Катаболизм сопряжение с синтезом ATP

Единственная функция наиболее активных метаболических путей состоит в том, чтобы обеспечить клетку АТР и другими высокоэнергетическими (т. е. богатыми энергией ) промежуточными соединениями, которые могут быть использованы в процессах биосинтеза и в других превращениях, протекающих с затратой энергии. Таким образом, в первую очередь следует рассмотреть те метаболические пути, в результате которых осуществляется катаболизм пищевых продуктов и его сопряжение с синтезом АТР. [c.81]

Образующийся в результате этой реакции а-кетоглутарат подвергается обычным превращениям, ведущим к образованию оксалоацетата. Эта схема, однако, не обеспечивает синтеза аце-Тил-КоА. Поэтому для полного окисления пролина здесь требуется внешний источник ацетил-КоА, которым в летательных мышцах насекомых служит пируват (рис. 27). Фактически именно этот механизм связывает процессы расщепления пролина и глюкозы во время стационарной фазы. Хотя имеющиеся данные не позволяют установить точную стехиометрию, очевидно, что в конечном счете углевод является источником аце-тил-КоА, тогда как из пролина образуется оксалоацетат, необходимый для 100-кратной активации цикла Кребса во время полета. В стационарной фазе это сопряжение катаболизма пролина и глюкозы создает потенциальную возможность получения дополнительно по 18 молей АТФ на каждые 36 молей, образующиеся при полном окислении 1 моля глюкозы. [c.90]

Хотя клетки используют освобождающуюся в процессе катаболизма энергию в сопряженных эндергонических процессах синтеза анаболизм), а также запасают ее в синтезированных продуктах, все же какая-то часть энергии непрерывно рассеивается в виде тепла вследствие неидеального сопряжения между биохимическими реакциями, при переходе химргаеской энергии в другие формы энергии (например, в механическую или электрическую) и т. д. В результате энтропия биосферы возрастает. Это — следствие второго закона термодинамики для любой замкнутой системы. Таким образом, жизнь на Земле неизбежно должна была бы прекратиться, не будь непрерывного притока лучистой энергии извне и фотосинтеза, который использует эту энергию. [c.314]

Таким образом, этот метаболический путь предстайляет собой еще один потенциальный механизм анаэробного синтеза АТФ. НАД для пнруватдегидрогеназы, так же как и в случае а-кетоглутаратдегидрогеназы, может регенерироваться с помощью фумаратредуктазы. Вероятно, этот путь более выгоден для тех факультативных анаэробов, для которых глюкоза служит единственным источником углерода и энергии. В отличие от этого у двустворчатых моллюсков концентрации свободных аминокислот могут быть в 100 раз выше, чем в тканях млекопитающих, и эти вещества считают важным потенциальным источником энергии. Для таких организмов, вероятно, более выгоден путь, проходящий через а-кетоглутарат, поскольку в этом случае обмен глюкозы оказывается сопряженным с катаболизмом аминокислот. Возможно даже, что именно наличие аминокислот привело в ходе эволюции к появлению у пируват-дегидрогеназы новой функции, состоящей в генерировании аце-тил-КоА для конденсации с оксалоацетатом, в результате которой образуется цитрат. [c.71]

Анаболические процессы протекают благодаря энергии, заключенной в химических связях молекул специфической группы высокоэнергетичес-KUXсоединений (АТФ и др.), в которых аккумулируется энергия, выделяемая в катаболических процессах. Необходимо отметить, что с химической точки зрения термин высокоэнергетические соединения не совсем корректен. В биохимии под высокоэнергетическими соединениями понимаются лабильные вещества, гидролиз которых в физиологических условиях сопровождается значительным понижением AG. Выигрыш в свободной энергии используется для смещения равновесия в сопряженных термодинамически невыгодных биохимических процессах, например синтеза биополимеров. Так, АТФ является сопрягающим энергетическим звеном обеих сторон метаболизма — анаболизма и катаболизма. Такое энергетическое сопряжение представляет собой основной способ использования энергии в живых организмах. Примеры сопряженных биохимических реакций будут неоднократно обсуждаться на страницах данного раздела. Но не только АТФ, а и другие соединения, образующиеся в результате катаболизма и используемые в анаболических процессах для синтеза специфических биомолекул, выполняют роль субстратов, сопря- [c.312]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология