Энергия макроэргических связей

Энергия электронов частично переходит в энергию макроэргических связей АТФ, так как в цепи переноса электронов, по [c.368]

Способы получения энергии в принципе также сходны у животных, растений и микроорганизмов. Особенностью биологического окисления является то, что часть освободившейся энергии аккумулируется в макроэргических связях аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Другая часть рассеивается в виде тепловой энергии. Клетки животных, растений и микроорганизмов используют энергию макроэргических связей (АТФ) для покрытия всех своих энергетических нужд. [c.256]

Лигазы (синтетазы). К этому классу относятся ферменты, катализирующие процесс синтеза органических соединений из двух молекул. Синтез идет с поглощением тепловой энергии, образующейся вследствие разрыва богатых энергий макроэргических связей АТФ. [c.63]

Исключительно важную роль ЦТК играет в энергетическом обмене организма. В этом процессе образуются первичные доноры водорода для дыхательной цепи митохондрий, которые окисляются НАД - или ФАД-зависимыми дегидрогеназами, передающими водород в цепь переноса электронов, где энергия электронов окисляемых субстратов способна трансформироваться в химическую энергию макроэргических связей АТФ. [c.265]

В уравнениях гЛказаны только конечные продукты. Эти процессы идут через ряд промежуточных этапов, причем они являются общими как для дыхания, так и для указанных видов брожения. Иногда в качестве катализаторов используются одни и те же ферменты. С энергетической точки зрения, наиболее эффективным является процесс дыхания, в котором выделяется наибольшее количество энергии. В клетке энергия используется в виде химической энергии макроэргических связей АТФ. [c.36]

Когда АТФ реагирует с какой-либо другой молекулой, то под влиянием специфичного ферментного белка АТФ может перенести фосфатную группу вместе с энергией макроэргической связи на эту молекулу (сама АТФ при этом переходит в АДФ или АМФ). Тогда молекула, получив макроэргическую связь, в свою очередь заряжается энергией. [c.75]

Сопряженное окисление связано с переходом свободной энергии, выделяющейся в процессе биологического окисления, в доступную для использования форму энергии макроэргические связи АТФ или другие виды энергии, например ионный градиент. Различают такие виды сопряженного окисления, как субстратное фосфорилирование и окислительное фосфорилирование. [c.46]

Нетрудно видеть, что перенос макроэргических связей обеспечивает энергетическое сопряжение реакций и делает возможным использование одного или немногих ве- ществ для энергетического питания целой системы реакций. Понятно, что для обеспечения развитой кодированной формы управления потоком энергии лучше всего все порции энергии, получаемые извне, запасать в виде энергии макроэргических связей, а затем извлекать энергию по мере надобности и в той форме, в какой она будет нужна. В действительности нет необходимости всю энергию запасать именно в молекулах АТФ. Вполне достаточно иметь запас какого-либо вещества, которое, легко взаимодействуя с АДФ, может обеспечить быстрое образование активных и мобильных молекул АТФ тогда, когда потребуется произвести какую-либо работу. Так оно на самом деле и происходит. В процессе фотосинтеза, например, молекулы АТФ играют важную роль, улавливая энергию возбужденных светом электронов и направляя ее на синтез углеводов, но запасается в клетках не АТФ, а крахмал, который и служит для сохранения больших количеств энергии. [c.148]

Под действием гексокиназы один фосфатный остаток переносится от АТФ на глюкозу образуется АДФ и глюкозо-6-фос-фат. Энергия макроэргической связи АТФ теряется частью в виде тепла и частью аккумулируется в фосфорных эфирах сахаров. [c.64]

Выражения, которыми часто пользуются биохимики запасание энергии , макроэргическая связь , перенос богатых энергий связей к т. п., не вполне точны. Реакции, которые при постоянных р и Г могут протекать самопроизвольно, должны, как известно, иметь Д2<0. [c.74]

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]

Относительно соединений первой группы часто говорят, что они содержат связи, богатые энергией макроэргические связи), а относительно соединений, второй группы — что они содержат связи, бедные энергией. Макроэргические связи часто обозначают волнистой чертой, как, например, при условном написании молекул АДФ и АТФ в виде А—Ф Ф и А—Ф Ф Ф. Заметим, что для веществ с макроэргическими связями характерна меньшая величина стандартной свободной энергии образования, чем для веществ со связями, бедными энергией. [c.37]

