酸腺苷(ADP)缩合而成。腺苷酸激酶(或在骨骼肌中称肌激酶)催这个反应:
两个分子的ADP水解生成ATP和一磷酸腺苷(adenosine monophosphate,AMP)。腺苷酸激酶进行的这个反应可增强肌肉对能量的高速需求,同时所生成的AMP是诱发糖酵解反应的重要刺激物。
参考资料来源:百度百科-三磷酸腺苷
作用机制 ATP酶ATP酶催化ADP氧化磷酸化成ATP的机制有几种假说:1、化学偶联假说;
2、构象假说;
3、化学渗透假说。
流行的是化学渗透假说,由1961年英国生物化学家P.Mitchell提出。基本设想是:当高能电子沿呼吸链传递时,释放出的能量使质子(H+)从线粒体内膜的基质侧泵至膜间隙;内膜形成电化学质子梯度。在该梯度中蕴藏了能量,这种能量经ATP合成酶催化驱使ADP和无机磷酸形成ATP,即为氧化磷酸化过程。此假说依据线粒体的功能有四点具体的假设:
1、呼吸链各组成成分在线粒体内膜上有一定的位置。当电子从一种载体传递至另一种载体时,将质子泵出基质。
2、线粒体ATP合成酶复合体也可跨膜转运质子,但其作用是可逆的。该复合体利用足够的电化学质子梯度能量在其内部合成ATP,这时质子由膜间隙通过复合体向基质方向流动;当电化学质子梯度不足以合成ATP时,ATP酶复合体能水解ATP,产生的能量将质子从基质侧泵到膜间隙。
3、线粒体内膜一般不允许离子透过,特别是H+、OH-不能自由通透。
4、内膜上含有许多载体蛋白质,作为中间物帮助代谢物和一些无机离子进、出基质腔。ATP酶ATP为辅酶之一,参与体内脂肪、蛋白质、糖、核酸、核苷酸等代谢过程,为吸收、分泌、肌肉收缩以及进行生化合成反应等过程提供所需要的能量。常用于心肌病、肝炎、进行性肌萎缩、神经性耳聋等疾病的治疗。
ATP广泛用于改善机体代谢,以及疾病的辅助治疗,是心脏病人常用的能量合剂中的重要成分之一。但心率过缓的病人要忌用,因为它会影响心室率和心脏的传导,抑制心脏窦房结的正常工作,使其发出的冲动频率减慢,传导时间延长,导致心跳节律变慢。如果大剂量使用,可产生早搏、血压下降等。因此,Ⅱ-Ⅲ度房室传导阻滞、病态窦房结综合征、交界性心律及洋地黄中毒引起高度房室传导阻滞等疾病应忌用ATP,以免进一步减慢心律,心率低于60次/分应禁用ATP。
ATP除可引起上述副作用外,还可引起过敏性休克。近年来有关ATP引起过敏性休克甚至死亡的病例国内时有报道。其临床表现为全身发抖、烦躁不安、呼吸困难和心律失常,因此使用时应注意如下几个问题。
(1)应注意观察有无过敏反应,凡过敏体质者不宜使用。
(2)ATP在体内分解后,能使全身血管扩张,血压下降,因此它不宜应用于急性心肌梗塞。脑出血初期也应禁用ATP。ATP也不宜与能加重负性传导和频率作用的药物合用。
(3)静注时宜缓慢,应从小剂量开始治疗,无效时可逐渐加量。
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