Богатая энергией связь фосфатная

Ферментативное поглощение Oj, сопряженное с запасанием энергии, подразделяется на процессы, не связанные с фосфорилированием, и процессы, сопровождающиеся фосфорилированием. В первом случае окисление, сопряженное с запасанием энергии, не связано с трансформированием свободной энергии в форму макроэргических фосфатных связей. Известно, что в клетке существуют две универсальные формы энергии химическая и электрохимическая (АДн" )- Один из путей получения энергии в форме трансмембранного электрохимического градиента Н" связан с переносом электронов на О2. Энергия в этой форме может использоваться клеткой для совершения разного вида работы (см. рис. 27). Химическая энергия заключена в основном в соединениях, содержащих макроэргические фосфатные связи, и в первую очередь в молекулах АТФ. Но на промежуточных этапах катаболических процессов, связанных в конечном итоге с поглощением О2, образуются метаболиты, содержащие богатые энергией связи, например тиоэфирные ( -S —КоА). Эти соединения могут непосредственно обеспечивать энергией некоторые биосинтетические процессы. [c.345]

Молекула ФЕП становится донором богатой энергией фосфатной фуппы, которая переносится на АДФ с помощью фермента пируваткиназы. Таким образом, в процессе превращения 2-ФГК в пировиноградную кислоту имеет место высвобождение энергии и запасание ее в молекуле АТФ. Это второе субстратное фосфорилирование. По ряду черт оно отличается от первого субстратного фосфорилирования 1) если в первом случае образование макроэргической фосфатной связи протекало одновременно с присоединением к субстрату фосфатной группы, то во втором — фосфатная Фуппа была присоединена к молекуле субстрата задолго до этого события 2) первое субстратное фосфорилирование связано с реакцией окисления, приводящей к тому, что от молекулы 3-ФГА отрываются два электрона и переходят на ПАД , т.е. молекула 3-ФГА служит донором электронов, но вопрос о конечном акцепторе их на этом этапе не решен. Напротив, при втором субстратном фосфорилировании, связанном с реакцией дегидратации молекулы 2-ФГК, решается проблема и донора и акцептора. Здесь в [c.213]

Аденозинтрифосфат (АТФ) благодаря своим богатым энергией ноли-фосфатным связям и широкому распространению в животных и растительных организмах является главным энергетическим веществом я ивых организмов. Энергия аденозинтрифосфата потребляется при большом числе биохимических реакций. Исключительно важную роль аденозинтрифосфата играет в работе мышц. Адениновые нуклеотиды участвуют в построении нуклеиновых кислот. [c.316]

В результате переноса электронов по дыхательной цепи от восстановленного флавопротеина и NAD синтезируется по 5 богатых энергией фосфатных связей (см. гл. 13) на каждые 7 (из 8) молекул ацетил-СоА, образующихся при Р-окислении пальмитиновой кислоты (7 X 5 = 35). Всего образуется 8 молекул ацетил-СоА, и каждая из них, проходя через цикл лимонной кислоты, обеспечивает синтез 12 богатых энергией связей. Всего в расчете на молекулу пальмитата по этому пути генерируется 8 X 12 = 96 богатых энергией фосфатных связей. Если учесть две связи, необходимые для активации [c.227]

У прокариот существует несколько типов богатых энергией химических соединений. Самую большую фуппу составляют соединения с высокоэнергетической фосфатной связью ацилфосфаты. [c.97]

Таким путем многие микроорганизмы синтезируют полисахариды тина дек-странов, крахмала и гликогена. В реакциях такого типа, в которых не участвуют богатые энергией фосфатные остатки, новая гликозидная связь образуется за счет энергии старой разрывающейся связи. [c.284]

В 1941 г. Липман [6] высказал предположение, что в некоторых реакциях не наблюдается ожидаемого различия в уровне свободной энергии у реагирующих веществ и продуктов реакции эта избыточная энергия сохраняется в фосфатных связях продукта. Он предложил называть эти связи богатыми энергией и обозначать их знаком Ф. Не располагая соответствующими термодинамическими данными, Липман рассчитал, что в среднем макроэргическая связь содержит 9000—11 ООО кал, тогда как энергия обычной эфирной фосфатной связи равна примерно 3000 кал. Рассмотрим четыре типа макроэргических связей [c.88]

АТФ называют богатой энергией молекулой потому, что его концевая фосфат-фосфатная ангидридная связь является чрезвычайно реакционноспособной. Она дает энергию или является движущей силой для многих реакций обмена. Эта молекула — универсальное хранилище легкодоступной энергии всех живых организмов. [c.32]

В виде богатых энергией фосфатных связей, заменяющих связи, которые образуются при нормальном темновом дыхании. [c.160]

Среди разнообразных молекул, образовавшихся в результате фотохимических процессов или последующих реакций, были молекулы, содержавшие связи, особенно богатые энергией, — макроэргические связи. Макроэрги-ческие соединения, прежде всего аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), обладают способностью не только накапливать энергию в системе пирофосфатных связей, но и передавать эту энергию вместе с фосфатным фрагментом, как шкатулку с драгоценностями, другой моле- [c.139]

Биопотенциалы можно рассматривать как одно из проявлений неравновесности открытой динамической системы, находящейся в определенном стационарном состоянии. Основное значение в возникновении биоэлектрических потенциалов имеют потенциалы, обусловленные неравномерным распределением ионов. Устойчивое неравновесное состояние поддерживается за счет протекающих в клетке процессов обмена веществ. Нарушение нормального течения метаболизма ведет к утрате клеткой жизнеспособности и к исчезновению потенциала покоя. Вследствие сложности процессов, создающих и поддерживающих потенциал покоя клеток, остаются невыясненными роль окислительно-восстановительных процессов и превращение богатых энергией фосфатных связей в активном избирательном транспорте внутриклеточных ионов. Пока все еще неизвестна природа механизмов, обусловливающих избирательное накопление ионов. [c.286]

Энергия, необходимая для создания богатых энергией фосфатных связей, выделяется в результате окисления водорода, содержащегося в метаболите, в воду. Этот процесс не является прямым 2Н-(из метаболита) + /гОг = НгО. На самом деле водород связывается с никотинамидадениндинуклеотидом (НАД), переходит от него к ферменту флавопротеину, затем к цитохрому и, наконец, к кислороду крови [c.332]

Не следует забывать, что синтез пептида требует затраты энергии. При метаболизме Сахаров энергетическая связь между реакциями распада и синтеза обычно обеспечивается, повидимому, богатыми энергией фосфатными связями (Липман), причем очень заманчивым кажется предположение о том, что эти же связи участвуют и в синтезе пептидов. [c.194]

Энергетика мышц. Мышца потребляет огромное количество энергии. То количество АТФ, которое имеется в мышце, может поддерживать сократительную активность всего лишь на протяжении доли секунды. Однако в мышцах позвоночных богатые энергией фосфатные связи запасаются в виде креатинфосфата. Это соединение в термодинамической шкале стоит выше АТФ, поэтому при участии креатинкиназы может происходить перенос фосфата от креатинфосфата к АДФ [c.460]

Активирование тех звеньев окислительного процесса, которые связаны с образованием и использованием богатых энергией фосфатных связей, должно в свою очередь приводить к усилению синтетических процессов. Действительно, как мы уже видели, заболевание нередко сопровождается накоплением продуктов синтеза, в том числе синтеза ферментов, в тканях, находящихся под влиянием возбудителя инфекции. [c.152]

Приведем несколько примеров. Доказано, что у всех населяющих Землю форм живых существ в создании белковой молекулы участвуют 20 аминокислот. Свойственная же отдельным органическим формам белковая специфичность определяется количественным отношением входящих в их состав аминокислот, а также порядком расположения последних в белковой молекуле. Те же закономерности установлены и в отношении нуклеиновых кислот, разнообразие и специфика которых также обусловлены в основном характером чередования нуклеотидов, причем число последних в 5 раз меньше, чем число протеиногенных аминокислот. Установлено, что организмы, принадлежащие к различным семействам, родам и видам животных, растений и микробов, используют в процессе жизнедеятельности один и тот же вид энергии — свободную, или химическую, энергию. Энергию эту они получают от общего для всех живых существ биологического горючего , роль которого выполняют особые соединения, содержащие богатые энергией фосфатные или тиоловые связи (подробнее этот вопрос освещен в главе Дыхание ). Лишь зеленые растения и небольшая группа бактерий способны наряду с этим использовать энергию кванта света, которую они запасают в форме тех же специфических макроэргических соединений. Выявлена близость, но не идентичность строения биологических мембран, ограничивающих поверхность протоплазмы и каждого из содержащихся в ней органоидов у всех представителей живого мира. Доказано, что многие органеллы протоплазмы имеют строго упорядоченную, ламеллярную (пластинчатую) структуру. [c.12]

В растительной клетке содержатся и другие соединения, в молекуле которых имеется богатая энергией фосфатная связь. [c.251]

Для того чтобы подчеркнуть положение фосфатной группы, нуклеотиды называют нуклеозид-З -фоофатами или нуклео-зид-5 -фосфатами. К остатку фосфорной кислоты нуклеозиды способны присоединять дополнительно одну или две фосфатные группы, в результате чего образуются богатые энергией пиро-фосфатные связи. [c.8]

Оба фермента осуществляют присоединение нуклеотида, связанного в нуклеозидтрифосфате с пирофосфатом, к концевому нуклеотиду растущей цепи. Хотя богатая энергией ииро--фосфатная связь расщепляется в этой реакции и равновесие, следов-ательно, сдвинуто в сторону синтеза нуклеиновой кислоты, анализ показывает, что это не синтетазная реакция и что ферменты являются нуклеотидилтрансферазами (рис. 11.3). Оба фермента осуществляют транскрипцию ДНК в одном направлении. Часто говорят, что транскрипция протекает в направлении 5 —>-3, однако цепи матрицы и вновь синтезированной молекулы антипараллельны. Фактически матрица считывается в направлении 3 —>-5, и новая цепь строится за счет последовательного присоединения нуклеотидов к ее З -концу, как показано на рисунке. [c.11]

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) — основное соединение, в котором запасается и переносится энергия, необходимая для выполнения работы живыми организмами. В АТФ имеются чрезвычайно богатые энергией фосфатные свяяи, благодаря которым АТФ и является участником реакций обмена веществ (знаком — обозначены фосфатные связи, особенно богатые энергией) [c.6]

Один из возможных результатов переноса фосфатной группы на функциональную группу белка состоит в индуцировании конформаци- онного изменения в молекуле белка. Действительно, имеются данные, весьма убедительно свидетельствующие о наличии таких изменений при действии АТР-зависимых ионных насосов (гл. 5, разд. Б,2,в) и при мышечной работе (дополнение 10-Е). Конформационные изменения могут также возникать в результате фосфорилирования регуляторных центров белков. Вполне возможно, что фосфорилирование имидазольной группы, соединенной водородной связью с группой С = 0 амидной группы полипептидной цепи белковой молекулы, ведет к таутомериым превращениям, аналогичным тому, которое было приведено в уравнении (6-84). Оно может способствовать конформационному изменению или может переводить белок в состояние, богатое энергией , способное самопроизвольно изменять свою форму, как это имеет место при мышечных сокращениях. [c.139]

На И этапе мономерные молекулы (гексозы, глицерин, жирные кислоты и аминокислоты) подвергаются дальнейшему распаду, в процессе которого образуются богатые энергией фосфатные соединения и ацетил-КоА. В частности, при гликолизе гексозы расщепляются до пировиноградной кислоты и далее до ацетил-КоА. Этот процесс сопровождается образованием ограниченного числа богатых энергией фосфатных связей путем субстратного фосфорилирования. На этом этапе высшие жирные кислоты аналогично распадаются до ацетил-КоА, в то время как глицерин окисля- [c.545]

АДФ и особенно АТФ содержат богатые энергией фосфатные связи. Поэтому при переносе остатка фосфорной кислоты молекулой АТФ на какой-то биологический акцептор (Н—Н) выделяется значительное количество энергии (трансфосфоли-рование), происходящее под действием киназ [c.565]

В молекулах аденозинди( юсфата и аденозинтри( юсфата ангидридная связь остатков фос( юрной кислоты чрезвычайно богата энергией. При гидролитическом расщеплении этих макроэргических связей энергия освобождается. Если простая сложноэфирная связь содержит запас энергии в 2000—3000 кал, то макроэргические связи содержат около 10 ООО—16 ООО кал. Соединения, содержащие макроэргические связи, в частности аденозиндифосфорная кислота и аденозин-трифос( )орная кислота, играют важную роль в обмене веществ. Большое значение этих соединений сязано с тем, что в макроэргических связях аккумулируется энергия, освобождающаяся при различных реакциях, происходящих в процессе дыхания и брожения. Под влиянием соответствующих ферментов фосфатные и другие группы, содержащие макроэргические связи, могут быть перенесены на другие вещества. Таким образом, энергия, накопившаяся в макроэргических связях, может быть использована далее в обмене веществ. [c.606]

На следующем этапе фермент фосфопируват-гидратаза отщепляет воду от 2-фосфоглицериновой кислоты. Это несколько необычная реакция, так как в данном случае в результате отщепления воды происходит перераспределение внутренней энергии молекулы и возникает богатая энергией фосфатная связь [c.158]

Электростатические силы. Эти силы обусловлены притяжением между противоположно заряженными частями ионизированных молекул. И липиды, и аминокислотные боковые цепи белков богаты ионизируемыми группами. Примерами таких групп служат свободные карбоксильные группы глутаминовой и аспарагиновой кислот, входящих в состав белка, е-амино-группа лизина или аминогруппа фосфатидйл-этаноламина, четвертичный азот фосфатидил-холина и фосфатные группы всех фосфолипидов. Многие из этих групп ионизируются при физиологических значениях pH. Можно рассчитать, что расстояние наибольшего сближения ионов такого типа равно примерно 5 А энергия связи двух одиночных зарядов противоположного знака на таком расстоянии составляет 4— [c.49]

Таким образом, летательная мускулатура шмеля — это, по-видимому, один из сравнительно редких случаев, когда бесполезная трата богатых энергией фосфатных связей оказывается выгодной для организма. Как полагают Ньюсхолм и сотрудники во время стационарной фазы сбора пиши повышенная темпера тура мышц шмеля поддерживается в основном за счет тепла выделяющегося при коротком замыкании реакций фруктозо дифосфатазы и фосфофруктокиназы. Эта способность к термо генезу позволяет шмелю кормиться в прохладную сырую погоду неблагоприятную для аналогичной деятельности других родственных насекомых (например, пчел рода Apis, у которых нет больших количеств фруктозодифосфатазы, нечувствительной к АМФ). Остается еще неразрешенным важный вопрос о механизмах, выключающих функцию фруктозодифосфатазы у шмеля во время полета такого рода регуляторный эффект, разумеется, жизненно необходим, так как в этот период для поддержания механической работы требуется синтез больших количеств АТФ за счет гликолиза. [c.238]

Именно связь между второй и третьей фосфатной группой нуклеотида особенно богата химической энергией — это так называемая макроэрги-ческая связь. Соединения, содержащие такую связь, именуются богатыми энергией, или макроэргическими, фосфатами. [c.77]

