Макроэргические химические связи

Что понимают под макроэргической химической связью в молекулах веществ Приведите примеры веществ с такой химической связью. [c.25]

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]

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]

Мышечное сокращение является процессом, в ходе которого происходит превращение химической энергии, запасенной в виде макроэргических пирофосфатных связей в молекулах АТФ, в механическую работу. По объему, который приходится на долю мышц у высших организмов, в том числе у человека, и по масштабу биохимических превращений, обслуживающих прямо или косвенно мышечное сокращение, этот процесс занимает первое место среди всех физиологических процессов. Даже в состоянии покоя на его долю приходится до 40% от всего объема метаболизма, а при интенсивной механической работе организма эта доля может достичь 75%. Непосредственными участниками процесса сокращения являются два белка — миозин и актин. Большое число молекул каждого из этих белков объединены в виде специальных конструкций, вне которых сокращение совершаться не может. [c.435]

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]

Аденозинтрифосфат здесь необходим как вещество, химическая энергия которого, аккумулированная в макроэргических фосфатных связях, используется для осуществления этого синтеза, идущего с потреблением энер ГИИ. [c.307]

Нетрудно видеть, что макроэргические связи представлены преимущественно сложноэфирными, в том числе и тиоэфирными, ангидридными и фосфо-амидными связями. Однако наиболее интересно, что почти все известные соединения с макроэргическими Связями содержат атомы Р и S, по месту которых в молекуле эти связи локализованы. Особая роль атомов S и Р в образовании макроэргических связей объясняется следующими причинами 1) химические связи, свойственные элементам III периода, слабее, чем связи, характерные для элементов II периода 2) S и Р образуют более четырех ковалентных связей 3) только S и Р в III периоде сохраняют способность к замыканию кратных связей. [c.184]

Другим активным химическим фактором был поток электронов, возникавший вследствие распада изотопа К °. По Гершману, синтез перекиси водорода мог играть роль в отборе биологически важных веществ — конкуренцию выдержали лишь те системы, которые располагали эффективными катализаторами, разлагающими перекись. Каталаза, действительно, относится к числу сильнейших катализаторов распада перекиси водорода. Глицин и янтарная кислота, по мнению М. Кальвина, и послужили сырьем для образования порфириновых систем. Образовавшийся железопорфириновый комплекс, в свою очередь, катализирует процессы, ведущие к синтезу протопорфиринов, так что процесс приобретает авто-каталитический характер. С другой стороны, система перекись водорода — ионы железа способна, по-видимому, облегчать образование пирофосфатов из ортофосфатов и подготавливать материал, необходимый для получения аккумуляторов энергии, т. е. соединений, содержащих макроэргические пирофосфатные связи. [c.141]

АТФ и другие макроэргические соединения. Материальным носителем свободной энергии в органических веществах являются химические связи между атомами. Обычным энергетическим уровнем возникновения или распада химической связи является 12,5 кДж/моль. Однако имеется ряд молекул, при гидролизе ангидридных и сложноэфирных связей которых выделяется более [c.114]

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]

В какой мере эти необычайные свойства динамических организаций зависят от их химического состава Такая зависимость, конечно, существует — ведь нельзя представить себе развитие жизни, если исходное вещество представляет собой, например, только водород или водород и кислород и т. д. Дж. Уорд рассмотрел вопрос о том, почему живое вещество базируется главным образом на элементах второго и третьего периодов системы Менделеева. Как известно, необходимых для жизни элементов всего 16 и все они имеют небольшую массу атома. Особую роль играют четыре элемента водород, кислород, азот и углерод (на них приходится 99% массы живых тканей организма), а так Же сера и фосфор. Атомы Н, О, N. С приобретают стабильные конфигурации, присоединяя 1, 2, 3 и 4 электрона — это обусловливает и разнообразие образуемых ими химических связей. Важно, что наряду с простыми указанные элементы способны образовать и кратные связи, а также длинные цепи. Сера и фосфор, имеющие З -орбитали, способны к образованию более четырех ковалентных связей, причем их прочность не слишком велика и допускает реакции обмена. Фосфорные соединения являются, акку улятора-ми энергии, и именно они играют важнейшую роль в передаче богатых макроэргических групп и сохранении запасов энер гии. [c.346]

Как видно из уравнения, при полном окислении грамм-молекулы глюкозы образуется по 6-грамм-молекул СО2 и Н2О и выделяется 686 ккал. В организме освобождающаяся энергия трансформируется в энергию химических связей, получивших название макроэргических связей, и затем используется организмом. Соединением, аккумулирующим энергию в макроэргических связях, является АТФ. [c.69]

Образующиеся в процессе фотосинтеза органические вещества и заключенная в них химическая энергия служат основным источником материи и энергии для жизни всего органического мира нашей планеты. Необходимо, однако, учитывать, что создаваемые зеленым растением ассимиляты принадлежат в основной своей массе к веществам запасным, неспецифическим. Их использование другими формами организмов и синтез на этой основе специфических для того или иного вида соединений возможны лишь после сложной и длинной цепи предварительных преобразований. То же относится и к содержащейся в продуктах фотосинтеза энергии. Будучи заключена в химических связях органической молекулы эта энергия не может быть непосредственно использована клеткой для осуществления того или иного вида биологического действия, той или иной биологической работы . Для того чтобы потенциальная энергия органического вещества превратилась в движущую силу процессов жизнедеятельности организма, ей должна быть придана более активная, мобильная форма. Из предыдущих глав книги мы знаем, что в биологических системах это достигается через преодоление активационного барьера, в результате чего становится осуществимо получение нагруженного энергией электрона и последующее аккумулирование энергии последнего в форме специфических макроэргических соединений (АТФ и др). Вся сложная цепь взаимосвязанных процессов мобилизации продуктов фотосинтеза посредством их активирования в химическом и энергетическом отношениях осуществляется организмами в акте дыхания. Эти процессы протека- [c.208]

Здесь-то и выявляется характерная разница между обычной и макроэргической связью последнюю нельзя рассматривать как химическую связь, обладающую повышенным по сравнению с обычной запасом энергии, или как связь непрочную, которая только и ждет случая, чтобы разрушиться взрывоподобно, с вьщелением энергии. Ее основная характеристика состоит в том, что при гидролизе или преобразовании иным путем такой связи выделяется гораздо больше энергии, чем при гидролизе или преобразовании обычной связи. [c.185]

Химические связи, гидролиз которы.ч. характеризуется значениями А(Р порядка —30 кДж/моль и выше (по абс0лют1юму значению), в био.химии часто называют макроэргическими связями. Естественно, что к и.х числу относят и пирофосфатные группы в нуклеозидтрифосфатах, в том числе и АТФ. Сами соединения, обладающие такими связями, называют макроэргами. [c.345]

Поэтому сама макроэргическая связь Р может образовываться за счет направленного индукционного перемещения электронной плотности в промежуточных соединениях, при котором избыток электронной энергии не диссипирует в теплоту за время гидролиза. Следовательно, для осуществления эффективного энергетического сопряжения способом смещения электрохимического равновесия необходимо, чтобы избыток электронной энергии, сосредоточенный на химических связях промежуточных нестабильных соединений, за время реакции не диссипировал в теплоту, а сохранялся, трансформируясь без потерь в энергию конечного стабильного макроэргического соединения (АТФ). [c.207]

Потенциально это обеспечивает возможность трансформации энергии базисной реакции в энергию химических связей и ее запасание в макроэргических связях молекул-аккумуляторов. [c.24]

Ферменты фосфорного обмена представляют собой особенно важную категорию катализаторов обмена веществ, поскольку они обеспечивают формирование и передачу запасов энергии в форме-макроэргических фосфорных связей почти для всех процессов биологического синтеза в клетке, являясь агентами запасания энергии для этих синтезов, источником которой служит окислительное фосфорилирование. Ферменты, участвующие в этом метаболизме,, очень разнородны по их химическому действию, так как их можно причислять к категориям трансфераз, оксидоредуктаз и эстераз. [c.146]

Важнейшие биохимические реакции связаны с превращениями энергии в живой клетке. Энергия накапливается и передается в молекулах аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) — нуклеотида, состоящего из азотистого (пуринового) основания аденина, сахара (рибозы) и трех остатков фосфорной кислоты, которые связаны между собой богатыми свободной энергией (макроэргическими) химическими связями. Исходным источником энерги1Г является солнечный свет, энергия которого в зеленых листьях растений при участии красящего вещества—хлорофилла расходуется на синтез АТФ (фотосинтетическое фосфорилирование). В дал1.нейшем АТФ расходует накопленную энергию в последующих стадиях фотосинтеза, приводящих к образованию из двуокиси углерода и воды крахмала — полимерного сахаристого вещества в котором на длительное время запасается [c.491]

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]

Таким образом, сложная игра слабых сил приводит к обра-вованию сильных химических пептидных связей. Образование химических связей и механические процессы — перемеш,ение фермента РНК-полимеразы вдоль цепи ДНК (см. 8.3), работа рибосомы и ее перемещение вдоль цепи мРНК (см. 8.5) требуют затраты энергии. Источниками энергии для этих процессов служат макроэргические нуклеозидтрифосфаты АТФ и ГТФ. [c.266]

Все эти процессы требуют затраты энергии, расходуемой прежде всего на образование химических связей — пептидных и межнуклеотидных. В то же время перемещение РНК-полимеразы вдоль цепи ДНК или перемещение рибосомы вдоль цепи мРНК — механические процессы, в которых химическая энергич превращается в механическую работу. Источником энергии для всех этих процессов служат макроэргические нуклеозидтрифос-фаты. [c.564]

Основной сущностью процесса фотосинтеза является преобразование световой энергии в энергию химических связей. Трансформированная в фотохимических реакциях фотосинтеза световая энергия "запасается" в макроэргических соединениях фосфора (АТФ) и в химическом потенциале сильного восстановителя НАДФ Н2. При участии этих соединений с уже "запасенной" энергией в последующих темновых реакциях фотосинтеза осуществляется восстановление СО . Таким образом, преобразование энергии в процессе фотосинтеза более непосредственно связано с фосфором, чем с углеродом. [c.273]

При разработке ацетатной гипотезы биосинтеза фенольных соединений Колли и Бэрч исходили из чисто химических представлений. Б живых же организмах необходима предварительная активация ацетата. Она достигается присоединением карбоксильной группы ацетата к коферменту А с образованием ацетил-кофермента А (ацетил-КоА), который содержит макроэргическую тиоэфирную связь. Ацетил-КоА при участии карбоксилазы аце-тил-кофермепта А в присутствии и АТФ присоединяет СОа с образованием малонил-КоА (Goodwin, 1960). [c.162]

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]

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]

Аденозинтрифосфат здесь необходим как вещество, химическая энергия которого, аккумулированная в макроэргических фосфатных связях, используется для осуществления этого синтеза, идущего с потреблением энергии. Образующийся ацилкоэнзим А в отличие от свободных жирных кислот легко подвергается различным превращениям под влиянием соответствующих ферментов. Окисление ацилкоэнзима А протекает, в соответствии с представлениями Кноопа, в р-положении с последующим отщеплением сразу двух углеродных атомов, но в форме не уксусной кислоты, а ацетилкоэнзима А. [c.291]

Концепция макроэргических фосфатных связей, предложенная Липманом [7] еще в 1941 г., имеет несомненно большое значение для биохимии при термодинамическом описании различных ферментативных реакций с участием органических фосфатов. Однако с химической точки зрения использование этого термина, который отражает свободную энергию гидролиза, иногда может ввести в заблуждение [8]. И вновь, опять же с чисто химической точки зрения, в дальнейшем, по-видимому, необходимо проводить четкое разграничение между простыми эфирами фосфорной кислоты и ангидридами органических фосфатов (с фосфорной и другими кислотами), фосфоамидами и фосфоенолами. Общие характеристики [c.323]

Несомненно, что энергия, освобождающаяся при гидролизе АТФ в форме теплоты, никак не может быть использована для выполнения каких-либо видов физиологической работы и, в частности, мышечного сокращения. Этот вывод вытекает из простейших термо-динамическйх расчетов. Если бы мышца работала подобно тепловой машине, в которой химическая энергия топлива сначала превращается в теплоту, а затем уже в механическую работу, то в этом случае использование даже только 30% химической энергии (что соответствует коэффициенту полезного действия 0,3) сопровождалось бы перепадом температур в мышечном волокне, абсолютно несовместимым с сохранением белков в неденатурированной форме, что является совершенно абсурдным предположением. Поэтому с термодинамической точки зрения энергия, аккумулированная в макроэргических фосфатных связях АТФ, должна использоваться при сокращении мышечного волокна каким-то иным путем, не связанным с освобождением ее в форме теплоты. Было, например, высказано предположение, что АТФ в процессе гидролиза непосредственно передает энергию контрактильным структурам с образованием АДФ и фосфорилирован-ного белка. [c.449]

Конструктивный и энергетический обмен. Физиология изучает процессы, протекающие в живом организме, и их закономерности. Современная материалистическая физиология основана на принципе единства организма с окружающей средой. Взаимодействие организма со средой проявляется в обмене веществ и энергии (метаболизм). Он включает в себя два процесса конструктивный обмен (ассимиляция, или анаболизм) и энергетический (диссимиляция, или катаболизм). В основе конструктивного обмена лежат биохимические реакции, в процессе которых усваиваются вещества, поступающие из окружающей среды, и идет создание биомассы клетки. Сущность энергетического обмена заключается в разрушении веществ, содержащихся в организме, преимущественно в результате гидролитических и окислительных процессов, сопровождающихся выделением энергии, необходимой для биосинтеза. Оба процесса в клетке идут одновременно и сочетаются друг с другом. Энергия, полученная клеткой в процессе обмена веществ, акку.мулируется в соединениях, содержащих химические связи, при разрыве которых выделяется большое количество энергии (макроэргические). Часто это соединения с фосфатными связями, например аденозинтрифос-фат (АТФ). По мере надобности эти вещества подвергаются гидролитическому распаду, сопровождающемуся выделением энергии. [c.210]

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]

Аккумулирование энергии в клетках микроорганизмов. Обмен веществ и энергии осуществляется в результате многих ферментативных реакций, сопровождающихся выделением или поглощением энергии. Микроорганизмы обладают способностью аккумулировать энергию в определенных макроэргических соединениях, содержащих химические связи, при разрыве которых выделяется большое количество энергии. Одним из таких аккумуляторов энергии является аденозинтрифосфат (АТФ), который синтезируется из аде-нозиндифосфата (АДФ) путем присоединения остатка фосфорной кислоты. Синтез АТФ осуществляется за счет энергии, выделяющейся при протекании ряда окислительно-восстановительных реакций. Если окисление органических веществ идет ири участии кислорода, то процесс образования АТФ, сопряженный с ним, называется окислительным фосфорилированием. Процесс перехода АДФ в АТФ обратим, и энергия, необходимая для обеспечения биосинтеза, выделяется при отщеплении от молекулы АТФ фосфорной кислоты. Взаимосвязь между реакциями синтеза и разложения АТФ можно показать схематически следующим образом [c.215]

Важным энергетическим резервом организма является запас гликогена в печени. Гликоген получается из глюкозы, содержащейся в крови. Превращение глюкозы в гликоген является синтетическим процессом, так как гликоген представляет собой высокомолекулярное вещество. Цепь превращений начинается с воздействия глюкозо-киназы, которая переносит фосфатный остаток с АТФ на глюкозу, в результате чего образуется глюкоза-6-фосфорная кислота. На это вещество действует ури-динтрифосфорная кислота (УТФ), УТФ отличается от АТФ тем, чтэ вместо аденозина в нем содержится уридин. В результате действия УТФ получается пирофосфорная кислота и уридинофосфоглюкоза. Эта последняя и служит материалом, из которого образуется гликоген. Образовавшаяся при этом уридиндифосфорная кислота (УДФ) для повторения цикла должна превратиться опять в УТФ, т. е. должна приобрести макроэргическую связь. Эта связь доставляется ей АТФ, которая, конечно, превращается при этом в ДДФ. АДФ может перейти снова в АТФ, присоединив неорганический фосфат и получив соответствующую порцию энергии. Энергия получается за счет процессов окисления, сопряженных с образованием АТФ, т. е. за счет окислительного фосфорилирования. Следовательно, для превращения энергии окисления в энергию химической связи гликогена необходимо осуществить два сложных цикла. [c.112]

В биолюминесцентных реакциях могут излучаться кванты видимого света с энергией, доходящей до 50—60 ккал/моль, что значительно превосходит запас энергии в 10—20 ккал/моль, которым обычно располагает система для возбуждения биохимических реакций (например, запас энергии макроэргических фосфатных связей). Однако, как видно из фиг. 52, это не означает, что поставляющая энергию химическая реакция, непосредственно предшествующая процессу люминесценции, связана с такими большими значениями энергии. Потенциальная энергия реагентов может оказаться достаточно высокой в результате осуществления ряда последовательных ступеней реакции, каждая из которых требует небольшой энергии. Следовательно, энергия, необходимая для преодоления потенциального барьера В), может составлять только небольшую долю энергии, испускаемой при люминесценции. [c.165]

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]

Химическое строение АТФ. Аденозинтрифосфорная кислота является нуклеотидом. Состоит она из азотистого основания — аденина, углевода — рибозы, которые вместе образуют аденозин, и трех остатков фосфорной кислоты (рис. 13). Первый остаток фосфорной кислоты присоединен к ри-бозе обычной эфирной связью, а два последующих присоединяются посредством макроэргических фосфоангидридных связей -). В клетке молекула АТФ содержит отрицательно заряженные фосфатные группы, которые связываются с катионами, чаще с Мд2 , образуя Мд " -АТФ-комплекс. [c.42]

В химических связях молекул нуклеотидтрифосфатов между последним и предпоследним остатками фосфорной кислоты заключено много энергии. Такие связи называются макроэргическими, а нуклеозидтрифос-фаты — макроэргами. Так, АТФ, ГТФ и другие нуклеотидтрифосфаты являются источниками энергии, в связях которых аккумулируется химическая энергия, используемая в организме в различных процессах жизнедеятельности. В клетках организма под действием высокоспецифических ферментов из АТФ и других нуклеотидов могут образовываться циклические формы нуклеотидов. [c.215]

Для осуществления этого процесса необходимо участие не только специальных ферментов — липодегидроге-наз, но и ряда коферментов коэнзим — А, АТФ и т. д. Аденозинтрифосфорная кислота используется в этом процессе как вещество, в котором химическая энергия аккумулируется в макроэргических фосфатных связях и может быть затрачена для конденсации жирной кислоты с коэнзимом — А [c.109]

Структурная и молекуля1рная организация биологических мембран. Эта проблема — одна из актуальнейших в современной биологии. Ее решение позволит не только адекватно представить структурную и функциональную организацию клетки, но и активно воздействовать на нее. Мембраны образуют большие площади и играют универсальную регуляторную роль. Функции биологических мембран многообразны активный транспорт веществ, общая н избирательная диффузия небольших молекул и рюнов, регулирование транспорта ионов и продуктов метаболизма внутри клеток, преобразование световой энергии в химическую энергию АТФ и энергии биологического окисления в химическую энергию макроэргических фосфорных связей. Мембраны поддерживают неравномерное распределение ионов (например, калия, натрия, хлора) между протопластом и окружающей средой и обусловливают появление разности биоэлектрических потенциалов. [c.65]

Понятие о макроэргических соединениях. Главными материальными носителями свободной энергии в органических веществах являются химические связи между атомами, поэтому при преобразовании химических связей в молекуле уровень свободной энергии соединения изменяется. Если изменение уровня свободной энергии соединения при возникновении или распаде химической связи составляет около 12,5 кДж/моль преобразуемого вещества, то такая связь по своему энергетическому уровню считается нормальной. Именно такую размерность имеет изменение уровня свободной энергии при преобразовании большинства связей в органических соединениях. Однако при новообразовании и распаде некоторых связей уровень свободной энергии в молекулах ряда органических соединений изменяется в гораздо большей степени и составляет 25—50 кДж/моль и более. Такие соединения называются макроэргическими соединениями, а связи, при преобразовании [c.181]

Таким образом, макроэргические вещества выполняют функщпо и доноров, и акцепторов энергии в обмене веществ они служат как аккумуляторами, так и проводниками энергии в биохимических процессах. Кроме того, им свойственна роль трансформаторов энергии, так как они способны преобразовывать стационарную форму энергии химической связи в мобильную, т. е. в энергию возбужденного состояния молекулы. [c.184]

Энергия химической связи между двумя концевыми фосфатными остатками в молекуле макроэргического соединения (АТФ) и энергия связи между остатком фосфорной кислоты и глюкозы в молекуле немакроэргического соединения (глюкозо-6-фосфата) примерно одинакова. Работу, выражающуюся одной и той же величиной, в обоих случаях необходимо затратить для отрыва фосфорного остатка и от того, и от другого соединения. Оцнако при изучении реакций гидролиза АТФ и глюкозо-6-фосфата выявлена существенная разница в энергетическом балансе этих одноименных реакций в случае АТФ изменение свободной энергии составляет 32,5—34,7 кДж/моль, в случае глюкозо-6-фосфата—всего 13,1 кДж/моль. [c.185]

Отсюда следует, что понятия энергия связи и макроэргическая связь совершенно различны. Первое сводится к характеристике энергетического уровня химической связи с точки зрения физической химии, т. е. как величины энергии, необходимой для разрыва связи между атомами. Второе состоит в учете энергетического эффекта в результате преобразова ния связи посредством химической реакции. [c.185]

Роль макроэргических соединений в трансформации энергии. Рассмотрим теперь, как можно представить механизм превращения стабильной энергии химической связи в подвижную энергию возбуждения молекулы и обратного процесса— преобразования мобильной энергии возбуждения в стационарную энергию химической связи. Именно в этом заключается одна из наиболее существенных функций макроэргических соединений. Молекула АТФ осуществляет указанную трансформацию энергии, будучи связана со специфическим белком. Закрепление АТФ на белковой молекуле сопровождается сближением трифосфатной части молекулы с пуриновой ее частью. Вьщеляющаяся при распаде макроэргической связи между остатками фосфорной кислоты энергия передается на пуриновую часть молекулы. Она трансформируется при этом в мобильную энергию возбуждения электронов системы сопряженных двойных связей пуринового цикла, откуда поступает далее к месту химической реакции, переводя в возбужденное состояние электроны преобразуемого органического соединения. Это обеспечивает последнему повыщенную реакционную способность, создавая, в частности, потенциальную возможность для обратного преобразования подвижной энергии возбуждения в стационарную энергию новых химических связей (рис. 63). [c.186]