
【化】 energy charge
ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【医】 energy
carry on one's shoulder; grateful; lotus
能荷(Energy Charge)是生物化学中描述细胞能量状态的核心指标,其英文对应术语为“energy charge”或“adenylate charge”,音标为/ˈenərdʒi tʃɑːrdʒ/。该概念由生物化学家Daniel E. Atkinson于1968年首次提出,用于量化细胞内三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)和一磷酸腺苷(AMP)的相对浓度,反映细胞的即时能量储备与代谢活性。
能荷的计算公式为:
$$
text{能荷} = frac{[text{ATP}] + 0.5[text{ADP}]}{[text{ATP}] + [text{ADP}] + [text{AMP}]}
$$
该值范围在0(完全无活性)到1(最大能量储备)之间,正常细胞通常维持在0.8-0.95的高能荷状态。
在生物学意义上,能荷通过调控代谢酶活性(如磷酸果糖激酶)实现能量稳态平衡。例如,当能荷降低时,糖酵解途径被激活以加速ATP生成;反之,高能荷会抑制ATP合成酶,避免能量过度消耗。这一机制在癌症细胞代谢、运动生理学及微生物发酵工程中具有重要研究价值。
参考文献:
能荷(Energy Charge)是生物化学中用于量化细胞能量状态的重要指标,具体定义及解释如下:
能荷指细胞内腺苷酸系统(ATP、ADP、AMP的总和)中高能磷酸基的数量,反映细胞能量储备水平。其核心公式为: $$ text{能荷} = frac{[text{ATP}] + 0.5[text{ADP}]}{[text{ATP}] + [text{ADP}] + [text{AMP}]} $$ 公式中,分子代表有效能量分子(ATP及相当于ATP的ADP),分母为腺苷酸总量。
能荷值在0到1之间:
能荷通过调控代谢途径维持能量平衡:
能荷概念由Atkinson于1968年提出,用于定量分析细胞能量动态,是研究细胞代谢调控(如呼吸作用、光合作用)的关键参数。
如需更深入探讨,可参考生物化学教材或权威百科(如搜狗百科)。
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