三磷酸腺苷

米拉Senthilingam

这一周，化合物给了我们度过一天的能量。海莉·伯奇详细解释:

海莉桦木

三磷酸腺苷(ATP)被称为生命的货币、普遍的能量载体和生物系统的普遍货币，它有很多名副其实的名字。如果你以前没有听说过它，你会想知道它究竟做了什么才赢得了这样的绰号。

事实上，我们大多数人以前都听说过ATP，即使是在我们很久以前就忘记了的生物课上。因为在没有双曲线的情况下，它是为细胞提供日常工作所需能量的主要分子。它从我们的食物中吸收化学能，并使之用于有用的工作。当肌肉收缩时，它们使用ATP;当细胞制造蛋白质时，它们使用ATP;当萤火虫发光时，它使用ATP;当精子向卵子推进时，猜猜它用了什么?ATP。

有这么多事情要做，ATP在生物系统中的周转是巨大的。要想知道人体内的代谢有多高，可以考虑一下，在任何时候，一个人可能只携带250克这种物质。但是，在剧烈运动时，它的循环速度非常快，整个库存可以在一分钟内使用两次。即使是在慵懒的一天，什么都不做，只是坐着，一个人也可能产生40公斤的ATP。当然，它们没有40公斤的重量，这意味着它们每天要把储存的整个分子翻转大约160次，什么都不做。

问题是:是什么让ATP成为如此出色的能量载体，以至于它可以如此普遍地使用和如此迅速地回收?它只是一个核酸，腺苷，附着在一个糖上，三磷酸臂伸出来——因此有TP。首先，它不是生物系统中唯一的能量载体。还有其他分子也有类似的作用，比如GTP(鸟苷三磷酸)和磷酸肌酸，但我们很少听到它们的名字。那是因为它们远没有那么有用。ATP是最好的，对吧?它能产生最多的能量，点亮最多的萤火虫，推动最多的精子，等等等等?

嗯，不完全是。我们在科学课上学过ATP有极高的能量键;打破它，“噗!”’——精力充沛。每个人都提到的键是三磷酸臂中最后两个磷酸盐之间的键。当弗里茨·李普曼在1941年描述ATP在生物学中的核心作用时，他用一条弯弯曲曲的线和一个“P”来表示这是一种“高能”键。它被称为磷酸酐键，实际上是磷-氧-磷键。有时教科书会在它周围画上一个微型卡通爆炸。

这个磷酸酐键在与水反应时断裂或水解，形成二磷酸腺苷、一个氢离子和一个孤正磷酸盐PO，从而产生能量₄^{3 -}，含有被切断的磷原子。在ATP中，当这种情况发生时产生的能量是相当大的，但并非异常。

当然还有其他磷酸化的化合物在水解时产生更多的能量。在肌肉组织中，细胞通常会转而使用磷酸肌酸来提供高能量的磷酸酐键。当这个键在磷酸肌酸中断裂时，它产生的能量几乎是三磷酸腺苷的一半。奥运会100米短跑运动员在前半段比赛中主要使用磷酸肌酸。

那么为什么ATP如此特别呢?原因之一是它所谓的“高能量键”能量足够低，很容易断裂，使其成为理想的通用能量载体。ATP的磷酸酐键相当不稳定，部分原因是三磷酸臂周围有很多负电荷，所有负电荷都相互排斥。断开键减少了斥力，产生了更稳定的ADP分子。如果你回想一下，ADP和孤独的正磷酸盐必须以某种方式回收回ATP，而且要快。一个很容易断裂的键也很容易重新组合，这是有道理的。

印第安纳州的一位生物学教授称之为“金发姑娘键”。他用“金发姑娘”来指代甜蜜点——就像“金发姑娘”选择不太热也不太冷的粥一样，“金发姑娘”的纽带是不太弱也不太强的纽带。ATP的磷酸酐键不容易断裂，它释放的能量少得可怜，也没有那么强，很难断裂或重新组合。正如我们所知，这种联系经常会被打破，并重新组合起来。

米拉Senthilingam

事实上，这是一种不断移动的化合物，即使你没有。他是科学作家海莉·伯奇，研究能量释放化学物质三磷酸腺苷(ATP)。现在，下周，一个院子带来了战争的闪回。

布莱恩·克莱格

我的祖父曾在第一次世界大战中服役，他谎报了自己的年龄，急于入伍为国而战。在后来的岁月里，他讲述了许多关于比利时战争的故事。但对他来说，没有什么比毒气袭击更可怕了。虽然他从未亲身经历过，但他们仍然是这场可怕冲突的终极怪物。

硫磺芥末是最后一种，也是最可怕的化学战剂。

米拉Senthilingam

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