Энергетический заряд

Рис. 5. Влияние энергетического заряда клетки на ферментативные реакции, приводящие к образованию АТФ (/), и на реакции, протекающие с расходованием АТФ II).

Рис. 63. Ингибирование глутаматдегидрогеназы по принципу обратной связи под действием НАД-Н и высокого энергетического заряда .

Энергетический заряд может меняться от нуля, когда присутствует только АМР, до 1,0, что означает превращение в АТР всех молекул АМР. Измерения, выполненные на целом ряде клеток и тканей , показывают, что энергетический заряд обычно лежит в пределах от 0,75 до 0,90. Найти численное значение этой величины не составляет труда, однако, к сожалению, она оказывается не связанной с химическими уравнениями. Предположение о важной роли энергетического заряда клетки в регуляции метаболизма весьма сомнительно . [c.222]

Митохондрии обладают высоким сродством к АДФ, они продолжают фосфорилирование АДФ до тех пор, пока не будет достигнута высокая величина отношения АТФ/АДФ. Для количественной оценки энергетического состояния клетки Д. Аткинсоном введен расчет энергетического заряда системы АТФ—АДФ—АМФ по уравнению [c.202]

Если все содержащиеся в клетке аденозинфосфаты находятся в форме АТФ, то система заполнена до предела и ее энергетический заряд равен 1,0. Если аденозинфосфаты находятся в форме АМФ, то система не содержит высокоэнергетических связей и ее заряд равен 0. От величины энергетического заряда зависят скорости реакций цикла трикарбоновых кислот и других процессов, связанных с образованием или потреблением энергии, поскольку заполнение системы АТФ—АДФ—АМФ высокоэнергетическими фосфатными связями лежит в основе аллостерической регуляции активности ферментов, контролирующих скорости этих процессов. [c.202]

Величина энергетического заряда теоретически может колебаться от 1 (в клетке все адениловые нуклеотиды только в виде АТФ) до О (в клетке содержится только АМФ). В растущей культуре величина энергетического заряда клетки равна примерно 0,8. Уменьшение его свидетельствует об ухудшении энергообеспечения организма. Когда эта величина становится ниже 0,5, клетки погибают. [c.124]

Статистический закон распределения энергии. Протекание любых химических реакций, в том числе и реакций горения, должно подчиняться основным химическим закономерностям и в первую очередь — закону действующих масс. Однако чересчур прямое, упрощенное приложение этих закономерностей далеко не всегда дает возможность правильно описать механизм сложных явлений, в которых нас интересует прежде всего скорость процесса, зависящая от ряда особенностей в свойствах реагирующих веществ и в создаваемых режимных условиях. Химические превращения одних молекул в другие происходят не изолированно с каждой молекулой (или с небольшой группой молекул) в отдельности, а в огромном сборище находящихся в тепловом движении молекул, несущих различные энергетические заряды ( медленные и быстрые молекулы), и через взаимные столкновения, непрерывно воздействующие на распределение энергии в общей массе по закону Максвелла—Больцмана. Согласно этому закону, если общее число столкновений молекул равно х , а относительное число молекул, несущих энергии и. будет соответственно равно [c.48]

Было принято количественное выражение для энергетического заряда (ЭЗ) клетки [c.497]

Потенциал переноса групп для креатинфосфата равен —43,1 кДж-моль . Вследствие этого перенос с образованием АТР происходит самопроизвольно, со значением AG = = —8,6 кДж моль . Креатинфосфат находится в мышце в концентрации 20 мМ, играя роль резервуара высокоэнергетических фосфорильных групп и поддерживая в адениловой системе мышцы высокий уровень энергетического заряда (биосинтез креатина описан в гл. 14, разд. В,3). [c.418]

Адениловые ну1 леотиды относятся к числу важнейших эффекторов. АМФ и АДФ действуют как положительные эффекторы, стимулирующие скорость энергетических процессов и, следовательно, повышающие выход АТФ. Наоборот, АТФ служит отрицательным эффектором, сигнализирующим о превышении процессов образования АТФ над его потреблением. В результате регуляции процессов синтеза и распада АТФ в клетке поддерживается стационарное энергетическое состояние, характеризующееся так называемым энергетическим зарядом клетки [c.124]

Энергетический заряд служит еще одним показателем энергетического состояния клеток [c.541]

Изменение энергетического заряда клеток. При изменении физиологической активности клеток скелетных мышц энергетический заряд этих клеток, равный в норме 0,89, сначала резко снижается приблизительно до 0,70, а потом постепенно возвращается к своему обычному уровню. [c.549]

Энергетический заряд. Степень заполнения системы АТР-ADP-АМР высокоэнергетическими фосфатными связями. [c.1022]

Результаты проведенных исследований позволяют предполагать, что аллостерические ферменты активируются или ингибируются тем или иным аденилатом и что именно это обеспечивает согласованную регуляцию всего метаболизма клетки. Если, например, энергетический заряд клетки возрастает, то активность катаболических ферментов снижается, а активность ферментов, участвующих в процессах синтеза, увеличивается. При уменьшении энергетического заряда наблюдается обратная картина. [c.497]

Аткинсон и его сотрудники обнаружили высокую чувствительность системы к А (резко выраженную сигмоидную зависимость) при каждом фиксированном уровне А X. Авторы отмечают, что такая зависимость должна наблюдаться в том случае, если скорость реакции зависит от соотношения концентраций. В частности, они применяют найденную закономерность к системе энергетических путей обмена, предполагая, что у всех ферментов этой системы, использующих АТФ, кинетика характеризуется именно такой зависимостью от энергетического заряда клетки. Под энергетическим зарядом подразумевается половина среднего числа фосфатных остатков ангидридного характера, приходящихся на молекулу аденозина величина заряда колеблется от нуля (все фосфаты в форме АМФ) до единицы (все фосфаты в форме АТФ). [c.243]

Как можно видеть, эти два типа чувствительности регуляторных ферментов создают потенциальную возможность грубой и тонкой регуляции соответствующих путей обмена. Модуляция энергетическим зарядом — это способ сравнительно грубой регуляции, тогда как модуляция конечными продуктами определенных метаболических путей обеспечивает тонкую настройку метаболической активности. Например, высокий энергетический заряд, как правило, стимулирует процессы, связанные с использованием энергии (АТФ), а специфические метаболиты доставляют клетке добавочную информацию, необходимую для того, чтобы определить, какие из процессов, протекающих с затратой энергии, особенно нужны в данный момент. [c.26]

Энергетический заряд клетки рассчитывают по формуле [c.236]

Для оценки потенциала фосфорилирования аденилатной системы внутри клеток предлагалось использовать неско.тько разных показателей. В качестве одного из них было взято соотношение fATP]/[ADP] [Pj] (названное степенью фосфо-рилироваиия р). Оно непосредственно связано со свобол,ной энергией гидролиза АТР [уравнение (.3-28)]. Величина R(, внутри клеток может достигать значения 10 М , что дает вклад в AG гидролиза АТР, равный —22,8 кДж-моль Аткинсон с сотр.б-г предложили другую величину, так называемый энергетический заряд , представляющий собой мольную долю адениловой кислоты, заряженной путем превращения ее в АТР. При этом ADP рассматривается как полу-заряженная форма. [c.222]

Скорость цикла трикарбоновых кислот зависит от потребности в АТФ. Высокий энергетический заряд клетки понижает активность цитратсинтазы, изоцитратдегидрогеназы и а-кетоглутаратдегидрогеназы. Еще один важный регуляторный момент—необратимое образование ацетил-КоА из пирувата. В результате пентозофосфатного пути происходит генерирование НАДФН и рибозо-5-фосфата в цитозоле. НАДФН участвует в восстановительных биосинтезах, а рибозо-5-фосфат используется в синтезах РНК, ДНК и нуклеотидных коферментов. [c.359]

Большинство реактивных двигателей может работать на керосине и на топливе широкого фракционного состава. Топлива широкого фракционного состава являются в настоящее время массовыми, используемыми на большей части самолетов с дозвуковыми скоростяш. В условиях большой высоты из-за повышенной упругости паров потери такого топлива становятся значительными, что приводит к снижению дальности полета и, следовательно, экономичности в эксплуатации самолета. Из-за различия плотностей энергетические заряды равных объемов топлива широкого фракционного состава и топлива, представляющего лигроино-ке-росиновую фракцию, сильно различаются. Топливо с большей плотностью характеризуется большим энергосодержанием в единице объема. Последнее очень важно для самолетов со значительной дальностью полета, начинающих свой полет с предельно заполненными топливом баками. [c.5]

Рис. 17-28. Электронные микрофотографии мит охондрий из печени мыши. А. Митохондрии в состоянии покоя, когда их энергетический заряд максимален. Б. Активно дышапше митохондрии, генерирующие АТР с максимальной скоростью. При переходе из состояния покоя в активное состояние и обратно как внутренняя митохондриальная мембрана, так и матрикс митохондрий претерпевают очень резкие структурные изменения.

Выше мы видели, что АТР и ADP являются модуляторами важных регуляторных ферментов, участвующих в гликолизе, цикле лимонной кислоты и окислительном фосфорилировании АТР действует как отрицательный модулятор, а ADP обычно стимулирует катаболизм углеводов. Вследствие этого любое изменение отношения действующих масс [ATP]/[ADP] [PJ, в норме весьма высокого, может соответствующим образом изменять также и активность некоторых регуляторных ферментов центральных катаболических путей. Имеются, однако, среди этих ферментов и такие, для которых положительным модулятором служит АМР. Чтобы оценить участие в метаболической регуляции наряду с АТР и ADP также и АМР, Даниэль Аткинсон ввел понятие энергетического заряда и использовал его в качестве одной из характеристик энергетического состояния клеток. Энергетический заряд есть мера заполнения всей аденинну-клеотидной системы (т.е. суммы АТР, ADP и АМР) высокоэнергетическими фосфатными группами [c.541]

Если весь адениннуклеотидный пул полностью фосфорилирован, т.е. представлен одним только АТР, то энергетический заряд системы равен 1,0 если же система энергетически пуста и весь пул ее адениновых нуклеотидов содержит один только АМР, то ее энергетический заряд равен 0. Обычно энергетический заряд клеток равен приблизительно 0,9, [c.541]

И ЭТО свидетельствует о том, что их аде-нилатная система почти полностью заряжена . При некоторых условиях алло-стерические взаимодействия между процессами, накапливающими и использующими энергию, легче представить себе, руководствуясь именно понятием энергетического заряда, а не отношением действующих масс АТР-системы. Однако это сложный вопрос, не поддающийся однозначному решению по-видимому, не существует какого-нибудь одного всеобъемлющего показателя энергетического состояния, с помощью которого можно было бы универсально объяснять регуляцию всех метаболических систем. [c.542]

Коэффициент 0,5 представляет собой произвольную величину, введенную для удобства (чтобы параметр мог варьировать в пределах от О до 1). Таким образом, энергетический заряд клетки служит мерой ее обеспеченности высокоэнергетическими соединениями в расчете на общее число аденозиновых единиц (аденилатов). Величина его равна единице, когда весь аденилат представлен в форме АТР, и нулю, когда в клетке имеется только АМР. Для клеток в экспоненциальной фазе роста культуры эта величина обычно близка к 0,8. [c.497]

Очевидно, это один из лучших способов управления энергией. Поток энергии не только пойман и укрощен, но его теперь можно использовать для разнообразных целей, разместив энергетические заряды в надлежащих носителях. Особенно важно, что образование макроэргн-ческих соединений открывает путь к переносу энергии от молекулы к молекуле на относительно большие расстояния это обеспечивает формирование сложных механизмов синтеза регулирования. [c.140]

Энергетический заряд, определяемый как отношение концентраций (АТФ + 1/2 АДФ)/(АМФ + + АДФ и АТФ), служит мерой заряженности АМФ высокоэнергетическимн фосфатными связями. Э то отношение обычно поддерживается в пределах примерно от 0,7 до 0,9. В этом диапазоне небольшие изменения энергетического заряда приводят к большим изменениям скорости реакций. [c.25]

Регуляторные ферменты, как мы уже подчеркивали, чувствуют потребность клетки в конечных продуктах данного метаболического пути. Эта их чувствительность проявляется в двух различных формах 1) все регуляторные ферменты — безразлично, связаны ли они с путями биосинтеза или с путями катаболизма,— находятся в плену у энергетического заряда аде-нилатов клетки (рис. 5). Значение чувствительности к аденила-там легко понять, так как эти соединения (АМФ, АДФ и АТФ) являются важнейшими факторами, обеспечивающими сопряжение [c.25]

Как показано на рис. 11, расщепление АТФ, происходящее при сокращении мышцы, запускает каскад процессов, приводящих к активации гликолиза. Центральную роль здесь играет общий энергетический заряд клетки. Падение концентрации АТФ и сопутствующее повышение содержания АДФ, АМФ и Фн в сильной степени активируют мышечную фосфофруктокина-зу — первый важный регуляторный фермент, действующий ниже гликогенфосфорилазы. [c.49]

Активность многих ферментов, участвующих в энергетическом обмене клетки, по крайней мере частично регулируется энергетическим статусом клетки, причем главными метаболическими сигналами служат аденилаты. В мышце устрицы реакции, катализируемые обоими интересующими нас ферментами, ведут к образованию высокоэнергетических фосфатов (АТФ в случае пируваткиназы и ИТФ или ГТФ — в случае фосфоенолпируваткарбоксикиназы), и обе они подвержены ингибированию своим продуктом. В этом отношении оба фермента ведут себя в соответствии с концепцией энергетического заряда Эткинсона. Такой механизм, несомненно, способствует физиологическому равновесию в точке разветвления пути фосфоенолпирувата, но сам по себе он не обладает достаточной специфичностью, чтобы им можно было объяснить переход от аэробного обмена к анаэробному. Необходимая специфичность может быть привнесена ионами Н+ и Г-аланином. [c.63]

Ясно, что почти во всех физиологических ситуациях фруктозодифосфатаза и фосфофруктокиназа не должны действовать одновременно и действительно, эти два фермента в норме активируются или ингибируются диаметрально противоположными факторами. Фруктозодифосфатаза обычно ингибируется под влиянием АМФ, тогда как на фосфофруктокиназу низкий энергетический заряд аденилатной системы действует резко активирующим образом. Фруктозодифосфатаза шмеля в отличие от всех других исследованных фруктозодифосфатаз нечувствительна к АМФ. [c.237]

Теоретически он может колебаться от 1 (только АТФ) до О (только АМФ). В растущей культуре его значение приблизительно равно 0,8. При значении энергетического заряда < 0,5 клетки погибают. АМФ и АДФ являются положительными эффекторами энергодающих процессов, а АТФ — отрицательным эффектором. Можно сказать, что интенсивность катаболических процессов регулируется внутриклеточным содержанием АТФ. [c.236]

Биохимия Том 3 (1980) -- [ c.222 , c.418 ]

Основы биохимии Т 1,2,3 (1985) -- [ c.541 , c.549 ]

Общая микробиология (1987) -- [ c.497 ]

Микробиология (2006) -- [ c.236 ]

Биологическая химия (2004) -- [ c.243 ]

Биохимия Т.3 Изд.2 (1985) -- [ c.20 , c.35 , c.65 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология