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高能键是与低能键相对而言的。在生物化学上一般把水解时自由能降超过20 kj/mol的键称为高能键，如ATP的两个高能磷酸键水解时，每个键可放出30 kj/mol，而ATP中的第一个普通磷酸键水解时释放出的能量很少，可类比的数据(萄萄糖-6-磷酸)是13.8 kj/mol。高能磷酸键有很多类型，不同的高能键间水解时释放的能量也有很大的差异，最高的如烯醇式磷氧键可达61.9 kj/mol。