atp(腺嘌呤核苷三磷酸)

atp - 腺嘌呤核苷三磷酸

所属类别 :

有机物

腺嘌呤核苷三磷酸(简称三磷酸腺苷)是一种不稳定的高能化合物，由1分子腺嘌呤，1分子核糖和3分子磷酸组成。又称腺苷三磷酸，简称ATP。

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。

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基本信息

  • 中文名

    腺嘌呤核苷三磷酸

  • 英文名称

    Adenosine triphosphate

  • 中文别名

    5'-三磷酸腺苷、腺苷三磷酸

  • 英文缩写

    ATP

  • CAS号

    56-65-5

  • EINECS号

    200-283-2

  • InChI

    1S/C10H16N5O13P3/c11-8-5-9(13-2-12-8)15(3-14-5)10-7(17)6(16)4(26-10)1-25-30(21,22)28-31(23,24)27-29(18,19)20/h2-4,6-7,10,16-17H,1H2,(H,21,22)(H,23,24)(H2,11,12,13)(H2,18,19,20)/t4-,6-,7-,10-/m1/s1

目录
1简介
2基本信息
3化学性质
4分子简式
5生物合成
6ATP的生理功能
7三、能量供应
8安全信息

简介

结构式

在生物化学中，三磷酸腺苷（Adenosinetriphosphate,ATP）是一种核苷酸，作为细胞内能量传递的“能量通货”，储存和传递化学能。ATP在核酸合成中也具有重要作用。三磷酸腺苷，也称作腺苷三磷酸、腺嘌呤核苷三磷酸。

基本信息

中文名称:5'-三磷酸腺苷

中文同义词:5'-三磷酸腺苷;腺苷-5'-三磷酸;三磷腺苷;ATP【三磷酸腺苷】

英文名称:Adenosinetriphosphate

英文同义词:5’-atp;9-beta-d-arabinofuranosyladenine5’-triphosphate;adenosine5’-(tetrahydrogentriphosphate);adenylpyrophosphoricacid;adephos;adetol;adynol;atipi

CAS号:56-65-5

分子式:C10H16N5O13P3

分子量:507.18

EINECS号:200-283-2

相关类别:嘌呤核苷酸;PharmaceuticalIntermediates;Nucleicacids

Mol文件:56-65-5.mol

化学性质

ATP由腺苷和三个磷酸基所组成，化学式C10H16N5O13P3，结构简式C10H8N4O2NH2(OH)2(PO3H)3H，分子量507.184。三个磷酸基团从腺苷开始被编为α、β和γ磷酸基。ATP的化学名称为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。

分子简式

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，“-”表示普通的化学键，“~”代表一种特殊的化学键，称为高能磷酸键。动物是由线粒体的细胞呼吸产生，植物体是由叶绿体的光合作用和呼吸作用产生。ATP在ATP水解酶的作用下远离A（腺嘌呤）的“~”断裂，ATP水解成ADP+Pi（游离磷酸团）+能量。ATP是一种高能磷酸化合物，在细胞中，它与ADP的相互转化实现贮能和放能，从而保证细胞各项生命活动的能量供应。生成ATP的途径主要有两条：一条是植物体内含有叶绿体的细胞，在光合作用的光反应阶段生成ATP；另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP。

生物合成

简介

ATP的立体结构在细胞中ATP的摩尔浓度通常是1-10mM。[1]ATP可通过多种细胞途径产生。最典型的如在线粒体中通过氧化磷酸化由三磷酸腺苷合酶合成，或者在植物的叶绿体中通过光合作用合成。ATP合成的主要能源为葡萄糖和脂肪酸。每分子葡萄糖先在细胞质基质中产生2分子丙酮酸同时产生2分子ATP，最终在线粒体中通过三羧酸循环（或称柠檬酸循环）产生最多36分子ATP。

糖酵解途径

在糖酵解途径（GlycolyticPathway）中，一个葡萄糖分子被分解为两个ATP分子，反应式为：

C6H12O6+2NAD++2ADP+2H3PO4→2NADH+2C3H4O3+2ATP+2H2O+2H+

三羧酸循环途径

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。三羧酸循环（柠檬酸循环）全部反映的总和可表示为：

Acetyl-CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O→CoA-SH+3NADH+3H++FADH2+GTP+2CO2

β-氧化

脂肪酸也可以由β-氧化分解为乙酰辅酶A。每个β-氧化的循环为乙酸长链脱去两个碳原子并制造各一个NADH和FADH2分子，可以用于氧化磷酸化分解产生ATP。

无氧分解酵

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O2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。从葡萄糖分解为乳酸的方程式为：

C6H12O6=2CH3CH(OH)COOH+2ATP

ATP的生理功能

能源物质

肌肉中储藏着多种能源物质，主要有三磷酸腺苷（ATP）、磷酸肌酸（CP）、肌糖原、脂肪等。

能源物质的代谢

（一）无氧代谢：剧烈运动时，体内处于暂时缺氧状态，在缺氧状态下体内能源物质的代谢过程，称为无氧代谢。它包括以下两个供能系统。①非乳酸能（ATP—CP）系统—一般可维持10秒肌肉活动无氧代谢②乳酸能系统—一般可维持1~3分的肌肉活动非乳酸能（ATP—CP）系统和乳酸能系统是从事短时间、剧烈运动肌肉供能的主要方式。ATP释放能量供肌肉收缩的时间仅为1~3秒，要靠CP分解提供能量，但肌肉中CP的含量也只能够供ATP合成后分解的能量维持6~8秒肌肉收缩的时间。因此，进行10秒以内的快速活动主要靠ATP—CP系统供给肌肉收缩时的能量。乳酸能系统是持续进行剧烈运动时，肌肉内的肌糖元在缺氧状态下进行酵解，经过一系列化学反应，最终在体内产生乳酸，同时释放能量供肌肉收缩。这一代谢过程，可供1~3分左右肌肉收缩的时间。

(二)有氧代谢：是在氧充足的条件下，肌糖元或脂肪彻底氧化分解，最终生成二氧化碳(Co2)和水(H2O)，同时释放大量的分解代谢，称为有氧氧化系统。

能量供应

1.了解体育促进身体健康的道理体育运动加速体内能源物质的消耗，促进体内物质的分解与合成，使组织细胞得到比原有水平更多的营养补充，有机体获得更加旺盛的活动能力，从而使身体不断发展、完善，这就是体育锻炼促进身体健康发展的基本道理。

2.了解能量供应与提高运动能力的关系体育运动消耗体内的能源物质，经过一段时间休息后，体内能源物质可以恢复甚至超过原有水平，这种变化称为超量恢复。出现超量恢复的程度和时间的早晚取决于运动量的大小。在一定范围内运动量越大，体内能源物质消耗越多，超量恢复的幅度也越大，但所需的时间也长，在身体出现超量恢复阶段，进行第二次适宜的运动与休息，可以逐步提高人体的能量供应水平，从而不断提高人体运动能力。

3.了解有氧锻炼与减肥的道理长时间的运动是在有氧代谢的条件下进行的，要靠脂肪的代谢提供能量，因此，有氧运动是消耗脂肪达到减肥目的的有效方法。

4.人体的无氧代谢能力主要取决于以下三个方面：①肌肉中ATP、CP的含量及分解速度；②肌糖原的无氧酵解速度及血液对乳酸的缓冲能力；③神经、肌肉对缺氧和乳酸堆积的耐受能力。无氧代谢能力是速度素质的重要基础。体育课发展无氧代谢能力的方法，一般采用间歇性练习和持续性练习。间歇练习主要发展ATP—CP系统的供能能力。一般每次练习在30秒以内，进行1~3分的积极性休息，再进行适宜练习，可以提高速度素质。持续练习主要发展乳酸系统的供能力。一般每次练习在30秒以上，每次休息时间较短，可以提高速度耐力。

5.发展有氧代谢能力：有氧代谢能力是人体长时间进行有氧运动的能力。发展有氧代谢能力关键在于有充足的氧供应，即人体单位时间内吸收、利用氧的最大数值——最大耗氧量。最大耗氧量与单位时间内血液循环携带、运输氧有密切的关系。因此，心肺功能的好坏，直接影响到最大耗氧量。采用较低或中等运动强度、持续时间较长的练习，由于机体可以得到充足的氧供应，进行有氧氧化供能，所以，可以提高有氧代谢能力，从而提高心肺功能。运动中机体供能的方式可分两类：一类是无氧供能，即在无氧或氧供应相对不足的情况下，主要靠ATP、CP分解供能和糖元无氧酵解供能(即糖元无氧的情况下分解成为乳酸同时供给机体能量)。这类运动只能持续很短的时间(约l一3分钟)。800米以下的全力跑、短距离冲刺都属于无氧供能的运动。另一类为有氧供能，即运动时能量主要来自糖元(脂肪、蛋白质)的有氧氧化。由于运动中供氧充分，糖元可以完全分解，释放大量能量，因而能持续较长的时间。这类运动如5000米以上的跑步，1500米以上的游泳：慢跑、散步、迪斯科、交谊舞、自行车、太极拳等都属于这类运动。由此，我们可以得到一个简单的启示：即大强度的运动不可能持续很长时间，总的能量消耗较少，因而不是理想的减肥运动方式；而强度较低的运动由于供氧充分，持续时间长，总的能量消耗多，更有利于减肥。减肥的最终目的是消耗体内过多的脂肪，而不是减少水分或其它成分。在进行有氧锻炼时还应注意以下几点：第一，锻炼应选择中等强度的运动，即在运动中将心率维持在最高心率的60-70%，(最高心率=220－年龄)，强度过大时能量消耗以糖为主，肌肉氧化脂肪的能力较低；而负荷过小，机体热能消耗不足，也达不到减肥的目的。第二，以中等强度进行锻炼时，锻炼的时间要足够长，一般每次锻炼不应少于30分钟。在中等强度运动时，开始阶段机体并不立即动用脂肪供能。因为脂肪从脂库中释放出来并运送到肌肉需要一定时间，至少要20分钟。运动的方式可根据自己的条件、爱好、兴趣而定，如走路、慢跑、迪斯科、交谊舞、游泳等都是适宜的方式。第三，脂肪的储备和动用是一种动态平衡，因此要经常参加运动，切不可一劳永逸。减肥运动应每日进行，不要间断。

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