Фосфаты, богатые энергией

Участвующий в этой реакции фермент сукцинил-СоА—синтетаза катализирует образование свободного сукцината и одновременно с этим-образование концевой высокоэнергетической фосфатной группы GTP из GDP и Pj за счет свободной энергии, высвобождающейся при расщеплении сукцинил-СоА. У этой реакции, сопровождающейся запасанием энергии, есть промежуточный этап, во время которого происходит фосфорилирование самой молекулы фермента по одному из гистидиновых остатков в его активном центре. Именно богатая энергией фосфатная группа, участвующая в этом фосфорилировании, и переносится на GDP с образованием GTP. Сопряженное образование GTP за счет энергии, выделяющейся при окислительном фосфорилировании а-кетоглутарата, представляет собой еще один пример фосфорилирования на уровне субстрата. Вспомним, что нам уже знаком один пример фосфорилирования этого типа, а именно сопряженный синтез АТР за счет энергии, выделяющейся при окислении глицеральдегид-З-фосфата в ходе гликолиза (разд. 15.7,6). Подобные реакции принято называть фосфорилированием на уровне субстрата, потому что ис- [c.488]

Образующийся в результате такой дегидратации ненасыщенный фосфат богат энергией, поскольку его электронная структура аналогична электронной структуре ангидрида. Он обладает также способностью превращать АДФ в АТФ. [c.35]

В окислительном фосфорилировании динитрофенолы (они угнетают это фосфорилирование) разобщают цепь реакций и предотвращают образование фосфатов, богатых энергией (фосфатов с макроэргическими связями АДФ и АТФ ), в результате чего тормозятся процессы, требующие энергии. Угнетение фосфорилирования происходит при низких концентрациях яда. [c.63]

На гликолиз динитрофенолы действуют стимулирующе. В нормальных условиях скорость его ограничивается запасом акцепторов для фосфатов, богатых энергией. [c.63]

Эта кислота является настоящим аккумулятором химической энергии она образуется в результате процессов окисления пищевых веществ в клетках организма и расходуется, когда организм должен быстро произвести какую-либо работу. Исключительные свойства богатых энергией фосфатов Б. и А. Пюльман и Грабе связывают, во-первых, с наличием в их молекулах цепочки атомов, каждый из которых обладает суммарным положительным зарядом, что означает недостаток я-электронов, во-вторых, с существованием электронного облака , окружающего эту цепочку. Молекула получается как бы слоистой. Большой запас энергии в ней сочетается с очень большой устойчивостью по отношению к гидролизу (в отсутствие гидролитических ферментов). Предполагается, что эти качества и способствовали тому, что фосфаты приобрели осо- [c.183]

Поглощение энергии из потока квантов излучения или из источников теплоты, характерное для периода подготовки биологической эры, уступило место сопряженному процессу, в котором существенную роль играли богатые энергией фосфаты. [c.381]

Многие органические фосфаты участвуют в биохимических реакциях, протекающих в клетках живых организмов. В разд. 8.4 уже упоминались богатые энергией молекулы АТФ и АДФ, о них речь пойдет также в разд. 14.6. Фосфат глюкозы и многие другие фосфаты участвуют в процессах обмена веществ. Молекулы этих веществ, находясь в растворах жидкостей, входящих в состав организма, диссоциируют на ионы в соответствии с характерными для них константами диссоциации. [c.350]

Интенсивность обновления богатых энергией фосфорных соединений в головном мозге очень велика. Именно этим можно объяснить, что содержание АТФ и креатинфосфата в мозговой ткани характеризуется значительным постоянством. В случае прекращения доступа кислорода мозг может просуществовать немногим более минуты за счет резерва лабильных фосфатов. Прекращение доступа кислорода даже на 10-15 с нарушает энергетику нервных клеток, что в целостном организме выражается наступлением обморочного состояния. По-видимому, при кислородном голодании мозг может очень недолго получать энергию за счет процессов гликолиза. [c.634]

Возбуждение и наркоз быстро сказываются на обмене лабильных фосфатов. В состоянии наркоза наблюдается угнетение дыхания содержание АТФ и креатинфосфата повышено, а уровень неорганического фосфата снижен. Следовательно, сокращается потребление мозгом соединений, богатых энергией. [c.634]

В этом случае величина АО так же невелика, как и при гидролизе обыкновенных фосфорных эфиров, например фосфо-глицерина, где А(5 составляет —2,2 ккал моль. Когда АТФ взаимодействует с другими молекулами организма, он отдает свой фосфат (Р) и вместе с тем свободную энергию, и таким образом обеспечивается эндергоническая (особо эндотермическая) реакция за счет сопряжения с экзергонической (особо экзотермической) реакцией. Богатый энергией фосфат может быть перенесен также на гуанидиновые основания, такие, как креатин, причем образуются фосфорные соединения,- [c.467]

Теперь мы обратимся к краткому рассмотрению того, как описанные фотохимические изменения превраш,аются в электрический импульс, который стимулирует мозг. Существуют доказательства, что одиночный квант света может вызвать раздражение палочки сетчатки. Однако поглощение одного кванта еще не создает эффекта зрения. Для этого требуется попадание нескольких квантов (согласно разумной оценке, от двух до шести квантов) в одну и ту же палочку в течение относительно короткого временного промежутка. Но даже в этом случае процесс весьма эффективен, а энергия конечной реакции существенно превосходит энергию, поглощенную зрительным пигментом. Поглощение света инициирует цепь реакций, черпающих энергию из метаболизма. Тем самым зрительное возбуждение является результатом усиления светового сигнала, попадающего в сетчатку. Фоторецептор служит биологическим эквивалентом фотоумножителя, который преобразует кванты света в электрический сигнал с большим усилением и низким шумом (см. гл. 7). И фоторецептор, и фотоумножитель достигают большого коэффициента усиления с помощью каскада стадий усиления. Зрительные пигменты представляют собой интегральные мембранные белки, которые находятся в плазме и мембранах дисков внешнего сегмента фоторецептора. Фотоизомеризация ретиналя вызывает серию конформационных изменений в связанном с ним белке и тем самым образует или раскрывает ферментативный активный центр. Следует каскад ферментативных реакций, которые в конце концов дают нервный импульс. Электрический ответ начинается с кратковременной гиперполяризации, вызванной закрытием нескольких сотен натриевых каналов в плазматической мембране. Таким способом молекулы-посредники (мессенджеры) передают информацию от диска рецептора к мембране плазмы. Вероятным кандидатом на роль мессенджера является богатый энергией циклический фосфат цГМФ (гуанозин-3, 5 -цикломонофосфат), возможно, в сочетании с ионами Са +. Было показано, что катионная проводимость плазматических мембран палочек и колбочек прямо контролируется цГМФ. Таким образом светоиндуцированные структурные изменения диска активируют механизм преобразования, который сам генерирует потенциал, распространяющийся по плазматической мембране. В настоящее время детали механизмов преобразования и усиления продолжают исследоваться. Была предложена схема, основной упор в которой делается на центральную роль фосфодиэстеразы в процессе контроля за кон- [c.241]

Таким об разом, специфика адсорбции, возможно, является аспектом, дополнительным к химии свободных радикалов, появление которых обусловлено, в свою очередь, диссоциацией богатых энергией связей в фосфатах или в промежуточных продуктах окисления или же какими-нибудь другими процессами. [c.524]

Анаболизм, называемый также биосинтезом,-это та фаза метаболизма, в которой из малых молекул-предшественников, или строительных блоков , синтезируются белки, нуклеиновые кислоты и другие макромолекулярные компоненты клеток. Поскольку биосинтез-это процесс, в результате которого увеличиваются размеры молекул и усложняется их структура, он требует затраты свободной энергии. Источником этой энергии служит распад АТР до ADP и неорганического фосфата. Для биосинтеза некоторых клеточных компонентов требуются также богатые энергией водородные атомы, донором которых является NADPH (рис. 13-5). Катаболические и анаболические реакции протекают в клетках одновременно, однако их скорости регулируются независимо. [c.380]

В общем синтезируются, как и при брожении, четыре молекулы АТФ, но расходуется только одна (так как при образовании 1-фосфата глюкозы из богатого энергией гликогена потребляется фосфорная кислота) чистый выигрыш при превращении одного остатка глюкозы в две молекулы молочной кислоты составляет таким образом три молекулы АТФ. [c.254]

