第八章生物氧化_conv
生物化学第八章生物氧化和能量转化
生物化学第八章生物氧化和能量转 化
第一节 生物氧化概述
生物氧化（biological oxidation）是指细胞内 的糖、蛋白质和脂肪进行氧化分解而生成CO2和 H2O，并释放能量的过程。
生物氧化实际上是需氧细胞呼吸作用中的一 系列氧化还原反应。
生物化学第八章生物氧化和能量转 化
根据生物体内高能化合物键的特性可以把他们分 成以下几种类型:
生物化学第八章生物氧化和能量转 化
1. 磷氧键型（－O～P）
⑴ 酰基磷酸化合物
⑵ 烯醇式磷酸化合物
O
O
CO P
CH OH
CH2 O
OOO P OO-
COOH O CO PO CH2 O
1,3-二磷酸甘油酸 11.8千卡/摩尔
磷酸烯醇式丙酮酸 14.8千卡/摩尔
N CH3 C H 2C O O H
磷酸肌酸
10.3千卡/摩尔
O
NH
PO
C NH O
N CH3 NH2 C H2C H2C H2C HC O O H
磷酸精氨酸
7.7千卡/摩尔
生物化学第八章生物氧化和能量转 化
严格的说，ATP不是能量的贮存者，而是能量的 携带者和传递者。
磷酸肌酸存在于肌肉、脑和神经组织中，它可与 ATP相互转化。ATP多时，以磷酸肌酸的形式贮能； ATP不足时，磷酸肌酸转化为ATP。因而可认为磷 酸肌酸是ATP的贮存库。
细胞内的线粒体是生物氧化的主要场所。
在生物氧化中，从代谢物上脱下的氢由一系 列传递体所组成的电子传递链而转移，最终达到 氧，使氧还原成水，并伴随着自由能的释放和 ATP的生成。
生物化学第八章生物氧化和能量转 化
生物化学第八章生物氧化和能量转 化
生物化学课件(生物氧化和能量转换)
NAD+ + 2H NADP+ + 2H
NADH + H+ NADPH + H+
NAD(P)＋的结构
2. 黄素蛋白：是指几种以黄素核 苷酸（FMN或FAD)为辅基的酶
代谢物
FMN/FAD
已氧化代谢物
FMNH2/FADH2
3. 铁硫蛋白：无机硫原子和/或蛋白质Cys残基的硫原子 相连。铁-硫中心（Fe-S）最简单的是单铁原子与4个Cys 的-SH相连，更复杂的是有2个或4个铁原子
and in a cell!
线粒体的跨膜转运系统：线粒体外胞液中NADH跨 膜转运
1. 苹果酸-天 冬氨酸穿梭： 主要存在于 哺乳动物的 肝脏、肾和
心肌中
2. 磷酸甘油穿 梭：昆虫的飞 翔肌中大量存 在。哺乳动物 中主要存在于 肌肉和脑组织
中
电子传递链的主要组分
1. 烟酰胺腺嘌呤核苷酸NAD+和NADP+：是许多脱氢酶的 辅酶
型，半醌型和还原型。
CoQ不仅接受NADH脱氢酶的H，还
接受线粒体其他脱氢酶的H，如琥
珀酸脱氢酶，脂酰CoA脱氢酶及其
他黄素脱氢酶脱下的H，在电子传
递链中处于中心地位。
氢醌
氧化型泛醌 半醌自由基
5. 细胞色素：是一类含铁卟啉（血红素）辅基的蛋白 质。根据其吸收光谱的不同，可分为a,b,c三类。
Fe3+ + e
电子走向：琥珀酸→FADH2→ Fe-S →Cyt b560 →CoQ
3. 复合物Ⅲ:CoQ-细胞色素C氧化还原酶 含有：1）细胞色素b、c1 2）铁硫蛋白: 含有铁硫簇Fe-S
电子走向：CoQ →Cytb→ Fe-S →Cytc1 →Cytc
第8章讲义生物氧化
（一）呼吸链的组成
1. 烟酰胺脱氢酶类 2. 黄素脱氢酶类 3. 铁-硫蛋白类 （iron—sulfur proteins) 4. 辅酶Ｑ （ubiquinone,亦写作CoQ） 5. 细胞色素类 （cytochromes）
琥珀酸等
黄素蛋白 （F AD）
铁硫蛋白 （Fe-S）
NADH
黄素蛋白 （FMN）
1
H 3C
N NO
NH2
HCH
H C OH H C OH
N N
H C OH CH2 O
FAD结构
O PO OH
O PO OH
N
N
CH2 O
H H
OH
H H
OH
16
FMN和FAD递氢机制
1
+ 2H
H3C
N NO
R
FMN/FAD
（氧化型）
O
H
H3C
5
N
10
4 NH
891
H3C
4
* 生物氧化的一般过程
糖原
葡萄糖
胞 液 2H
线粒体 丙酮酸
脂肪
蛋白质
甘油、脂肪酸 氨基酸
乙 酰 CoA CoASH
第一 阶段
大分子降解 成基本结构 单位
第二 阶段
小分子化合
物分解成共同 的中间产物（ 如丙酮酸、乙
酰CoA等）
O2 ATP ADP + Pi 2H
氧化磷酸化
H 2O
三羧酸循环
CO 2
• NADP+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate) ，又 叫CoⅡ，主要在还原性生物合成中作为供氢体。
生物氧化
电子传递链自由能变化
区段 电位变化 (⊿Eº′) ⊿
是否大于30.5KJ) ⊿Gº′=-nF⊿Eº′ (⊿Gº′是否大于 ⊿ ⊿
自由能变化
能否生成ATP 能否生成
NAD+~CoQ CoQ~Cyt c Cyt aa3~O2
0.36V 0.21V 0.53V
69.5KJ/mol 40.5KJ/mol 102.3KJ/mol
酶名称
NADH-泛醌还原酶 泛醌还原酶 琥珀酸-泛醌还原酶 琥珀酸 泛醌还原酶
多肽链数
39 4
辅基
FMN，Fe-S ， FAD，Fe-S ， 铁卟啉，Fe-S 铁卟啉， 铁卟啉，Cu 铁卟啉，
泛醌-细胞色素 还原酶 10 细胞色素C还原酶 泛醌 细胞色素 细胞色素c氧化酶 细胞色素 氧化酶 13
均不包含在上述四种复合体中。 * 泛醌 和 Cyt c 均不包含在上述四种复合体中。
第 2 节 氧化磷酸化
一、氧化磷酸化的定义和原理
底物水平磷酸化 (substrate level phosphorylation) 是直接把代谢物分子中的能量转移至ADP（或GDP），生 是直接把代谢物分子中的能量转移至ADP（ GDP） ADP ATP（ GTP）的过程。 成ATP（或GTP）的过程。 氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)是指代谢物 是指代谢物 在氧化生成水（呼吸链电子传递）的同时伴随ATP ATP生成的 在氧化生成水（呼吸链电子传递）的同时伴随ATP生成的 过程，又称偶联磷酸化 偶联磷酸化。 过程，又称偶联磷酸化。 P/O比值：物质氧化时每消耗1mol氧原子所消耗的无 P/O比值：物质氧化时每消耗1mol氧原子所消耗的无 比值 1mol 机磷mol mol数 机磷mol数
【生物化学】生物氧化
【生物化学】生物氧化第八章生物氧化生物氧化能源物质在生物体内完全氧化分解生成CO2和H2O并释放能量的过程呼吸链在线粒体内膜，由若干递氢体、递电子体按一定顺序排列组成的，把能源物质分解代谢脱下来的H氧化生成的H2O的链式反应体系称为电子传递链，亦称为呼吸链。
⑴NADH电子传递链（氧化呼吸链）：NADH→复合体Ⅰ→CoQ→复合体Ⅲ→Cyt c→复合体Ⅳ→Q2（NADH→FMNH2→FeS→Q→b→C1—C—aa3—1/2O2）⑵琥珀酸电子传递链（FADH2氧化呼吸链）：琥珀酸→复合体Ⅱ→CoQ→复合体Ⅲ→Cyt c→复合体Ⅳ→Q2（FADH2→FeS→Q→b→C1—C—aa3—1/2O2）氧化磷酸化在线粒体中，能源物质分解代谢脱下的氢原子经电子传递链氧化生成水，在此过程中释放能量使ADP磷酸化生成ATP，ATP这种生成方式称为氧化磷酸化。
P/O比值指物质氧化时，每消耗1mol氧原子所消耗的无机磷的摩尔原子数胞液中NADH的氧化①α—磷酸甘油穿梭②苹果酸穿梭影响氧化磷酸化的因素1.抑制剂（1）呼吸链抑制剂：阻断呼吸链中某些部位电子传递。
CO、CN-、N3-及H2S抑制细胞色素C氧化酶，使电子不能结合氧。
此类抑制可使细胞内呼吸停止，导致人迅速死亡。
（2）解耦联剂：①可使氧化磷酸化耦联过程脱离②通道回流，而通过线粒体内膜中其他途径返回线粒体基质，从而破坏内膜两侧的侄子电化学梯度，使ATP的生成受到抑制，以电化学梯度储存的能量以热量形式释放。
