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海洋无脊椎动物体内能量物质 磷酸精氨酸的研究进展 海洋无脊椎动物体内能量物质lowbar;磷酸精氨酸的研究进展 2021年海洋湖沼通报T ransactions of Oceanolo gy and Limnolog y 2文章编号:1003 6482(2021) 02 0096 08 海洋无脊椎动物体内能量物质 磷酸精氨酸的研究进展 肖 涛, 王维娜*** (华南师范大学生命科学学院广州510631) 摘要:磷酸精氨酸是无脊椎动物体内一种重要的磷酸原, 它能够给机体提供一个AT P 的缓冲 库, 从而保证机体的能量供应处于平衡状态, 并进而提高机体的抗应激能力。本文综述了无 脊椎动物体内磷酸精氨酸的功能、其含量在应激状态下的变化、在运动中的作用以及动物体 内的磷酸精氨酸含量等的研究进展。 关键词:磷酸精氨酸; A T P ; 应激; 无氧代谢 中图分类号:Q493. 8; Q591. 8; Q955 文献标识码:A 磷酸精氨酸(arg inine phosphate, 简称PA) 是一种广泛存在于在无脊椎动物肌肉中的高能磷酸化合物。因为与高等动物的磷酸肌酸一样具有高能的磷酸胍键, 所以在生物体内起着能量储藏和传递体的重要作用。磷酸精氨酸和磷酸肌酸, 通常被称为磷酸原, 它们作为能量储存单位发挥了极大的作用, 因为当机体需要补充AT P 时高能磷酸盐可以被转移给ADP [1]。磷酸精氨酸是无脊椎动物体内一种最主要的磷酸原, 它为组织提供了空间和时间的高能需求。它能够将磷酸盐交换给ADP, 因而保持了稳定的AT P 浓度:PA+ADP=arg inine(精氨酸) +ATP 。因而可以充当ATP 的储存库。本文主要综述了近些年来国内外关于磷酸精氨酸的研究现状, 并为无脊椎动物体内能量代谢的理论研究提供了依据。 1 磷酸精氨酸的功能 1. 1 动物体内AT P 的缓冲库 生物能量需求的增高是由于代谢的提高或者暴露在毒物中而导致A TP 的形成受阻, 这个将反映在PA 的浓度变化上, 实际上, PA/无机磷酸盐浓度的比值将会比腺苷酸能荷(AEC) 更能反映能量状态[2]。 当线粒体因为代谢需求的提高而不能满足需要的时候, 或者当它的功能受到自然或者毒物应激损害的时候, PA 就承担了一个重要的磷酸原缓冲库的作用。PA 的磷酸化转移能力比ATP 要高一些, 因此当A TP 被大量使用时, PA 可以维持AT P 的含量为一定。当生物体受到应激时, AT P 迅速被消耗而ADP 又不能有效的转化成为ATP, 而PA 可以放弃它的磷酸盐* **基金项目:教育部科学技术研究重点项目(204105) , 广东省自然科学基金项目 资助第一作者简介:肖涛, 男, 24岁, 硕士研究生, 主要从事水生动物营养与免疫的研究, E mail:myfamily ok @tom. com 。通讯作者:王维娜, 博士, 教授, 联系方式:华南师范大学生命科学学院510631E mail:w ein a63@yahoo. com. cn 2期海洋无脊椎动物体内能量物质 磷酸精氨酸的研究进展97去维持ATP 的稳态[3, 4]。 在机体受到应激时, 代谢活动例如糖原分解, 糖酵解及氧化磷酸化还未来得及发生, 磷酸精氨酸即支持细胞活性的爆发[5]。当细胞AT P 浓度低时磷酸精氨酸也能进行合成, 因为它能够组建一个高能磷酸盐的强大能量库, 磷酸原作为一个储存库, 不仅仅能储存A TP, 也储存那些AT P 代谢消耗后传递给介质的无机磷酸盐。总之, 磷酸精氨酸作为一个能量储存库发挥了很大作用, 因为当A TP 被需要时, 它的高能磷酸盐可以轻易的被转运到ADP, 以生成ATP [6]。 1. 2 其他一些作用 PA 可以作为一些细胞膜离子泵的调节物质。H ilg em ann(1997) 报道, 一些细胞膜离子运输机构是受以AT P 为磷酸基团供体的磷酸化-去磷酸化作用的代谢调控而支配的, 因而PA 可以间接的起到调控作用[7]。Beaug e 等(2000) 在鱿鱼神经轴索里发现, 1mM 的磷酸精氨酸仍然是Na /Ca 转换器的调节物质。 PA 有可能是有氧代谢转向无氧代谢的一个中介点。只有当代谢加剧而线粒体产生的ATP 不能满足需要时, PA 才充当了AT P 的缓冲库。然而, PA 的缓冲能力并不是可以过度运转的, 在机体受到应激程度较大时, PA 只能供应一部分ATP, 而厌氧反应(糖酵解) 在能量需要高峰期发挥了提供A TP 的主要作用[9]。所以, P