生物能學與代謝

ATP/ADP循環

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現金之所以好用,是因為你能從各種工作中掙到它,又幾乎能拿它買任何東西。細胞對能量也需要同樣的便利:一種單一、標準的形式,既能從分解食物中「掙到」,又能花在幾乎任何任務上。這種通用能量貨幣是一種叫ATP的分子,細胞在ATP/ADP循環中一次又一次地為它充電、再花掉。

ATP是腺苷三磷酸的縮寫——一個腺苷連著排成一排的三個磷酸基團。最末端的兩個磷酸由特定的鍵相連,當它們被水打斷時,會釋放出一陣有用的自由能。花掉ATP,就是掰下末端那個磷酸,生成ADP(腺苷二磷酸)加一個游離磷酸,並放出能量供做功。充電,則是細胞用食物中的能量把那個磷酸重新接回去,讓ADP又變回ATP。這一花一充的循環每秒進行上百萬次,所以細胞在任一時刻只持有少量ATP,每天卻要循環掉相當於自身體重的量。

這個循環是細胞處理能量的核心。它並不長期儲存能量——長期儲存是脂肪和碳水化合物的任務——而是把能量從釋放的地方,分秒不停地運送到需要的地方。把那些鍵稱為「高能鍵」很常見,卻有點誤導:能量來自與水的整個反應,而非某個鍵裡藏著的魔法彈簧。

肌肉收縮時,會把ATP分解為ADP以取得拉動的能量;片刻之後,呼吸作用把磷酸接回去,將ADP充電為ATP,供下一次收縮使用。

ATP被花成ADP,再充電回ATP——它是一塊充電電池,而非油箱。

ATP是細胞的「零花錢」,而不是「存款」。它整體儲存的能量很少;長期能量存於脂肪和碳水化合物,再不斷地從它們重新生成ATP。

又稱
ATP cycleenergy currency cycle能量货币循环能量貨幣循環