磷酸化势与 ATP 再生
生物磷酸化试剂的热力学阶梯与激酶再生回路
磷酸化势热力学阶梯与 ATP 再生循环 以垂直能量阶梯展示 PEP、ATP、G6P 的磷酸化势层级,并在右侧示意激酶催化 ADP 再生为 ATP 的回路。 磷酸化势阶梯 · ΔG°′ (kJ·mol⁻¹) 磷酸化势 ↑ 磷酸烯醇式丙酮酸 PEP −61.9 乙酰磷酸 AcP −43.1 三磷酸腺苷 ATP → ADP + Pᵢ −30.5 葡萄糖-6-磷酸 G6P −13.8 激酶 己糖激酶 ATP 再生回路 ADP ATP 激酶 + PEP / AcP (高能磷酸供体) 底物 磷酸化 消耗 ATP 丙酮酸 / 乙酸 (低能副产物) ΔG°′ 越负 → 磷酸化势越高,可驱动 ADP 再生为 ATP
核心逻辑 — 激酶催化底物磷酸化时消耗 ATP,需以 催化量 持续再生;常用 PEP/丙酮酸激酶或 AcP/乙酸激酶体系。
古老能源 — 无机聚磷酸盐 poly(P) 的磷酸酐键能≈ATP,部分革兰氏阳性菌以 poly(P) 激酶替代 ATP 供能。
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