Одним из центральных вопросов биоэнергетики является проблема трансформации энергии, выделяющейся в процессе переноса электронов от субстратов к кислороду в митохондриях (биологическое окисление) или в результате фотолиза воды и переноса электронов на первичные акцепторы (фотосинтез), в энергию макроэргических связей молекул АТР. Эти процессы происходят главным образом в биомембранах, вследствие чего практически все биохимические концепции биоэнергетики связаны с представлениями о биомембранах и мембранных белках. [c.38]

В определенное время и в определенном месте в клетках эта законсервированная в АТФ энергия макроэргических связей может быть использована на осуществление процессов эндергонических (т. е. протекающих с затратой энергии). [c.186]

По современным представлениям, в растениях можно выделить две системы поглощения и транспорта — пассивное и активное поглощение. Пассивное протекает без затрат метаболической энергии и происходит за счет энергии тепловой диффузии, свободной поверхностной энергии, расходуемой на транспирацию. Активное поглощение и транспорт тесно связаны с метаболизмом и осуществляются преимущественно за счет энергии макроэргических связей АТФ. [c.282]

Возвращаясь еще раз к механизму распада жирных кислот согласно теории -окис-ления, необходимо отметить, что одним из слабых пунктов этой теории является отсутствие доказательств образования в организме -кетокислот, кроме ацетоуксусной кислоты. Второй слабый пункт заключается в том, что р-кетокислоты неспособны гидролизоваться в тех условиях, которые имеются в организме, тем более, что неизвестны ферменты, которые бы катализировали эту реакцию. В связи с этим в настоящее время имеется предположение, пока еще экспериментально не подтвержденное, что в процессе распада жирных кислот принимает участие АТФ, которая фосфорилирует жирные кислоты по карбоксильной группе с образованием активных ацилфосфатов. Ацилфосфаты, вследствие наличия в них большого количества свободной энергии (макроэргическая связь), более способны, к различным превращениям, чем свободная кислота [c.412]

По типу полифосфатов нуклеозидов построены аденозинфосфаты аденозинтрифосфат (АТФ), аденозиндифосфат (АДФ) и аденозинмо-нофосфаг (АМФ). Аденозинфосфаты выполняют в организме роль передатчиков остатков фосфорной кислоты этот процесс одновременно сопровождается и перенесением энергии. Последние два остатка фосфорной кислоты в молекуле АТФ соединены связями, обладающими большим запасом энергии (макроэргические связи), необходимой для многочисленных метаболических реакций (процессов распада и образования веществ в клетках организма). Эта энергия освобождается при гидролизе аденозинтрифосфата (АТФ) до аде-нознндифосфата (АДФ), 210—336 кдж моль [c.618]

Расщепление макроэргической связи Sj P при участии гидроксильной группы субстрата S2 с образованием фосфорной кислоты и является как бы водоотнимающим этапом синтетической реакции. Равновесие реакции (IV.8) по сравнению с (IV.7) сдвинуто вправо в связи с благоприятным для синтеза изменением свободной энергии, которая отличается для процессов (IV.7) и (IV.5) на величину, отвечающую энергии макроэргической связи Si P. Этих 6—8 ккал/моль уже достаточно, например, для синтеза пептидной связи. [c.148]

При биологическом окислении — многостадийном переносе протона и электрона от субстрата к кислороду — высвобождается энергия. Часть ее в виде тепла организм использует для поддержания постоянной температуры тела. Но организм не может тепловую энергию трансформировать в другие ее формы и, следовательно, использовать в виде теплоты для физиологической работы. Значительная часть энергии окисления переходит в энергию макроэргических связей АТФ, которая образуется благодаря фосфорилированию АДФ по уравнению [c.71]

Относительно митохондрий в настоящее время общепризнано, что они представляют собой центры энергетической деятельности живой протоплазмы. Доказано, что в митохондриях сосредоточен комплекс каталитических систем, связанных с аэробными окислительными процессами клетки. Здесь следует назвать прежде всего цитохромную систему, ферменты цикла трикарбоновых кислот и др. Основной функцией митохондрий является их способность запасать реализуемую при дыхании энергию в форме богатых энергией (макроэргических) связей в молекуле аденозинтрифосфорной кислоты. Этот важнейший из процессов называется окислительным фосфорилированием (см. гл. Дыхание ). [c.49]

С целью выяснения роли изменений дыхания в поведении растения при засухе, в том числе и в адаптационных структурно-метаболических перестройках, была прослежена кинетика сопряжения окисления с фосфорилированием (поскольку полагают, что освобождаемая при дыхании энергия аккумулируется в виде энергии макроэргических связей прежде, чем она молсет быть превращена в физиологическую работу), энергетического баланса при дыхании (дающего наиболее интегральную характеристику уровня дыхательного энергообмена и косвенно — энергетической эффективности дыхания) и содержания свободных радикалов, которые (особенно термолабильные свободные радикалы), по-видимому, принимают непосредственное участие в биологических процессах передачи энергии и в трансформации аккумулированной при окислительном фосфорилировании энергии в различные формы физиологической работы [98, 480—482]. [c.184]

Из приведенных данных видно, что утилизация СО2 (в темновой реакции) происходит с использованием энергии АТФ. Установлено, что при световой, фотохимической реакции происходит фосфорилирование АДФ с образованием АТФ. Энергия макроэргических связей АТФ используется в реакции фиксации СО2. [c.233]

Из приведенных уравнений синтеза фосфатидов мы видели, что в нем участвует аденозинтрифосфорная кислота. Фосфорилирование глицерина и холина, активирование высокомолекулярных жирных кислот происходят с использованием энергии макроэргических связей АТФ. Эти связи, как известно, возникают, главным образом, в результате аэробных процессов, приводящих к фосфорилированию аденозиндифосфорной кислоты (стр. 251). [c.325]

Не исключено, однако, что трансформация энергии электрохимического градиента в химическую энергию макроэргических связей АТФ происходит через стадию напряженной конформации АТФ-синтетазы или содержащих ее мембранных доменов. [c.118]

Биологическая роль дыхания состоит в том, что, подвергая химическим превращениям богатые энергией соединения (углеводы, белки, жиры), живая клетка способна предотвратить потерю определенной части содержащейся в ней энергии и ее рассеяние в виде тепловой. Сбереженную энергию клетка запасает в молекулах специфических химических соединений, выполняющих роль весьма совершенных аккумуляторов энергии. Важное значение этих соединений состоит в том, что запасенная в них энергия находится в форме особых богатых энергией (макроэргических) связей. Энергия этих связей легко мобилизуема, благодаря чему клетка способна при минимальных потерях обеспечивать выполнение протекающих в ней разнообразных эндэргониче-ских реакций, требующих затраты энергии. [c.245]

Академик А. Л. Курсанов, в лаборатории которого проводится большая работа по изучению транспорта ассимилятов по растению, пришел к выводу, что поглощение сахаров элементами флоэмы — активный процесс, требующий затраты энергии макроэргических связей АТФ. По-видимому, проникновение сахаров (гексоз) через, В1нешнюю мембрану клеток флоэмы сопряжено с фос-форилиров,анием гексоз с помощью фикси1рованиого на мембранах фермента гексокиназы, катализирующего реакцию [c.268]

Перепое фосфатных остатков ферментами — фосфоферазами, по отношению к которым АТФ является коферментом, может происходить почти без рассеивания энергии макроэргических связей, реакции в этом случае обратимы. Так, например, соверщается переход группы Н2РО3 от АТФ к креатину. Получающаяся креатинфосфорная кислота сохраняет энергию макроэргической связи [c.75]

НОГо фосфориЛированйй, когда зиерГйя потока электронов преобразуется в энергию макроэргической связи, Роль, которую в данном случае играют деформации молекулы, исключительно велика. Опыт (Пакер) свидетельствует о том, что между процессом образования макроэргических веществ в митохондрии и состоянием ее мембран имеется определенное соответствие это можно рассматривать как аргумент в пользу изложенной концепции. Сопряжение окислительно-восстановительного процесса с образованием макроэргической связи происходит в трех местах в комплексах I, П1 и IV. В переносе электронов от комплекса I к III и от комплекса II к III участвует кофактор Q, молекулы которого совершают движения в липидной среде. Между комплексами III и IV челночное движение совершает молекула цитрохрома с. Природа первичных макроэргических соединений не выяснена во всяком случае АТФ получается не сразу. Первичными продуктами, как предполагается, являются вещества ангидридного характера, и работа потока электронов сводится к тому, что он создает макроэргические связи между гипотетическим веществом и теми участниками цепи переноса электронов, которые играют роль передатчиков в каждом комплексе. Промежуточные продукты, в свою очередь, реагируя с фосфатом и АМФ в присутствии ферментов-киназ, переносящих фосфорильную группу, могут стать источниками образования АТФ. [c.201]

Лигазы. При помощи этих ферментов происходит соединение молекул субстратов, сопровождающееся расщеплением пирофосфат-ной связи в АТР или аналогичном нуклеотидтрифосфате, т. е. проводится синтез с использованием энергии макроэргических связей. Лигазы называют также синтетазами. В названиях лигаз, помимо участвующих субстратов, в скобках указывается также продукт превращения нуклеотидтрифосфата, например, ADP или АМР-, ди-или монофосфат. Например, L-тирозин s-RNA-лигаза (АМР) осуществляет процесс [c.57]

При образовании ациладенилата аминокислоты используется энергия макроэргической связи аденозинтрифосфорной кислоты. Эта энергия, однако, не рассеивается, а оказывается в макроэргической карбоксилфосфатной связи аденилата аминокислоты (в формуле эта связь обозначена волнистой черточкой). [c.428]

Фосфатный остаток, отщепляющийся в результате дефосфорилирования АТФ, может быть перенесен на молекулу другого вещества с сохранением макроэргической связи или с утратой ее. В последнем случае освобождается энергия макроэргической связи, которая используется для осуществления важнейших биологических процессов мышечного сокращения, процессов всасывания и секреции, биохемилюминесценции и др. [c.263]

Центральное место в процессах обмена веществ и в обмене энергии в организме занимает аденозинтрифосфорная кислота. Энергия ее макро-эргических связей используется в организме для самых разнообразных синтезов органических соединений (при синтезе пептидных связей белковых молекул, фосфорных эфиров, при реакциях ацетилирования, метилирования, синтеза мочевины и т. д.). С другой стороны, образующиеся при реакциях окисления макроэргические фосфорные соединения (карбоксил-фосфаты) идут на фосфорилирование аденозиндифосфорной кислоты, т. е. на образование макроэргических связей аденозинтрифосфорной кислоты. Энергия макроэргических связей аденозинтрифосфорной кислоты используется в мышцах при их деятельности. В этом случае химическая энергия каким-то, пока еще неизвестным путем, превращается в энергию механическую. [c.219]

Синтез цитруллина из орнитина также происходит более сложно, чем это можно предположить, исходя из цикла Кребса. Дальнейшие исследования показали, что в синтезе цитруллина из орнитина, при котором используется энергия макроэргических связей аденозинтрифосфорной кислоты, участвует ацетилглютами новая кислота [c.416]

Аминирование остатка ксантина в молекуле ксантозинфосфорной кислоты приводит к образованию гуаниловой кислоты. В этой реакции используется амидная группа глютамина и энергия макроэргическо связи АТФ. Приводим схему образования пуринсодержащих мононуклеотидов [c.450]

Гидролазы. В данной таблице представлены 7 ферментов этого класса, четыре из которых относятся к подклассу гид-ролаз ангидридов кислот (3.6.). Представляется удивительным, что практически ни для одного из ферментов обширнейшего подкласса пептигидролаз (3.4) флип-флоп -механизм не показан [1]. Одним из первых ферментов, для которых был предложен этот механизм катализа, является относящаяся к классу гидролаз щелочная фосфатаза. Однако в настоящее время именно для этого фермента возможность работы по флип-флоп -механизму усиленно оспаривается [36] Особенностью неорганической пирофосфатазы (3.6.1.1.) является обнаружение флип-флоп -механизма фосфорилирования субъединиц в некаталитическом центре [35]. Важным мембранным ферментом, в котором реализуется флип-флоп -механизм, или по терминологии авторов, попеременности мест связывания [50], является Н-АТФ-аза, осуществляющая преобразование энергии цепи переноса электронов в энергию макроэргических связей молекул АТР. Этот же механизм оказался применим и к другим мембранным АТР-азам — Ка, К и Са-зависимым [47, 62, 74, 135, 150], подробно рассмотренным также в обзоре [4]. [c.138]