高能磷酸键（磷酸化合物中具有高能的磷酸键）

VLoG
VLoG
次浏览
更新时间：2023-05-23
高能磷酸键
磷酸化合物中具有高能的磷酸键
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=4.18J)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。
基本信息
中文名
高能磷酸键
外文名
high-energy phosphate bond
定义
指磷酸化合物中具有高能的磷酸键
键能
5kcal/mol
介绍
划分
生物化学中常将水解时释放的能量大于25KJ/mol或30KJ/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。
区别
高能磷酸键与化学键是不同的概念，它是等效出来的、抽象的概念，不是实质的结构。比如ATP水解时，旧的化学键断裂，新键生成，总共放出7．3千卡能量，我们称之为高能磷酸键断裂。
化合物
定义
代谢过程中出现的磷酸化合物，尽管它们都是脱水形成的，但是将它们再水解时，释放的自由能有极大的差异。有些自由能的变化为-2000到-3000cal，如3-磷酸甘油、腺核苷酸等；另有一些如焦磷酸、乙酰磷酸、肌酸磷酸、磷酸烯醇式丙酮酸等磷酸化合物，每克分子水解时，自由能的变化为-7000到-12000cal。根据这些实验结果，生物化学上将后一类磷酸化合物称作高能磷酸化合物，前一类称低能磷酸化合物（以5000cal为界限）。
化合产物
从化学结构上含高能磷酸键的化合物分为：1、磷酸酐，如焦磷酸，核苷酸；2、羧酸和磷酸合成的混合酸酐，如乙酰磷酸，1，3-二磷酸甘油酸，氨基酰-AMP；3、烯醇磷酸，如磷酸烯醇式丙酮酸；4、磷氨酸衍生物（R-NH-PO3H2），如磷酸肌酸。
键能
高能磷酸键并不是因为它的键能高，实际上，它的键能不一定会有多高。