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]

АТФ расходует свою богатую энергией связь, гидролизуясь до аденозиндифосфата (АДФ) и фосфорной кислоты. Суммарно эту реакцию можно записать как АТФ—>АДФ- -Ф. Однако при образовании фосфатов сахаров эта энергия не расходуется на гидролиз, а используется для образования фосфатов за счет реакции переноса фосфорильной труппы на гидроксильные группы сахара, а не воды. [c.32]

Рубен [119] считает, что сильное сродство к двуокиси углерода неизвестного акцептора может вызываться сочетанием его карбоксилирования с гидролизом богатого энергией органического фосфата, происходящего с выделением от 10 до 2 пкал моль (см. главу IX). Если поглощение одной молекулы органического фосфата связано с образованием одной молекулы неорганического фосфата из богатой энергией фосфорилированной молекулы, то суммарное изменение свободной энергии может иметь величину, необходимую для объяснения быстрого насыщения фотосинтеза двуокисью углерода. [c.210]

Рубен полагает, что богатые энергией фосфаты, необходимые для фосфорилирования комплекса СОд), могут синтезироваться с помощью световой энергии. Для образования кислорода используется не более четырех из восьми или десяти продуктов первичного фотохимического окисления ( ОН или Z). Поэтому Рубен считает, что остальные продукты могут использоваться для экзергонических окислительно-восстановительных реакций (например, прямых или косвенных рекомбинаций с первичными продуктами восстановления Н или НХ), которые сочетаются с синтезом богатых энергией фосфатных эфиров. [c.236]

Возможно также, что богатые энергией фосфаты, используемые для фосфорилирования комплекса СОд), образуются без помощи света при окислительных реакциях обмена веществ, другими словами, часть энергии сгорания продуктов фотосинтеза должна заранее использоваться так, чтобы фотосинтез стад возможным. [c.236]

Данные пункта 4 обнаруживают безуспешность попыток доказать фотохимическое превращение неорганического фосфата в органический исследователи предполагали, что в отсутствие двуокиси углерода богатые энергией фосфаты смогут накопляться на свету в количествах, достаточных для аналитических определений. [c.237]

Неустойчивость фосфатов, богатых энергией, отчасти связана с большой величиной + (до 3 ккал1моль) может быть и положительным, что означает дестабилизирующее отталкивание (АТФ, АДФ), или отрицательным, что означает притяжение. Ограничения в распределении плотности я-электронов во всех этих фосфатах, [c.146]

Механизм токсического действия гербицидов этой группы на растения обусловлен главным образом нарушением процессов окислительного фосфорилирования в результате изменения активности ферментных систем. Известно, в частности, что производные фенолов угнетают флавиновые ферменты и повышают активность железосодержащих оксидаз. При нарушении окислительного фосфорилирования они разобщают цепь реакций и предотвращают образование фосфатов, богатых энергией (аде-нозиндифосфорной и аденозинтрифосфорной кислот), в результате чего тормозятся процессы, требующие энергии. Установлено, что в невысоких дозах производные фенолов стимулируют, а в повышенных — угнетают дыхание растений. [c.255]

Как показали исследования Штока (Sto k, 1931), облигатные паразиты не могут синтезировать фосфорные эфиры из сахаров и неорганического фосфата. Богатые энергией фосфорные эфиры, образующиеся в процессе фотосинтеза, быстро распадаются в мертвых тканях или в извлеченном из растения соке. Согласно Куттеру, это может явиться причиной неудач, которыми сопровождаются попытки культивировать облигатные паразиты на растительных экстрактах. [c.170]

Поглощение катионов двухвалентных металлов сопровождается выделением эквивалентного количества протонов из мембраны, так что фактически мембрана (ее связывающие единицы) обменивают протоны на катионы металлов. Перенос ионов приводит к проникновению воды, и митохондрия набухает набухания не происходит, если ионы связываются неорганическим фосфатом и образуют осадок. Одновалентные ионы калия и натрия способны и пассивна проникать во внутреннее пространство, если имеются анионы и субстрат этот процесс также ведет к набуханию митохондрии. В процессе переноса через мембрану, например, аниона фосфорной кислоты, он прежде чем войти в белково-липидный слой мембраны, превращается в нейтральную частицу (лучшая растворимость в липидной среде). По этой причине протоны вместе с анионами также переносятся из внешней во внутреннюю зону. Работа митохондрий по созданиго макроэргических связей не ограничивается образованием только АТФ первичные продукты деятельности аппарата сопряжения, поставляющие активные богатые энергией вещества и для транслоказы, и для образования НАДФ-Нг, и для синтеза АТФ, мало исследованы, хотя работы по их изучению ведутся интенсивно. [c.390]

Хорошо известно, что АТФ как богатый энергией фосфат используется во многих биохимических процессах. Запасание химической энергии следует из возможности гидролиза АТФ до АДФ и Н3РО4 (около 25 кДж/моль). Поскольку реакция (8.46) может происходить независимо от восстановления СО2 в анаэробных условиях, представляется возможным первоначальное развитие организмов в направлении использования ими света для запасания энергии, а не для синтеза новых органических соединений. Возникновение собственно фотосинтеза было, таким образом, более поздним эволюционным этапом. [c.230]

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]

Нуклеотиды найдены как промежуточные продукты обмена веществ. Важнейшие из них, встречающиеся в свободном виде aдeнo зин-5 -фосфат (АМР, 5 -адениловая кислота), аденозин 5 -дифосфат (ADP) и аденозин-5 -трифосфат (АТР), При построении АТР из ADP и фосфат-иона происходит накопление энергии, протекает эндергическая реакция (ApG i 32 кДж моль " ). Поэтому связь Р—О—Р в биохимии рассматривают как богатую энергией (макрэргическую), а АТР как богатое энергией соединение. [c.661]

Источники разветвления цепей, как было сказано, нетрудно видеть, например в реакциях окисления и в реакциях с участием богатых энергией фосфатов. Мы уже убедились в том, что одной лишь стереоспецифичности вряд ли достаточно для объяснения своеобразной природы реакций в клетке и видели, как при этом может помочь возникновение свободных валентностей. Мы видели также, что энергетика процессов благоприятствует некоторым типам разрыва связей, но энергией активации таких процессов ни в коем случае нельзя пренебречь. Таким образом, условия благоприятны не для разветвления цепей в больших масштабах, а для медленного деления. Тем не менее умпожаюш ая сила разветвления так велика, что существование крошечного источника разветвления цепей может объяснить значительную часть всей активности. [c.528]

Нуклеофильная добавка (в данном примере — фосфат-ион) катализирует реакцию, давая с иод-сульфоний-ионом алкилсуль-фониевый комплекс, который затем разлагается, превращаясь в сульфоксид и ангидрид кислоты [213]. Энергию, нужную для окисления, предоставляет двухосновная кислота в форме, более богатой энергией — в виде ангидрида [214]. Позднее Генш с сотр. показали [215], что значительное ускорение окисления алифатических и алициклических сульфидов до сульфоксидов водными растворами иода имеет место и при добавке в качестве буфера анионов дикарбоновых кислот (например, при добавлении цис-1,2-цикло-гександикарбоксилата). [c.128]

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]

Дыхательная цепь состоит из ряда белков с прочно присоединенными просте-тическими группами, обладающими способностью присоединять и отдавать электроны. Эти белки располагаются в определенной последовательности, в которой каждый из них способен присоединять электроны от предьщущего и передавать их тому, который следует за ним. Электроны, поступающие в эту цепь переносчиков, богаты энергией, но по мере их продвижения по цепи, от одного переносчика к другому, они теряют свободную энергию. -Значительная часть этой энергии запасается в форме АТР с помощью молекулярных механизмов, действующих во внутренней мембране митохондрий. Перенос электронов сопряжен с синтезом АТР из ADP и фосфата на каждую пару электронов, переданных по дыхательной цепи от NADH к кислороду, синтезируются три молекулы АТР (рис. 17-1). Три участка дыхательной цепи, в которых энергия, высвобождающаяся в процессе окисления— восстановления, запасается в форме АТР, называются пунктами фосфорилирования или пунктами запасания энергии. [c.509]

Последующее дегидрирование представляет собой с энергетической стороны важнейший этап данного пути, а также других путей, приводящих к образованию глицеральдегид-З-фосфата. Часть энергии, освобождающейся при окислении глицеральдегид-З-фосфата в 3-фосфоглице-рат (AGq = - 67 кДж), сохраняется в форме высокоэнергетического фосфата. Сначала происходит присоединение альдегидной группы к SH-группе глицеральдегидфосфат-дегидрогеназы, а затем отщепление водорода, который переносится на NAD. Образовавшийся ацил-8-фермент представляет собой тиоэфир, богатый энергией. В результате фосфоро-лиза (при котором ацильная группа отделяется от фермента с присоединившимся к ней ортофосфатом) эта энергия сохраняется в 1,3-бисфосфо-глицерате. При участии фосфоглицераткиназы богатая энергией фосфатная группа переносится на ADP с образованием 3-фосфоглицерата и АТР. Такого рода процесс называют фосфорилированием на уровне субстрата. Для предшествующего окисления глицеральдегид-З-фосфата [c.225]

Анаэробное превращение глюкозы в пировиноградную кислоту требует нескольких стадий, каждую из которых катализирует специальный фермент. На первой стадии глюкоза превращается в глюкозо-6-фосфат, получая этот фосфатный остаток от очень важной богатой энергией молекулы аденозитрифосфата (АТФ) (см. дадее). [c.31]

Термин богатый энергией был принят биохимиками по следукзщей причине. При гидролизе АТФ до аденозиндифосфата (АДФ) и неорганического фосфата величина стандартной свободной энергии уменьшается в большей степени, чем это наблюдается при гидролизе многих других (называемых бедными энергией ) эфиров фосфорной кислоты. Изменения стандартной свободной энергии, как и изменения теплосодержания, аддитивны . Следовательно, рассматривая синтез сахарозы, протекающий по уравнению [c.12]

В. А. Белицером, установившим возможность фосфорилнрования креатина и эстерифнкацин неорганического фосфата при окислении янтарной кислоты и ряда других дикарбоновых кислот. Таким образом, энергия окислительных процессов только частично превраш,ается в теплоту. Значительная часть ее накапливается в форме богатых энергией химических соединений, при участии которых осуш,ествляются различные синтетические процессы, выполняется механическая работа и т. д. (подробнее этот вопрос рассматривается дальше). [c.238]

В богатых энергией фосфорнокислых остатках нуклеотидов свободные заряды и неподеленные пары атомов кислорода сопряжены с двойными Р=0-связями, и поэтому основная фосфоркисло-родная цепь состоит из положительно заряженных атомов, окруженных атомами кислорода, несущими суммарный отрицательный заряд, что приводит в итоге к сильному электростатическому отталкиванию, являющемуся одной из причин кинетической устойчивости фосфатов. [c.618]

Карбоксилфосфаты принадлежат к богатым энергией органическим фосфатам, играющим важную роль в балансе энергии многих биологических процессов [26, 30] . Гидролиз этих эфиров выделяет около 10 ккал моль, а гидролиз низкоэнергетических [c.233]

Только 30—35 ктл из 330 ккал энергии сгорания триозы накопляется в молекулах богатых энергией фосфатов, создающихся на двух стадиях окисления, рассмотренных выше. Остальные 90% выделяются на следующих стадиях реакции, т. е. при дегидрировании янтарной, фумаровой и яблочной кислот их специфическими дегидрогеназами и нри переносе 12 водородных атомов к кислороду посредство производных аллоксазина (желтые ферменты), производных гемина (цитохромы) и других катализаторов обратимого окисления — восстановления (фиг. 30). Некоторые из этих процессов также могут сочетаться с фосфорилированиями или трансфос-форилированиями, и их энергия может, таким образом, стать доступной для использования при мускульной работе. Указания на существование таких сочетаний обнаружились, например, при изучении окисления сукцинатов до фумаратов, что является одной нз стадий дыхания. Согласно данным, приведенным в табл. 32, потенциал системы сукцинат — фумарат равен 0,0 в. Сукцин-дегидрогеназа передает водород от сукцината к цитохрому с, потенциал которого значительно выше (4-0,27 в). Энергия, выделяемая при этой передаче, может с успехом использоваться для синтеза одной молекулы богатого энергией фосфата. [c.235]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология