Макроэргические высокоэнергетические связи

Чтобы указать на присутствие высокоэнергетической фосфатной группы, Липман ввел символ 0, означающий наличие высокоэнергетической (макроэргической) фосфатной связи. Символ означает, что перенос группы, присоединенной указанной связью, на подходящий акцептор сопровождается выделением большого количества свободной энергии. Иногда предпочитают вместо термина высокоэнергетическая связь использовать термин потенциал переноса группы . АТР содержит две высокоэнергетические фосфатные группы, ADP — одну, тогда как фосфатная связь в АМР является низкоэнергетической связью (рис. 11.7). [c.114]

Еще одной особенностью биохимической термодинамики является участие в биохимических процессах специальных групп молекул, которые способны накапливать и передавать энергию в ходе реакций. Эти молекулы назьшаются высокоэнергетическими, или макроэргами, так как при их гидролизе высвобождается более 20 кДж/моль. По химическому строению макроэрги - чаще всего ангидриды фосфорной и карбоновых кислот, а также слабых кислот, какими являются тиолы и енолы. Эту макроэргическую связь не надо смешивать с понятием энергия связи, под которым в физической химии понимают энергию, необходимую для разрыва связи в молекуле. [c.75]

Эти соединения характеризуются тем, что по крайней мере одна из входящих в состав молекулы групп имеет высокий энергетический потенциал. При переносе этой группы происходит разрыв связи, соединяющей ее с молекулой, что приводит к резкому уменьщению свободной энергии, заключенной в молекуле химического соединения. Такие связи называются высокоэнергетическими, или макроэргическими. Присоединение группы с высоким энергетическим потенциалом к молекуле-акцептору повыщает уровень ее свободной энергии, переводя таким образом молекулу в активированную форму, в которой это соединение может участвовать в биосинтетических реакциях. [c.98]

Гидролиз АМФ (адениловой кислоты) на неорганический фосфат и аденозин приводит к освобождению всего около 3 ккал/моль. Поэтому АМФ относят к числу низкоэнергетических фосфатов, а АДФ и АТФ называют высокоэнергетическими или макроэргическими фосфатами. Макроэргическая связь обозначается значком [c.204]

К высокоэнергетическим относятся вещества, имеющие химические связи, при гидролизе которых выделяется более 21 кДж моль" свободной энергии. Такие химические связи, как и сами вещества, еще называют макроэргическими. [c.40]

Макроэргические связи в молекуле АТФ довольно устойчивы в водной среде, тогда как более высокоэнергетические вещества в воде нестабильны. В связи с этим в молекулах АТФ накапливается свободная энергия и используется в нужный момент для выполнения биологической работы. Поэтому АТФ принадлежит главная роль в обмене энергии в клетках организма. [c.41]

Липотропные вещества — вещества, влияющие на процессы обмена в печени, предупреждающие жировую инфильтрацию печени (метионин, холин, витамин В, , ненасыщенные жирные кислоты, серин, лецитин). Макроэргические соединения — высокоэнергетические соединения, имеющие химические связи, при разрыве которых выделяется не менее 7 ккал моль вещества свободной энергии. [c.491]

Особенностью молекулы АТФ является то, что второй и третий остатки фосфорной кислоты присоединяются связью, богатой энергией. Такая связь называется высокоэнергетической, или макроэргической, и обозначается знаком Соединения, имеющие макроэргические связи, обозначаются термином макроэрги . [c.21]

В этом смысле значения АР от 1,0 до +3,0 ккал/моль (4,2-— ]2,6 кдж/моль) характеризуют низкоэнергетическую связь при гидролизе той или иной частной связи, а значения АР от 5,0 до 10,0 и выше ккал/моль (21—42 кдж/моль) —высокоэнергетическую (макроэргическую). [c.237]

Для ГТФ показано участие в процессе биосинтеза белков. На одном из этапов синтеза пептидогликана клеточной стенки прокариот используется УТФ. Активирование кислотных остатков, необходимое для биосинтеза длинноцепочечных жирных кислот, происходит путем образования ацил-КоА с высокоэнергетической тиоэфирной связью. Однако эти соединения с макроэргическими связями участвуют в ограниченном числе клеточных биосинтезов. [c.84]

Энергия окисляющихся веществ используется для синтеза АТФ из АДФ. В молекуле АТФ имеются две высокоэнергетические (макроэргические) связи в приведенной ниже формуле они изображены знаком (тильда) [c.226]

Энергия, освобождающаяся при реакциях гидролиза разных веществ, обычно невелика. Если она превышает 30 кДж/моль, то гидролизуемую связь называют высокоэнергетической (макроэргической). Разумеется, эта граница между [c.226]

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]

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]

Автор этой работы разделяет мнение о трех этапах фотосинтетического фосфорилирования. Первым является образование высокоэнергетического нефос-форилированного вещества 2, вторым — соединение его с неорганическим фосфатом, в результате чего образуется макроэргический фосфат 2 Р, третьим— перенос макроэргической фосфатной связи на АДФ с образованием АТФ. [c.198]

Одной из основных проблем современной биохимии является выяснение механизма превращения энергии, выделяющейся в результате взаимодействия связей С — Н с кислородом с образованием двуокиси углерода и воды в энергию фосфоангидридной связи АТФ — единой платежной единицы в процессах переноса химической энергии, используемой для большого числа синтетических и метаболических функций. Если энергетическое сопряжение имеет химический механизм (хотя это еще не очевидно [185]), то оно может происходить либо непосредственно через окисление некоторых легко образующихся низкоэнергетических фосфатных производных до высокоэнергетических форм, которые могут затем переносить фосфат на АДФ, давая АТФ, либо через окисление некоторых других низкоэнергетических молекул до высокоэнергетических форм, которые могут дать макроэргический фосфат через серию реакций переноса. В последнее время стало известно несколько примеров такого активационного процесса, в котором происходит образование высокоэнергетического тиолового эфира при окислении альдегида. Тиоловый эфир может реагировать дальше, давая ацилфосфат и при известных обстоятельствах АТФ. Этот тип активации является ответственным за образование макроэргических фосфатных связей на субстратном уровне фосфорилирования, в котором метаболит, подвергающийся окислению, превращается в активированный продукт. В настоящее время, однако,еще нет уверенности, что аналогичный процесс происходит при многоступенчатом переносе электронов между субстратом и кислородом, который является ответственным за освобождение большей части энергии в аэробном метаболизме. Интерес к этой проблеме стимулировал поиски реакций, в которых фосфатная группа превращается в энергетически богатую форму посредством окислительного процесса, что может служить моделью реакций с природным коферментом. Хотя в настоящее время еще нет доказательств, что какой-либо процесс такого рода ответствен за окислительное фосфорилирование, эти исследования интересны с химической точки зрения и в качестве источника некоторых потенциально полезных синтетических методов. [c.132]

Бисфосфоглицерат представляет собой высокоэнергетическое соединение (макроэргическая связь условно обозначена знаком тильда ). Механизм действия глицеральдегидфосфатдегидрогеназы сводится к следующему в присутствии неорганического фосфата НАД выступает как акцептор водорода, отщепляющегося от глицеральдегид-З-фосфата. В процессе образования НАДН глицеральдегид-З-фосфат связывается с молекулой фермента за счет 8Н-груип последнего. Образовавшаяся связь богата энергией, но она непрочная и расщепляется иод влиянием неорганического фосфата, ири этом образуется 1,3-бисфосфоглицериновая кислота. [c.331]

АТФ — универсальный переносчик энергии. Большая часть энергозависимых реакций связана с использованием АТФ — высокоэнергетической молекулы, содержащей две макроэргические связи. Гидролиз 1 М АТФ дает около 32 кДж свободной энергии. Другие соединения с макроэргическими связями — это пирофосфат (РР или ФФн), креатинфосфат, ФЕП, ацил-КоА, ГТФ, ЦТФ и т.д. Запасание энергии может также осуществляться в форме полифосфатов. Еще одна форма запасания энергии — энергизованное состояние мембраны, или трансмембранный потенциал (А Гн+), — может обеспечивать процессы проникновения веществ в клетку, таксисы, обратный транспорт ионов и синтез АТФ. Однако сложные органические вещества не могут синтезироваться за счет Ацн+- [c.107]

Распад питательных веществ и высвобождение из них свободной энергии происходит постепенно в несколько этапов (см. главу 2). Под свободной энергией понимают ту часть потенциальной химической энергии питательных веществ, которая в организме может использоваться для выполнения полезной работы в условиях постоянной температуры и давления. Свободная энергия в клетках не может использоваться непосредственно в процессах жизнедеятельности. Она в большей степени аккумулируется в химических связях высокоэнергетических (макроэрги-ческих) соединений, в основном в молекулах АТФ (аденозинтрифос-форная кислота). Только энергия макроэргических соединений может использоваться клетками для обеспечения ее многих функций. Эта энергия способна превращаться в другие формы энергии (см. рис. 11). [c.40]

Биологическая роль фосфора весьма многогранна. Как уже отмечалось, фосфор участвует в образовании нерастворимых фосфорнокислых солей кальция и магния, являющихся минеральной основой костной ткани. Часть фосфора входит в состав органических соединений, таких как нуклеиновые кислоты, фосфолипиды, фосфопротеиды. Еще часть фосфора находится в организме в форме фосфорной кислоты, которая вследствие электролитической диссоциации превращается в ионы - Н2РО4 , НР04 . Фосфорная кислота играет исключительно важную роль в энергетическом обмене, что обусловлено уникальной способностью фосфора образовывать богатые энергией химические связи (высокоэнергетические, или макроэргические, связи). Главным макро-эргическим соединением организма является аденозинтрифосфат -АТФ (см. главу 2 Общая характеристика обмена веществ ). [c.87]

Очень часто встречается ошибочное утверждение о том, что фос-фоангидридные связи в АТР являются высокоэнергетическими (макроэргическими), что в них энергия может запасаться и затем использоваться для катализа реакций, протекающих в термодинамически невыгодном направлении. В то же время из данных табл. 3.1 должно быть ясно, что для определения способности реагентов совершить работу существенно отклонение соотношения их действующих масс от равновесия, а не свойства одного из компонентов. Некая гипотетическая клетка могла бы использовать любую реакцию для трансформации энергии, запасаемой в митохондриях. Например, если реакцию, катализируемую глюкозо-6-фосфатазой, поддерживать в состоянии, отстоящем на 10 порядков от равновесия, то глюкозо-б-фосфат будет также способен к совершению работы в клетке, как и АТ . Напротив, можно наполнить Тихий океан смесью АТР, [c.51]