（3）氧化磷酸化：①寡酶素可以阻止质子从F0 通道回流，抑制ATP生成。
②由于此时线粒体内膜两侧质子电化学梯度增高，影响呼吸链质子泵的功能，继而抑制电子传递。
2.ADP的调节作用正常计提的氧化磷酸化速率主要受ADP的调节成正比RCR，加入ADP后的耗氧量速率与仅有底物时的耗氧速率之比称为呼吸控制率（RCR）。
3.甲状腺激素（1）甲状腺激素诱导细胞膜上Na .K -ATP酶的合成使ATP加速分解为ADP和Pi，ADP增多促进氧化磷酸化。
第八章-生物氧化PPT课件
COO～P
ADP HA2 OTP
COOH
CH2OH ACH2O-P
NAD+ (H或3POF A4 D )
CH电2子O传H递 链 CH2O-P
释放能量
氧 C化 H过2程OH 氧 1 /2 O 2 CH2O-P化磷
酸 化
A D P + P i A T P 合 成 酶 ATP 磷 酸 化 过 程
.
30
氧化磷酸化偶联部位确认
递氢体
.
16
细胞色素(Cytochrome)类
组成呼吸链的细胞色素: Cytb、 Cytc1、 Cytc、 Cytaa3
细胞色素氧化酶
递电子体
Fe2+
Fe3+ + e-
.
17
蛋白质
Cys
细
S
胞 色
H3C-CH
Cys
CH3
S
素
H3C-
-CH-CH3
c
NN
辅
Fe3+
基
NN
H3C-
-CH3
CH2
CH2
Cytaa3,Cu 复合体Ⅳ
22
四、胞液中的NADH的氧化
• 胞液中生成的NADH不能自由通透线粒体内膜， 必须经过转运机制进入线粒体
1、α-磷酸甘油穿梭作用（神经组织和骨骼肌）
2、苹果酸-天冬氨酸穿梭作用（肝和心肌）
.
23
磷酸甘油穿梭机制示意图
2ATP
2H
α-磷酸甘油穿梭
2ATP
神经组织和骨骼肌
第八章 生物氧化
biological oxidation
.
1
本章主要内容
概述 生物氧化方式 线粒体氧化体系 生物氧化与能量代谢 非线粒体氧化体系
《生物化学》第八章生物氧化
铁硫蛋白
铁硫蛋白是一类含铁硫络合物的蛋白质，其中，铁原子可与无机硫原 子或是蛋白质肽链上半胱氨酸残基的硫相结合。铁硫络合物中的铁和硫有 三种组合方式。通常情况下，铁硫蛋白以第二种和第三种形式存在。
铁硫蛋白中的铁可以呈两价（还原型），也可呈三价（氧化型），铁 的氧化、还原可起到传递电子的作用。
NAD＋＋2H＋＋2e－ NADH＋H＋ 此外，亦有不少脱氢酶的辅酶为尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 （NADP＋），又称辅酶 Ⅱ（CoⅡ）。
NADP＋＋2H＋＋2e－ NADPH＋H＋
- 13 -
第二节
线粒体生物氧化体系 一、线粒体内的呼吸链
黄素蛋白（FP）
02
又称为辅酶 I（CoI），为体内很多脱氢酶的辅酶，是连接作用物与呼 吸链的重要环节，分子中除含尼克酰胺（维生素 PP）外，还含有核糖、磷 酸及一分子腺苷酸（AMP）。
-8-
第一节 生物氧化概述
四、参与生物氧化的酶
氧化酶直接作用于底物，以氧 作为受氢体或受电子体，生成的产 物是水。氧化酶均为结合蛋白质， 辅基常含有Cu2＋，如细胞色素氧化 酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶等。
氧化酶
-9-
第一节 生物氧化概述
四、参与生物氧化的酶
脱氢酶
需氧脱氢酶 不需氧脱氢酶
通 常 以 黄 素 腺 嘌 呤 二 核 苷 酸 （ FAD ） 或 黄 素 腺 嘌 呤 单 核 苷 酸 （FMN）为辅基，可激活代谢物分子中的氢，与氧分子结合，
-5-
第一节 生物氧化概述
一、生物氧化的概念
代谢物在体内的氧化可以分为三个阶段：
首先是糖、脂肪和蛋 白质经过分解代谢生 成乙酰辅酶 A 中的乙 酰基；
第8章生物氧化
2、解偶联剂
使氧化作用与磷酸化作用脱去偶联的作用物质称为解偶联剂。 如2.4-二硝基酚、双香豆素等。
3、抑制剂
能抑制呼吸链电子传递的物质称为呼吸链的抑制剂。如CO、 CN－等。
阿的平
CO,CN-,N3-
CoQH2
Fe -S b Fe -S 3+ - C yt-Fe 2e
Cu
2e
1 －O2 2
c1
2+ C yt-Fe
2e -
c
3+ C yt-Fe
a
2+ C yt-Fe
2e -
a3 C yt-Fe2+ Cu3+ O2- H2O
2H+ 复 物III 合 （ 醌 细 色素 泛 － 胞 c还 酶） 原 复 物IV 合 （ 胞 细 色素 c氧 酶） 化 －
CoQ
2+ 2C yt-Fe
2e
1 －O2 2
S
NADH + H 2H
复 物I 合 （ NADH-泛 还原 ） 醌 酶
FMN Fe S
CoQH 2
2e
-
3+ 2C yt-Fe 2H+
O2-
H2O
CoQ
2+ C yt-Fe
2e
-
3+ C yt-Fe
2+ 2 e C yt-Fe
-
3+ C yt-Fe
2+ + C yt-Fe
第三节 生物氧化中能量转移与利用
一. 高能化合物
某一化合物水解时放出的能量大于或等于ATP水解成 ADP时放出的能量,该化合物称为高能化合物。
ATP
+ H 2O
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内容第一节生物氧化概述第二节线粒体及其内部氧化体系第三节氧化磷酸化第四节其他末端氧化体系（自学）第八章生物氧化要求:1、掌握高能磷酸化合物；呼吸链的组成和功能；氧化磷酸化的概念分类，氧化磷酸化的机理（化学渗透学说），氧化磷酸化物质的转运2、了解生物氧化的概念、特点和作用方式；生物氧化的酶类；氧化还原电位和自由能的改变。
3、了解其他末端氧化体系（一）概念物质在体内的氧化分解过程，主要是糖、脂、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量、最终生成二氧化碳和水的过程。
生物氧化讨论的内容：1、细胞如何在酶的作用下将有机化合物中的碳变成CO2？2、在酶的作用下，细胞怎样利用分子氧将有机化合物的氢氧化成水？3、当有机物被氧化成二氧化碳和水时，释放的能量怎样贮存与ATP中？一、生物氧化的概念、特点与方式第一节、生物氧化的概述1、生物氧化与体外氧化的相同点生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子，遵循氧化还原反应的一般规律。
物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产物（CO2，H2O）和释放能量均相同。
（二）生物氧化的特点2、生物氧化与体外氧化的不同点生物氧化是在生物细胞内进行的酶促氧化过程，反应条件温和（水溶液，中性pH和常温）。
氧化进行过程中，必然伴随生物还原反应的发生。
水是许多生物氧化反应的氧供体。
通过加水脱氢作用直接参予了氧化反应。
在生物氧化中，碳的氧化和氢的氧化是非同步进行的。
氧化过程中脱下来的氢质子和电子，通常由各种载体，如NADH等传递到氧并生成水。
生物氧化是一个分步进行的过程。
每一步都由特殊的酶催化，每一步反应的产物都可以分离出来。
这种逐步进行的反应模式有利于在温和的条件下释放能量，提高能量利用率。
生物氧化释放的能量，通过与ATP合成相偶联，转换成生物体能够直接利用的生物能ATP。
（三）、生物氧化中物质氧化的方式氧化反应还原反应脱电子脱氢加氧得电子加氢脱氧氧化剂：还原剂：递电子（递氢）体：接受电子，H （还原反应）供给电子，H （氧化反应）酶/辅酶在电子传递中：供电子（供氢）体+ 受电子（受氢）体Fe2+ Fe3+（供电子体）（受电子体）（还原剂）（氧化剂）二、生物氧化中CO2的生成方式：糖、脂、蛋白质等有机物转变成含羧基的中间化合物，然后在酶催化下脱羧而生成CO2。
类型：α-脱羧和β-脱羧氧化脱羧和直接脱羧二、生物氧化中CO2的生成方式：糖、脂、蛋白质等有机物转变成含羧基的中间化合物，然后在酶催化下脱羧而生成CO2。
类型：α-脱羧和β-脱羧氧化脱羧和直接脱羧CH3COSCoA+CO2二、生物氧化中CO2的生成方式：糖、脂、蛋白质等有机物转变成含羧基的中间化合物，然后在酶催化下脱羧而生成CO2。
类型：α-脱羧和β-脱羧氧化脱羧和直接脱羧CH3COSCoA+CO2CH3-C-COOHO二、生物氧化中CO2的生成方式：糖、脂、蛋白质等有机物转变成含羧基的中间化合物，然后在酶催化下脱羧而生成CO2。
类型：α-脱羧和β-脱羧氧化脱羧和直接脱羧CH3COSCoA+CO2CH3-C-COOHO丙酮酸脱氢酶系NAD+ NADH+H+CoASH二、生物氧化中CO2的生成方式：糖、脂、蛋白质等有机物转变成含羧基的中间化合物，然后在酶催化下脱羧而生成CO2。
类型：α-脱羧和β-脱羧氧化脱羧和直接脱羧CH3COSCoA+CO2CH3-C-COOHO丙酮酸脱氢酶系NAD+ NADH+H+CoASH例：+CO2二、生物氧化中CO2的生成方式：糖、脂、蛋白质等有机物转变成含羧基的中间化合物，然后在酶催化下脱羧而生成CO2。
类型：α-脱羧和β-脱羧氧化脱羧和直接脱羧CH3COSCoA+CO2CH3-C-COOHO丙酮酸脱氢酶系NAD+ NADH+H+CoASH例：+CO2H2N-CH-COOHR氨基酸脱羧酶CH2-NH2R（1） -脱羧（直接脱羧）R-CH(NH2)-COOH RCH2NH2 C O2氨基酸（氨基酸脱羧酶）胺（2） -氧化脱羧CH3COCOOH +NAD++CoASH CH3COSCoA+NAD H+H+丙酮酸丙酮酸脱氢酶系）乙酰辅酶Ａ（3） -脱羧（直接脱羧）HOOCCO-CH2COOH CH3COCOOH+CO2草酰乙酸(丙酮酸羧化酶）丙酮酸（4） -氧化脱羧HOOCCH2-CH(OH)COOH+NADP+（苹果酸）CH3COCOOH+CO2+NADPH+H+(苹果酸脱羧酶）（丙酮酸）三、生物氧化中H2O的生成代谢物在脱氢酶催化下脱下的氢由相应的氢载体（NAD+、NADP+、FAD、FMN 等）所接受，再通过一系列递氢体或递电子体传递给氧而生成H2O 。
氧传递：分子氧必需由氧化酶激活后，才与传递来的氢结合成水例：电子传递链2e三、生物氧化中H2O的生成代谢物在脱氢酶催化下脱下的氢由相应的氢载体（NAD+、NADP+、FAD、FMN 等）所接受，再通过一系列递氢体或递电子体传递给氧而生成H2O 。
氧传递：分子氧必需由氧化酶激活后，才与传递来的氢结合成水例：电子传递链2e三、生物氧化中H2O的生成代谢物在脱氢酶催化下脱下的氢由相应的氢载体（NAD+、NADP+、FAD、FMN 等）所接受，再通过一系列递氢体或递电子体传递给氧而生成H2O 。
氧传递：分子氧必需由氧化酶激活后，才与传递来的氢结合成水例：电子传递链2eCH3CH2OHCH3CHONAD+ NADH+H+乙醇脱氢酶1\2 O2NAD+H2OO=2H+自由能（free energy）的概念定义式：ΔＧ=ΔH-TΔS物理意义：－ΔＧ＝Ｗ* (体系中能对环境作功的能量)自由能的变化能预示某一过程能否自发进行，即：ΔG<0，反应能自发进行ΔG>0，反应不能自发进行ΔG=0，反应处于平衡状态。
四、生物能学简介（自学）化学反应自由能的计算a.利用化学反应平衡常数计算基本公式：ΔG′=ΔG°′+ RTlnQc (Qc-浓度商)ΔG°′= - RTlnKeq例：计算磷酸葡萄糖异构酶反应的自由能变化b.利用标准氧化还原电位（E° ）计算（限于氧化还原反应）基本公式：ΔG°′=－nFΔE°′(ΔE°′=E+°′-E-°′)例：计算NADH氧化反应的ΔG°′计算磷酸葡萄糖异构酶反应的自由能变化计算磷酸葡萄糖异构酶反应的自由能变化达平衡时=Keq=19解：ΔG°′= - RTlnKeq=-2.303 8.314 311 log19=-7.6KJ.mol-1ΔG′=ΔG°′+ RTlnQc (Qc-浓度商)=-7.6+ 2.303 8.314 311 log0.1=-13.6KJ.MOL-1计算磷酸葡萄糖异构酶反应的自由能变化达平衡时=Keq=19解：ΔG°′= - RTlnKeq=-2.303 8.314 311 log19=-7.6KJ.mol-1ΔG′=ΔG°′+ RTlnQc (Qc-浓度商)=-7.6+ 2.303 8.314 311 log0.1=-13.6KJ.MOL-1未达平衡时=Qc=0.1反应G-1-P G-6-P在380C达到平衡时，G-1-P占5%，G-6-P占95%，求 G0 。
如果反应未达到平衡，设[G-1- P]=0.01mol.L，[G-6-P]=0.001mol.L，求反应的 G 是多少？例题：例题：计算下反应式ΔG°′NADH+H++1/2O2====NAD++H2O正极反应：1/2O2+2H++2e H2OE+°′ 0.82负极反应：NAD++H++2e NADHE-°′ -0.3ΔG°′ -nFΔE°′-2×96485×[0.82-(-0.32)]-220 KJ·mol-1糖、脂肪、蛋白质CO2+H2O+能量生物氧化ATP1、高能磷酸化合物的概念在标准条件下(pH7,25℃,1mol/L)发生水解时，可释放出大量自由能的化合物，称为高能化合物。
习惯上把“大量”定为5kcal/mol(即20.92KJ/mol)以上。
在高能化合物分子中，释放出大量自由能时水解断裂的活泼共价键称为高能键。
用表示～但须注意：释放的能量并非集中在这个键上，而是与分子结构和水解反应有关，生化上的“高能键”，涵义不同于普通化学上的“键能”，不能把“高能键”理解为“能键高”五、高能磷酸化合物（一）.磷氧键型（—O-P)1、酰基磷酸化合物3-磷酸甘油酸磷酸乙酰磷酸10.1千卡/摩尔11.8千卡/摩尔酰基磷酸化合物氨甲酰磷酸酰基腺苷酸氨酰基腺苷酸2、焦磷酸化合物ATP（三磷酸腺苷）焦磷酸7.3千卡/摩尔3、烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸14.8千卡/摩尔(二) 氮磷键型磷酸肌酸磷酸精氨酸10.3千卡/摩尔7.7千卡/摩尔这两种高能化合物在生物体内起储存能量的作用。
1、硫酯键型3‘-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸酰基辅酶A2、甲硫键型（三）硫碳键型S-腺苷甲硫氨酸高能化合物类型高能化合物类型1、ATP的结构(四) ATP的结构及其在能量转换中的作用在pH=7环境中，ATP分子中的三个磷酸基团完全解离成带4个负电荷的离子形式（ATP4-），具有较大势能，加之水解产物稳定，因而水解自由能很大（ΔG°′=-30.5千焦/摩尔）。
ATP4- + H2O ＝ADP3- + Pi2- + H+ G ＝-30.5kJ•MOL-1ATP3- + H2O ＝ADP2- + Pi3- + H+ G ＝-33.1kJ•MOL-1在pH=7环境中，ATP分子中的三个磷酸基团完全解离成带4个负电荷的离子形式（ATP4-），具有较大势能，加之水解产物稳定，因而水解自由能很大（ΔG°′=-30.5千焦/摩尔）。
ATP4- + H2O ＝ADP3- + Pi2- + H+ G ＝-30.5kJ•MOL-1ATP3- + H2O ＝ADP2- + Pi3- + H+ G ＝-33.1kJ•MOL-1腺嘌呤—核糖—O —P —O —P —O —P —O-在pH=7环境中，ATP分子中的三个磷酸基团完全解离成带4个负电荷的离子形式（ATP4-），具有较大势能，加之水解产物稳定，因而水解自由能很大（ΔG°′=-30.5千焦/摩尔）。
ATP4- + H2O ＝ADP3- + Pi2- + H+ G ＝-30.5kJ•MOL-1ATP3- + H2O ＝ADP2- + Pi3- + H+ G ＝-33.1kJ•MOL-1腺嘌呤—核糖—O —P —O —P —O —P — O-O在pH=7环境中，ATP分子中的三个磷酸基团完全解离成带4个负电荷的离子形式（ATP4-），具有较大势能，加之水解产物稳定，因而水解自由能很大（ΔG°′=-30.5千焦/摩尔）。