既然ATP的高能磷酸鍵很不穩定,為什麼細胞內部還能有大量的ATP(多於ADP、AMP)?

在化學上,一個不言自明的直覺理解是高能狀態不穩定,低能狀態穩定,所謂「水往低處流」。如果把純粹的ATP放在生物體外的溶液中,它們就會很自然地迅速轉化成ADP,並釋放熱能。然而在生物細胞中,ATP和ADP的比例通常都是非常高能化的,ATP佔了90%以上。這種全局的高能狀態,需要持續的能量供應來維持。細胞中有氧呼吸的強度(用糖和氧的消耗速度來測量)變化很大,有時候相當衰弱。然而不管有氧呼吸的強度怎樣,ATP的比例都維持在穩定的高位。這就像一塊巨石懸在牆頭,不管你用不用力撐著,它偏不掉下來。在化學的視野中,這是不可理喻的場景,然而又找不到是什麼東西在支撐著它。


你覺得它是這樣的

其實它是這樣的

(╯﹏╰)b誰能告訴我怎麼讓手機上傳的圖在電腦上看著小一點


因為一直有能量在輸入啊,再者就如目前最高票李元鶴所言,ATP也不是整個反應中能級最高的狀態。

弄一塊豬肉,消好毒隔絕空氣常溫放置100天,你再測測ATP啥的,你猜結果怎麼樣?

另外,你「把純粹的ATP放在放在生物體外的溶液中」的情況中是沒有外來能量輸入的,但是活的生物體內必須考慮能量輸入,怎麼能隨便亂比呢?

除此之外你還得考慮底物濃度(能量代謝水平不同的細胞內底物濃度也不一樣),腺苷什麼的對細胞而言也不是光吃不吐的啊,它用不了那麼多底物的時候也是會往外排的。我能量輸入不足,維持不了高水平下的ATP/ADP,我還可以排出一部分底物維持一個低水平的恆定比例維持化學勢啊。

另外偏個題,而且這個機制和甲氨喋呤之類的化療藥品的耐葯機制是息息相關的,你要有興趣可以找找文獻自己看看。


高能磷酸鍵斷裂是有條件的,所謂的不穩定和各種其他化學鍵所謂的不穩定也一樣,不是放在空氣中就自己會斷裂的~至於ATP的作用不用贅述了~


推薦閱讀:

扔掉背誦口訣,重拾生物化學的正確學習方法
原核生物核糖體兩個亞基分別為30s和50s,合在一起是70s,那10s哪去了?
色弱對於專業選擇和後續學習的影響到底有多大?
順反子跟基因的區別?
畢達哥拉斯的禁忌與背後的生物學故事

TAG:生物學 | 生物化學 | 分子生物學 | 細胞生物學 |