生体内の高エネルギー化合物

　生体内でのエネルギー変換物質としては，上で述べたATPが最も重要である｡ATPのように，加水分解反応で大きな�僭oの減少を伴う化合物 を，高エネルギー化合物と呼ぶ｡F. Lipman & H. KalckarはATPを「全ての生物の高エネルギー通貨」と呼んだ (1941年)｡ATPよりもADP＋リン 酸の方がよりエネルギー的に有利な理由を次に示す｡

1. 加水分解産物は共鳴で安定化するが，無水物型は安定化できない｡
両方のリン原子が酸素原子の 非共有電子対を引き合うため、 共鳴安定化ができない｡
2. 無水物型では2つのO−部分が静電的に反発し，エネルギー的に不利である（上の図の青で示す）｡これは加水分解により解消される｡
3. 水和エネルギーは，無水物型よりも加水分解産物のほうが大きい｡


それでもATPが水の中で安定に存在できるのは、ATPの酸無水物結合の加水分解の 活性化エネルギーが高いためである｡ただし，酵素があれば簡単に加水分解される｡ 生理的条件下（ｐH＝7.0）では，ATP，ADP，Piの濃度はそれぞれ数mMであ り，ATPの加水分解の�僭は約-50 kJ/molにも達する。注意して欲しいのは，ATP は「貯蔵エネルギー」ではなくて，「交換用のエネルギー」であることで，細胞内 の濃度には上限がある。従って，細胞内ATP濃度が上昇するとATPはエネルギー生 産の種々の段階の酵素を阻害して，その生産を抑制する。 　このように，ATPはエネルギー物質として全ての生物に利用される。ATPは嫌気 的生物では解糖で，好気的生物では解糖，光合成，酸化的リン酸化でつくられる｡ 　高エネルギー化合物の中ではATPは中程度に位置する（下表）。もしATPが最上 位の化合物であれば，ATP自体をつくるのが困難になるであろう。

化合物	�僭o(kJ/mol)
ホスホエノールピルビン酸	-61.9
1,3-ビスホスホグリセリン酸	-49.4
アセチルリン酸	-43.1
ホスホクレアチン	-43.1
ATP/AMP	-32.2
ATP/ADP	-30.5
グルコース 1-リン酸	-20.9
フルクトース 6-リン酸	-13.8
グルコース 6-リン酸	-13.8
グリセロール 3-リン酸	-9.2

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