高能磷酸键


高能磷酸键

文章插图
【高能磷酸键】指磷酸化合物中具有高能的磷酸键 , 其键能在5kcal/mol(1cal=418J)以上 。如酰基磷酸化物、焦磷酸化物、烯醇式磷酸化物中的磷氧键型(—O~P)和胍基磷酸化物的氮磷键型(—N~P)均属高能磷酸键 。
生物化学中常将水解时释放的能量大于20KJ/mol的磷酸键称为高能磷酸键 , 主要有以下几种类型:
1磷酸酐键:包括各种多磷酸核苷类化合物,如ADP,ATP等 。
2混合酐键:由磷酸与羧酸脱水后形成的酐键,主要有1,3-二磷酸甘油酸等化合物 。
3烯醇磷酸键:见于磷酸烯醇式丙酮酸中 。
4磷酸胍键:见于磷酸肌酸中,是肌肉和脑组织中能量的贮存形式 。磷酸肌酸中的高能磷酸键不能被直接利用,而必须先将其高能磷酸键转移给ATP , 才能供生理活动之需 , 这一反应过程由肌酸磷酸激酶(CPK)催化完成 。
一共需要801个高能磷酸键 。合成多肽链需要核糖体、tRNA和氨基酸 。合成过程中每合成一个肽键需要4个高能磷酸键:
一、氨基酸和tRNA以酯键结合消耗2个高能磷酸键 。在氨酰tRNA合成酶的作用下分两步进行
氨基酸+ATP→氨酰-AMP+PPi
氨酰-AMP+tRNA→氨酰-tRNA+AMP
总反应式:氨基酸+ATP+tRNA→氨酰-tRNA+AMP+PPi
二、氨酰-tRNA和核糖体的结合消耗1个高能磷酸键 。需要氨酰-tRNA结合因子的催化(该因子在细菌中简写为EF-Tu,在真核细胞总简写为EF-1) 。
该因子可以结合有氨酰-tRNA和GTP的核糖体形成四元复合物,同时偶联上GTP的水解 。随着氨酰-tRNA与核糖体的结合 , EF-Tu则与GDP形成复合物核糖体 。
三、移位消耗1个高能磷酸键 。移位的目的是使核糖体沿mRNA移动,使下一个密码子暴露出来以供继续翻译 。这一过程由移位因子催化(原核中为EF-G,真核中为EF-2),此过程有GTP的水解 。
一共有200个氨基酸,所以需要200X4=800个高能磷酸键 。
在最开始,核糖体的大小亚基是分离的 , 再结合的时候也需要消耗一分子的GTP,即再加一个高能磷酸键,所以,一共需要801个高能磷酸键 。
(如果你是分子方面计算的话,有些书上可能会说在多肽形成后从核糖体上水解下来还会需要一个高能磷酸键 , 不过生化的话就没有 。这就需要按情况来了)
不可以 。
高能磷酸键无法稳定 , 它能结合能分离,能量比普通磷酸键高 。
高能磷酸键指磷酸化合物中具有高能的磷酸键,其键能在5kcal/mol(1cal=418J)以上 。
一分子atp中含有2个高能磷酸键
ATP分子简式A-P~P~P,式中的A表示腺苷,T表示三个,P代表高能磷酸基,“-”表示普通的磷酸键,“~”代表一种特殊的化学键,称为高能磷酸键