磷酸源(Phosphagens)

一、介紹
1. 意義:能提供給ADP高能磷酸的分子
2. 用途:做為高能磷酸的一種儲存型式
3. 種類:
A. 肌酸磷酸(creatine phosphate)
a. 位置(要記)
脊椎動物的:心臟、骨骼肌、精蟲、大腦
b. 能量:-12.6kJ/mol(比ATP的能量大,所以適合儲存)
c. 功能:
˙ 人體休息時代替ATP儲存能量,幫助維持ATP的濃度
˙ 相似於甘油-3-磷酸梭子傳遞能量進入粒線體,肌酸磷酸扮演著在細胞質中遊走傳遞能量的角色,所以被稱為肌酸磷酸梭子(creatine phosphate shuttle)
d. 磷酸源系統示意圖如下:


資料來源:accessmedicine
*補充:
˙ 酸產生的肌酸酐常作為腎功能的一個指標
˙ 磷酸肌酸轉變成肌酸是一個可逆反應
B. 精胺酸磷酸(arginine phosphate)
a. 位置:在無脊椎動物的肌肉內
二、 和高能磷酸代謝有關的酵素
1. 腺核苷酸激酶(adenylyl kinase)
A. 又稱肌酵素(myokinase)
B. 催化反應如下:

資料來源:Nornet網站
C. 使用的比值:ADP/AMP,而不是常見的ATP/ADP
D. 功能:
a. 讓ADP中的高能磷酸能以ATP的型式被利用
b. 讓AMP能被還原成ADP
c. 在ATP缺乏時,產生AMP並使AMP作為異位性調節的訊號(allosteric signal),來調節酵素,促進ATP生成
*補充:
˙ 像是PFK就是能因AMP而活化的例子
˙ 這種酵素主要和嘌呤和嘧啶的合成有關
˙ 這種酵素因為可以使ADP轉成為ATP重新被利用等特性,所以可以被作為心肌梗塞的藥
2. 醯基化輔酶A合成酶(acyl-CoA synthetase)
A. 發生時機:長鏈脂肪酸的活化
B. 催化反應:
acetyl-CoA + n malonyl-CoA + 2n NADH + 2n NADPH + 4n H+ \rightleftharpoons long-chain-acyl-CoA + n CoA + n CO2 + 2n NAD+ + 2n NADP+
C. 特色:產生無機焦磷酸(PPi)
3. 無機焦磷酸酶(inorganic pyrophosphatase)
A. 發生時機:長鏈脂肪酸的活化
B. 催化反應:

資料來源:植物線上
C. 特色:使高能磷酸重新回到循環
4. 總整理圖示:


三、 總結
1. 肝臟代謝的能量來自生物系統的化學能
2. 釋能反應(exergonic reaction):ΔG<0,異化作用
需能反應(endoergonic reaction):ΔG>0,同化作用
3. ATP為能量貨幣,提供生物體能量
4. ATP的三個主要來源:氧化磷酸化、糖解反應、TCA cycle
5. 高能磷酸鍵較ATP高者:肌酸磷酸、腺核甘酸、無機焦磷酸
參見:能量生物學(Bioenergetics)
參見:肌酸磷酸穿梭機制(Creatine Phosphate Shuttle)
▼代謝(Metabolism) 顯示/隱藏(show/hide)

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