
【化】 energy charge
ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【醫】 energy
carry on one's shoulder; grateful; lotus
能荷(Energy Charge)是生物化學中描述細胞能量狀态的核心指标,其英文對應術語為“energy charge”或“adenylate charge”,音标為/ˈenərdʒi tʃɑːrdʒ/。該概念由生物化學家Daniel E. Atkinson于1968年首次提出,用于量化細胞内三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)和一磷酸腺苷(AMP)的相對濃度,反映細胞的即時能量儲備與代謝活性。
能荷的計算公式為:
$$
text{能荷} = frac{[text{ATP}] + 0.5[text{ADP}]}{[text{ATP}] + [text{ADP}] + [text{AMP}]}
$$
該值範圍在0(完全無活性)到1(最大能量儲備)之間,正常細胞通常維持在0.8-0.95的高能荷狀态。
在生物學意義上,能荷通過調控代謝酶活性(如磷酸果糖激酶)實現能量穩态平衡。例如,當能荷降低時,糖酵解途徑被激活以加速ATP生成;反之,高能荷會抑制ATP合成酶,避免能量過度消耗。這一機制在癌症細胞代謝、運動生理學及微生物發酵工程中具有重要研究價值。
參考文獻:
能荷(Energy Charge)是生物化學中用于量化細胞能量狀态的重要指标,具體定義及解釋如下:
能荷指細胞内腺苷酸系統(ATP、ADP、AMP的總和)中高能磷酸基的數量,反映細胞能量儲備水平。其核心公式為: $$ text{能荷} = frac{[text{ATP}] + 0.5[text{ADP}]}{[text{ATP}] + [text{ADP}] + [text{AMP}]} $$ 公式中,分子代表有效能量分子(ATP及相當于ATP的ADP),分母為腺苷酸總量。
能荷值在0到1之間:
能荷通過調控代謝途徑維持能量平衡:
能荷概念由Atkinson于1968年提出,用于定量分析細胞能量動态,是研究細胞代謝調控(如呼吸作用、光合作用)的關鍵參數。
如需更深入探讨,可參考生物化學教材或權威百科(如搜狗百科)。
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