ГТФ играет очень важную роль. Без его участия не может происходить синхронное перемещение мРНК вдоль рибосомы. Это своего рода мотор рибосомной швейной машины . К сожалению, нам пока совершенно не ясно, как ГТФ осуществляет эту задачу. Скорее всего здесь тоже играют роль богатые энергией фосфатные связи, которые ГТФ содержит точно так же, как и АТФ. Однако детали этого явления не известны. Ясно только одно — без ГТФ невозможно перемещение мРНК относительно рибосом и, следовательно, продолжение синтеза белка. [c.78]

Представление о богатых энергией фосфатных связях было развито в работах Липмана (1941) и Калькара (1941). Эти авторы нашли, что, кроме АТФ, такими связями обладают АДФ, фосфокреатин, фосфоаргинин, ацетилфосфат, фосфоенолпировиноградная кислота и глицерилфосфат. Однако большинство обычных фосфорилированных соединений, таких как глюкозо-6-фосфат, инозитолфосфат или холин-фосфат, имеют низкую энергию при гидролизе. [c.154]

Особая форма, в которой энергия поступает к фибриллам,— это форма энергии, заключенной в аденозин-трифосфате, сокращенно называемом АТФ. Открытие этого вещества явилось важнейщим достижением биохимии. АТФ — одна пз главных осей, вокруг которых вращается жизнь. В молекуле АТФ имеются три фосфатные группы, связанные атомами кислорода. О. Мейергоф показал, что для образования одной такой связи требуется 11 ООО калорий свободной энергии. Когда связи разрываются, энергия высвобождается. Ф. Липман предложил для этих связей название богатые энергией фосфатные связи . Разрушение таких связей является источником всей мышечной энергии. [c.230]

Желудочный сок. Све-жесекретированный желудочный сок представляет собой светло-желтый, сильнокислый раствор, содержащий ферменты пепсин и реннин. Кислотность желудочного сока обусловлена присутствием в нем свободной соляной кислоты, концентрация которой может достигать 0,5%. Пока еще невыяснено, каким образом слизистая оболочка желудка образует такую сильную минеральную кислоту, как НС1. Для объяснения образования соляной кислоты из почти нейтральных жидкостей, таких, как кровь и тканевые жидкости, было предложено несколько теорий. Согласно одной из них, угольная кислота, образующаяся из СО2+Н2О под влиянием фермента угольной ангид-разы, вступает в реакцию с хлористым натрием, давая НС1 + NaH Og. Эту теорию подтверждает высокая концентрация угольной ангидразы в железах желудка. Некоторые исследователи считают, что ионы Н" желудочного сока образуются из продуктов распада глюкозы при участии богатых энергией фосфатных связей АТФ. Кислотность нормального содержимого желудка соответствует [c.341]

Часть энергии окисления аккумулируется в теле бактерии в форме специфических соединений, содержащих богатые энергией фосфатные связи. Эта энергия используется бактериями для восстановления СО2, когда они попадают в среду, лищен-ную H2S. В указанных условиях бактерии выделяют в среду минеральную фосфорную кислоту. [c.103]

В опытах последних лет показано, что при адсорбции клеткой солей из внещней среды расходуется энергия макроэргических фосфатных связей в молекуле АТФ. Так, в серии исследований Робертсона с сотрудниками по-г.азано, что динитрофенол, а также 2,4-дихлорфеноксиук-сусная кислота, которые не инг)1бнруют (а иногда даже активируют) дыхание, но подавляют синтез богатых энергией фосфатных связей в АТФ, ингибируют и поглощение корнями минеральных веществ. [c.479]

Реакция преобразования 2-фосфоглицернновой кислоты представляет определенный интерес с энергетической точки зрения. Фосфатный остаток связан с глицериновой кислотой простой эфирной, бедной энергией связью. В результате енолизации происходит перераспределение внутримолекулярной энергии, и бедная энергией эфирная связь переходит в богатую энергией фосфорную связь без использования какой-либо другой энергии извне. [c.326]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология