Макроэргические фосфатные связи

Основная функция хлоропластов — синтез макроэргических фосфатных связей АТФ. В этом их функции очень близки к функциям митохондрий, И митохондрии, и хлоропласты служат поставщиками энергии для синтетических процессов, протекаю- [c.33]

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 АТФ содержит две макроэргические фосфатные связи, при гидролизе которых высвобождается значительное количество свободной энергии [c.98]

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]

При распаде углеводов освобождается потенциальная химическая энергия, заключенная в питательных веществах. Эту энергию организм з той или иной степени может использовать. Аккумуляторами и переносчиками энергии являются макроэргические соединения. Энергия высвобождается при гидролитическом расщеплении макроэргических связей. Без фосфорилирования глюкоза не может подвергаться превращению в процессе дыхания, поэтому, для того чтобы придать ей такую способность, должно произойти фосфорилирование глюкозы. Для фосфорилирования необходимо затратить химическую работу, что осуществляется при переносе макроэргических фосфатных связей АТФ. Одна из молекул АТФ передает свой фосфатный радикал непосредственно глюкозе, а другая — фруктозо-6-фос-фату. Только после этого шестиуглеродная молекула углевода может быть расщеплена с образованием двух триоз. В последующих реакциях затраченные макроэргические связи образуются вновь. Первые две связи возникают в результате окисления фосфоглицеринового альдегида (реакция 7), а еще две связи — [c.160]

Если часто АТФ называют энергетической валютой клетки, то, продолжая эту аналогию, можно сказать, что валютная единица выбрана клеткой в процессе эволюции весьма рационально. Порция свободной энергии в макроэргической фосфатной связи АТФ — это как раз та энергетическая порция, использование которой в биохимических реакциях делает клетку высокоэффективным энергетическим механизмом. [c.99]

Итак, произошло образование 3-ФГК. Теперь можно подвести некоторые итоги. Клетка на этом этапе вернула свои энергетические затраты 2 молекулы АТФ были затрачены и 2 молекулы АТФ синтезировались на 1 молекулу глюкозы. На этом же этапе в реакции окисления 3-ФГА до 1,3-ФГК и образования АТФ имеет место первое субстратное фосфорилирование. Энергия освобождается и запасается в макроэргических фосфатных связях АТФ в процессе перестройки сбраживаемого субстрата при участии ферментов. Реакция, ведущая к субстратному фосфорилированию, может быть проведена в пробирке. Все необходимые для этого компоненты известны и получены в чистом виде. Возможность осуществления реакции в пробирке указывает на то, что фермент, катализирующий ее, не связан с клеточными структурами. Первое субстратное фосфорилирование носит еще название фосфорилирования на уровне 3-ФГА. [c.213]

Аденозинтрифосфорная кислота состоит из остатка азотистого основания аденина, соединенного с остатком углевода — рибозы и с тремя остатками фосфорной кислоты. Она имеет две макроэргические фосфатные связи. [c.23]

У многих микроорганизмов пировиноградная кислота, образующаяся при расщеплении глюкозы, превращается при участии кофакторов и пируватдегидрогеназы в активированную уксусную кислоту или ацетилкоэнзим А, который включается затем в цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса). В цикле Кребса происходит окисление органических кислот, при котором выделяется энергия, запасаемая в макроэргических фосфатных связях АТФ. Кроме того, этот цикл обеспечивает также процессы биосинтеза многочисленными предшественниками, такими как а-кетоглутаровая, щавелевоуксусная кислоты, из которых в результате аминирования образуются аминокислоты. [c.96]

Различия в запасе энергии в простой и макроэргической фосфатной связи (выделение тепла на 1 г-моль фосфата) [c.561]

Здесь энергия света превращается в энергию макроэргической фосфатной связи АТФ. При нециклическом фотофосфорилировании часть световой энергии затрачивается на образование АТФ, а другая часть — на восстановление никотинамид-аденин-динуклеотид-фосфата [c.135]

Величины свободной энергии гидролиза макроэргических фосфатных связей АТФ я других соединений могут изменяться в зависимосги от температуры, реакции среды, концентрации в. ней ряда веществ и от некоторых других факторов. При различных условиях измерения величина свободной энергии гидролиза АТФ колебалась от 7,0 до 12,5 ккал на 1 моль. Однако при физиологических значениях pH и обычных концентрациях неорганического фосфата, АТФ и АДФ в клетках живых организмов AF для АТФ составляет около 12 ккал на 1 моль. [c.23]

Такое же сопряжение реакций освобождения энергии с ее использованием наблюдается при синтезе макроэргических фосфатных связей и новых молекул АТФ в организмах. Детали этих процессов будут изложены в следующих главах, а здесь мы ограничимся наиболее простым примером. [c.24]

Три анаэробном распаде глюкозы до пировиноградной кислоты на каждый моль глюкозы образуется четыре молекулы АТФ, из которых две могут быть использованы организмом. Кроме того, при окислении двух молекул З-фосфоглицеринового альдегида образуется две молекулы восстановленного НАД. (реакция 7, стр. 157). Окисление каждой молекулы восстановленного НАД при окислительном фосфорилировании, как мы видели, приводит к возникновению трех молекул АТФ из АДФ. Следовательно, всего при анаэробном распаде углеводов синтезируется восемь макроэргических фосфатных связей, и уравнение распада глюкозы до пировиноградной кислоты можно написать следующим образом [c.176]

Реакции, катализируемые фосфотрансферазами, имеют очень большое значение в жизнедеятельности организмов, так как благодаря им происходит перенос энергии от одной системы к другой в форме макроэргических фосфатных связей. В боль- [c.63]

Характерная черта циклического фотофосфорилирования — образование АТФ без участия донатора или акцептора электронов. Энергия для появления макроэргических фосфатных связей. ТФ доставляется светом. [c.136]

Электрон, освобожденный из молекулы хлорофилла, проходит по так называемой цепи фотосинтетического переноса электрона. Эта цепь включает цитохромы, ферменты, кофакторы. На различных ступенях такого переноса электрона его энергия при участии специфических ферментативных систем расходуется на образование макроэргической фосфатной связи АТФ. Электрон достигает окисленного цитохрома и превращает его в. [c.136]

Для фосфорилирования глюкозы затрачивается энергия макроэргической фосфатной связи АТФ. [c.154]

Образовавшаяся 1,3-дифосфоглицериновая кислота передает свой фосфатный остаток с макроэргической фосфатной связью на АДФ, в результате чего образуется молекула АТФ. Эта. реакция катализируется ферментом фосфоглицераткиназой [c.158]

На этой стадии окисления заметного выделения свободной энергии не происходит, и синтез макроэргической фосфатной связи не идет. Свободная энергия окисления становится доступной лишь при последующем окислении восстановленной формы динуклеотидов, которое идет в несколько стадий. В упрощенной форме эти стадии можно изобразить следующим образом [c.173]

На каждой из этих стадий изменение свободной энергии таково, что оно достаточно для синтеза новой макроэргической фосфатной связи АТФ. [c.173]

Какое же количество энергии может использовать организм Если принять, что изменение свободной энергии при гидролизе одной макроэргической фосфатной связи АТФ составляет [c.176]

Как мы видели, основными структурными элементами, основными кирпичами , из которых построены молек лы ДНК и РНК, являются нуклеотиды — соединения, состоящие из рибозы или дезоксирибозы, азотистого основания и фосфорной кислоты. Поэтому образованию нуклеиновых кислот в клетках должен, очевидно, предшествовать синтез нуклеотидов. Этот процесс и имеет место в живых организмах. Следовательно, первая стадия биосинтеза нуклеиновых кислот — синтез нуклеотидов. На второй стадии биосинтеза происходит фосфорилирование нуклеотидов с образованием соответствующих ДИ- и три-фосфатов, имеющих макроэргические фосфатные связи. На третьей, последней, стадии синтеза нуклеиновых кислот соответствующие трифосфаты полимеризируются и возникают молекулы РНК и ДНК. Механизм биосинтеза нуклеиновых кислот в основном сходен как для растительных и животных клеток, так и для микроорганизмов. [c.266]

Биологическое окисление сопровождается фосфорилированием. К аденозиндифосфорной кислоте (АДФ), одному из важнейших ферментов клетки, присоединяется группа Р04 и образуется адено-зинтрифосфорная кислота (АТФ). В процессе образования АТФ возрастает потенциальная энергия этого соединения до 80 ккал/моль, которая затем расходуется при разрыве макроэргических фосфатных связей. [c.256]

Частица НАД отнимает от фосфорилированного глицеринового альдегида два атома водорода, в результате чего альдегид превращается в кислоту. Взаимодействие этой кислоты с АДФ ведет к отщеплению одной фосфатной группы и образованию фосфогли-цериновой кислоты и АТФ, уносящей часть энергии в форме энергии макроэргической фосфатной связи. Отщепление молекулы воды и повторное взаимодействие с АДФ ведет к полному удалению фосфатных групп и к образованию в конечном счете пирови-ноградной кислоты СН3СО ОООН. В процессе анаэробного дыхания возможно ее дальнейшее превращение в молочную кислоту или этиловый спирт и оксид углерода (IV). [c.368]

МАКГОЭРГИЧЕСКАЯ ФОСФАТНАЯ СВЯЗЬ. Когда физикохимики говорят о связях, обладающих высокой энергией, они обычпо имеют в виду довольно устойчивые связи. Биохимики же нередко называют макроэргиче-ской связь, которая пе отличается высокой прочностью и легко освобождает энергию в процессе реакции с другими соединениями. Многие биологические молекулы обладают такими макроэргическими фосфатными связями, т. е. большой отрицательной величиной АС гидролиза (см. табл. 24-3). [c.371]

Ф. вьщелена только из бакт иальных источников, получена в кристаллич. состоянии. Ф, играет роль связующего звена между макроэргическими (высокоэнергетическими) связями тиоловых эфиров и макроэргическими фосфатными связями. Ацетильный остаток в ацетил-КоА м. б. заменен на остаток др. к-ты с корсзткой ушеродной цепью. Такие соед. также проявляют св-ва субстрата по отношению к Ф. [c.126]

Как видно, за один оборот цикла, состоящего из восьми ферментативных реакций, происходит полное окисление ( сгорание ) одной молекулы ацетил-КоА. Для непрерывной работы цикла необходимо постоянное поступление в систему ацетил-КоА, а коферменты (НАД и ФАД), перешедщие в восстановленное состояние, должны снова и снова окисляться. Это окисление осуществляется в системе переносчиков электронов в дыхательной цепи (в цепи дыхательных ферментов), локализованной в мембране митохондрий. Образовавщийся ФАДН, прочно связан с СДГ, поэтому он передает атомы водорода через KoQ. Освобождающаяся в результате окисления ацетил-КоА энергия в значительной мере сосредоточивается в макроэргических фосфатных связях АТФ. Из 4 пар атомов водорода 3 пары переносят НАДН на систему транспорта электронов при этом в расчете на каждую пару в системе биологического окисления образуется 3 молекулы АТФ (в процессе сопряженного окислительного фосфорилирования), а всего, следовательно, 9 молекул АТФ (см. главу 9). Одна пара атомов от сукцинатдегидрогеназы-ФАДН, попадает в систему транспорта электронов через KoQ, в результате образуется только 2 молекулы АТФ. В ходе цикла Кребса синтезируется также одна молекула ГТФ (субстратное фосфорилирование), что равносильно одной молекуле АТФ. Итак, при окислении одной молекулы ацетил-КоА в цикле Кребса и системе окислительного фосфорилирования может образоваться 12 молекул АТФ. [c.349]

Вода, диссоциируя но схеме НгО- -Н -Ь ОН , служит, с одной стороны, донатором водорода для образования НАДФ Нг, а с другой — источником электронов для хлорофилла. Предполагается, что ОН отдает свой электрон, который переносится через цепь переноса электронов на цитохром и в конечном счете на хлорофилл. При таком переносе освобождается энергия, необходимая для образования макроэргической фосфатной связи. ОН после отдачи электрона служит источником для образования кислорода. В связи с тем, что электрон, освобожденный хлорофиллом, используется для синтеза НАДФ Нг, а хлорофилл присоединяет другой электрон, этот процесс получил название нециклического фотофосфорилирования. Схема этого процесса представлена на рисунке 15. [c.137]

В последнее время появились данные, доказывающие, что креатинфосфат в мышечной ткани (в частности, в сердечной мышце) способен выполнять не только роль как бы депо легкомобилизуемых макроэргических фосфатных групп, но также роль транспортной формы макроэргических фосфатных связей, образующихся в процессе тканевого дыхания и связанного с ним окислительного фосфорилирования. Предложена схема переноса энергии из митохондрий в цитоплазму клетки миокарда (рис. 20.7). АТФ, синтезированный в матриксе митохондрий, переносится через внутреннюю мембрану с участием специфической АТФ—АДФ-транслоказы на активный центр митохондриального изофермента креатинкиназы, который расположен на внешней стороне внутренней мембраны в меж-мембранном пространстве (в присутствии ионов Mg ) при наличии в среде креатина образуется равновесный тройной фермент-субстратный комплекс креатин—креатинкиназа—АТФ—Mg , который затем распадается с образованием креатинфосфата и АДФ —Mg . Креатинфосфат диффундирует в цитоплазму, где используется в миофибриллярной креатинкиназной реакции для рефосфорилирования АДФ, образовавшегося при сокращении. Высказываются предположения, что не только в сердечной мышце, но и в скелетной мускулатуре имеется подобный путь транспорта энергии из митохондрий в миофибриллы. [c.655]

На последнем этапе превращения енолпировиноградной кислоты в фосфоенолпировиноградную кислоту должно, очевидно, произойти фосфорилирование с образованием макроэргической фосфатной связи. В этой реакции принимает участие иноэин-трифосфорная кислота, или инозннтрифосфат (сокращенно ИТФ), соединение, построенное аналогично АТФ или УТФ и имеющее две макроэргические фосфатные связи. В отличие от АТФ в состав ИТФ в качестве азотистого основания входит гипоксантин. Схема строения ИТФ приведена ниже [c.163]

Энергия в форме Арн+ не содержится в виде определенных порций, как это имеет место в молекуле АТФ. При гидролизе макроэргической фосфатной связи АТФ освобождается определенное количество энергии = -31,8 кДж/моль). Если для сопряженного эндергонического процесса требуется меньщее количество энергии, остальная часть рассеивается в виде теплоты. При использовании энергии в форме трансмембранного потенциала потерь, обусловленных запасанием энергии в виде порций, не происходит. [c.105]

ФГА служит донором электронов, которые переходят на НАД" , функционирующий в качестве переносчика электронов от 3-ФГА к пировинофадной кислоте. Образование последней происходит на более поздних этапах гликолитического пути. Итак, альдегидная Фуппа 3-ФГА окисляется до карбоксильной фуппы. Однако вместо свободной карбоновой кислоты образуется смешанный ангидрид фосфорной кислоты и карбоксильной фуппы 3-ФГК— 1,3-ФГК. Реакция окисления 3-ФГА до 1,3-ФГК с помощью НАД-зависи-мой 3-ФГА-дегидрогеназы состоит из нескольких этапов, в результате чего энергия, освобождающаяся при окислении 3-ФГА, запасается в макроэргической фосфатной связи у первого углеродного атома 1,3-ФГК. 1,3-ФГК реагирует далее с АДФ, отдавая высокоэнергетическую фосфатную фуппу, что приводит к синтезу молекулы АТФ. Таким образом, энергия, высвободившаяся при окислении альдегидной фуппы, оказывается запасенной в молекуле АТФ. [c.212]

Таким образом, фосфоролиз позволяет потенциальную энергию окисления альдегидной группы кумулировать в макроэргической фосфатной связи 1,3-дифосфоглицерата в положении 1. Реакцию окисления глицер-альдегид-З-фосфата принято называть реакцией гликолитической оксидоре-дукции. [c.246]

В процессе формирования триацилглицеридов создается потребность в притоке энергии для образования эфирных связей. Для этого жирная кислота активируется путем образования эфира с КоА. Этой реакции необходима энергия двух макроэргических фосфатных связей. Необходимая энергия поступает в результате пирофос-фатного расщепления АТФ и последующего гидролиза образовавшегося пирофосфата. [c.312]

Таким образом, синтез ДНК осуществлялся из соответствующих дезокситрифосфатов, и энергия, заключенная в макроэргических фосфатных связях, затрачивается на образование связей между нуклеотидами в цепи. [c.277]

Установлено, что энергия, выделяющаяся при экзергониче-ских реакциях окисления веществ, если ока не превращается сразу в тепловую,. переходит в особый вид химической энергии. Такой специфической формой энергии является энергия так называемых макроэргических фосфатных связей аденозинтри-фосфорной кислоты (АТФ) и других макроэргических соединений. Первая, наиболее важная стадия превращения энергии в живых организмах — расходование свободной энергии, выделяющейся при расщеплении веществ для образования макроэргических фосфатных связей. [c.21]

Что же такое макроэргические фосфатные связи и макроэр-гические соединения В клетках живых организмов находится много различных эфиров фосфорной кислоты. Эти соединения можно разделить на две основные группы. У первой группы величина свободной энергии гидролиза фо сфатной связи колеблется от 0,8 до 3,0 ккал на 1 моль. К этой группе относят глицерофосфат, 3-фосфоглицериновую кислоту, глюкозо-6-фосфат, фруктозо-6-фосфат и некоторые другие соединения. Иногда такие [c.21]

При анаэробном разложении углеводов о-бразуется 2-фос-фоглицериновая кислота. Под действием фермента она подвергается дегидратации и переходит в фосфоенолпировиноградную кислоту. В результате отщепления воды от молекулы 2-фосфо-глицериновой кислоты происходят структурные изменения внутри молекулы. Это приводит к перераспределению внутренней энергии молекулы с образованием макроэргической фосфатной связи фосфоенолпировиноградной кислоты [c.24]

Главнейшее отличие обычных химических реакций от био-хихмических заключается в видах энергии, которые выделяются или поглощаются при течении тех или иных реакций. При обычных химических реакциях основная часть энергии выделяется или поглощается в виде тепловой энергии и эти реакции, как правило, идут при высоких температурах. Все биохимические реакции происходят при температуре живого организма, и энергия, которая затрачивается при этих реакциях, в большинстве случаев доставляется или запасается в виде макроэргических фосфатных связей. Это одно из отличий биохимических реакций от реакций общей химии. [c.25]

В результате реакции между щавелевоуксусной кислотой и ИТФ под действием специфической ферментной системы происходит отщепление СО2 и перенос одного фосфатного остатка от ИТФ на остающееся трехуглеродное соединение с образованием фосфоенолпировиноградной кислоты, имеющей макроэргическую фосфатную связь. Инозинтрифосфат в результате реакции превращается в инозиндифосфат (ИДФ) [c.163]

На следующем этапе ацетильная группа вместе с макроэргической фосфатной связью под действием фермента липоат-аце-тил-трансферазы переносится на кофермент А. При этом образуется ацетилкофермент А и восстановленный ЛТДФ [c.166]

Согласно этой схеме, вещество АНг окисляется, а вещество В восстанавливается. Соединение X в реакции служит переносчиком энергии при переносе электронов. За счет энергии окисления вещество А образует с соединением X макроэргическую связь. Затем это вещество (Аокисл- Х) подвергается фосфори-лированию, в результате чего образуется соединение Х, которое представляет собой фосфофермент с макроэргической фосфатной связью. реагируя с АДФ, переносят свой фос- [c.175]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология