Высокоэнергетические фосфаты

Какова роль АТФ в транспорте высокоэнергетического фосфата [c.62]

Вся полезная энергия, высвобождаемая в процессе окисления жирных кислот и аминокислот, и почти вся энергия окисления углеводов используется в митохондриях в форме восстановительных эквивалентов (—И или электронов). Митохондрии содержат несколько катализаторов, образующих дыхательную цепь, которые обеспечивают улавливание и перенос восстановительных эквивалентов, направляя их на реакцию с кислородом, приводящую к образованию воды. Одновременно функционирует механизм улавливания потенциальной свободной энергии с накоплением ее в форме высокоэнергетических фосфатов. Митохондрии содержат также фер- [c.127]

Роль высокоэнергетических фосфатов как энергетической валюты клетки [c.114]

Рнс. 11.8. Роль цикла АТР/А DP в системе переноса высокоэнергетического фосфата. Обратите внимание, что никогда не находится в свободном состоянии, а только переносится с одного соединения на другое. [c.115]

И 200 метров в основном расходуют АТФ и похожее на него вещество -креатинфосфат, запасенные в мышцах. Во время энергичных упражнений этих высокоэнергетических фосфатов хватает примерно на полминуты. [c.450]

Было показано, что для этой реакции величина ДО при pH 7,4, температуре 30°С и в присутствии 0,01 М Mg2+ равна -2,8 ккал/моль. Хотя направление изменения свободной энергии не способствует синтезу креатинфосфата в стандартных условиях, тем не менее при накоплении АТФ в отдыхающих мышцах реакция будет смещаться в правую сторону, благодаря чему высокоэнергетический фосфат будет запасаться до тех пор, пока он не понадобится. Креатинкиназа была открыта в 1935 г. Лох-манном, который до этого открыл АТФ. [c.182]

Следовательно, перенос химической энергии от высокоэнергетических фосфатов к низкоэнергетическим осуществляется путем переноса фосфатных групп при участии посредника АТФ—АДФ-системы. В клетке не происходит прямого переноса фосфатных групп, неизвестны ферменты, которые бы могли катализировать эти реакции. Практически все реакции переноса фосфатных групп в клетке (синтез белков, липидов, полисахаридов, РНК и ДНК) протекают с участием системы АТФ—АДФ [3]. [c.415]

Поэтому АТФ является аккумулятором (формой запасания) свободной энергии, которая в неживой природе рассеивается в виде тепла. Однако в клетках организма АТФ быстро используется, так как легко отдает свой высокоэнергетический фосфат другим веществам, т. е. выступает в качестве донора фосфатных групп. Практически все реакции энергетического обмена в клетках организма протекают посредством образования и распада молекул АТФ. [c.43]

РОЛЬ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ФОСФАТОВ В БИОЭНЕРГЕТИКЕ И В ПРОЦЕССАХ УЛАВЛИВАНИЯ ЭНЕРГИИ [c.113]

Среднее положение АТР в таблице величин стандартной свободной энергии гидролиза (табл. 11.1) позволяет этому соединению служить донором высокоэнергетического фосфата для тех соединений, которые в таблице находятся ниже АТР. При наличии соответствующих ферментных систем ADP может акцептировать высокоэнергетический фосфат (с образованием АТР) от тех соединений, которые находятся в таблице выше АТР. Таким образом, цикл ATP/ADP связывает процессы, генерирующие 0, с процессами, потребляющими 0 (рис. 11.8). [c.114]

Другая группа соединений, фосфагены, выступает в качестве резервуара высокоэнергетических фосфатов к их числу относятся креатинфосфат, содержащийся в мышцах и в мозге позвоночных, и аргинин- [c.114]

Молекулой, улавливающей часть свободной энергии, высвобождаемой в катаболических процессах, в вцде высокоэнергетических фосфатов служит ADP. Образующийся б результате АТР поставляет затем свободную энергию далее для осуществления энергозависимых процессов. Поэтому АТР можно назвать энергетической валютой клетки (см. рис. 11.8). [c.130]

Таким образом, механизм, с помощью которого улавливается свободная энергия окисления пищевых продуктов, является ступенчатым, эффективным (40—45%) и регулируемым, а не взрывоподобным, неэффективным и неконтролируемым. Часть свободной энергии, которая не улавливается в форме высокоэнергетических фосфатов, освобождается в форме теплоты. Это совсем не означает, что она [c.131]

В третьем столбце табл. 8.1 приводятся результаты опыта, в котором дрожжи инкубировали в аэробных условиях в присутствии 0,4 мМ 2,4-динитрофенола (ДНФ). ДНФ разобщает фосфорилирование и окисление в дыхательной цепи он нарущает сопряжение между переносом электронов и фосфорилированием, после чего дыхание протекает уже без контроля со стороны фосфорилирования. Добавление ДНФ практически выключает фосфорилирование в дыхательной цепи, и водород, отщепляющийся в цикле трикарбоновых кислот, уже не может использоваться для энергетических целей. Доступным для использования ока-"зывается только высокоэнергетический фосфат, образующийся при расщеплении. сукцинил-СоА. Результаты опыта показывают, что в присутствии ДНФ потребление глюкозы возрастает до величины, наблюдаемой в анаэробных условиях, что связано с его разобщающим Действием. [c.269]

Рис. 16.1. Три основные категории метаболических путей. Катаболические пути трансформируют свободную энергию в форму восстановительных эквивалентов (2Н) или высокоэнергетических фосфатов ( Р) эта энергия идет на обеспечение реакций анабо.1ических путей. Амфиболические пути служат связующим звеном между катаболическими и анаболическими путями.

ФП — флавопротеин, Цит — цитохром, —высокоэнергетический фосфат. [c.173]

Преимущества этих активированных ацилпроизводных в реакциях биосинтеза видны из данных, приведенных в гл. 7 (разд. Е) и в табл. 8-1. Одновременно с превращением карбоновой кислоты в активный ацил может происходить активация других групп. Сами высокоэнергетические фосфаты могут рассматриваться как активные фос-форнльные соединения. Сульфат превраш,ается в фосфосульфатангид- [c.460]

Фосфоэнолпировиноградная кислота благодаря ферменту пируватки-назе способна передавать высокоэнергетический фосфат на АДФ с образованием АТФ и пировиноградной кислоты [c.47]

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]

Этот синтез, ведущий от пирувата через оксалоацетат к фосфоенол-пирувату, требует двух высокоэнергетических фосфатов одного для карбоксилирования пирувата, а другого-для образования фосфоенолпирувата из оксалоацетата. [c.249]

Цепь переноса электронов несет такую же функцию, как и пигменты и ферменты, участвующие в фотофосфорилировании. В ходе ряда этапов, заканчивающихся образованием воды из Ог и метаболически генерированных электронов и протонов, энергия этих электронов по ходу цепи снижается, расходуясь на образование высокоэнергетических молекул АТФ. Каждый последующий переносчик электронов обладает больщим сродством к электронам, чем предществующий, и электрон, переходя к переносчику с относительно большим сродством, отдает часть своей энергии, которая связывается в форме высокоэнергетического фосфата при участии ферментов, связанных с пигментами-переносчиками. [c.43]

Активность многих ферментов, участвующих в энергетическом обмене клетки, по крайней мере частично регулируется энергетическим статусом клетки, причем главными метаболическими сигналами служат аденилаты. В мышце устрицы реакции, катализируемые обоими интересующими нас ферментами, ведут к образованию высокоэнергетических фосфатов (АТФ в случае пируваткиназы и ИТФ или ГТФ — в случае фосфоенолпируваткарбоксикиназы), и обе они подвержены ингибированию своим продуктом. В этом отношении оба фермента ведут себя в соответствии с концепцией энергетического заряда Эткинсона. Такой механизм, несомненно, способствует физиологическому равновесию в точке разветвления пути фосфоенолпирувата, но сам по себе он не обладает достаточной специфичностью, чтобы им можно было объяснить переход от аэробного обмена к анаэробному. Необходимая специфичность может быть привнесена ионами Н+ и Г-аланином. [c.63]

В одной группе реакций используется какой-либо субстрат, обладающий высокой способностью к переносу фосфата. Сюда относятся реакции, катализируемые фосфоглицераткиназой (1,3-дифосфоглицерат + АДФ -> 3-фосфоглицерат + АТФ), пируваткиназой (ФЕП + АДФ-> Пируват-f АТФ) и фосфоенолпиру-ваткарбоксикиназой (ФЕП -f- СО2 + ИДФ -> Оксалоацетат + + ИТФ). Пируваткиназа у факультативных анаэробов обычно неактивна, особенно в условиях аноксии поэтому для синтеза высокоэнергетических фосфатов используются только две из этих реакций, [c.69]

Из сделанного обзора очевидно, что у беспозвоночных факультативных анаэробов основная стратегия состоит в сопряжении гликолитических реакций с другими реакциями фосфорилирования на уровне субстрата, что повышает потенциальный выход высокоэнергетическил фосфатов. В настоящее время можно указать два важных пункта, в которых осуществляется такое сопряжение. [c.72]

Рис, 21. Возможные нсточинки метаболической углекислоты и высокоэнергетических фосфатов во время аноксии у серебряного карася и карпа. [c.76]

Образующийся а-кетоглутарат в свою очередь поступает в цикл Кребса, где на этапе сукцинат-тиокиназы синтезируется высокоэнергетический фосфат и в конечном итоге образуется необходимый для цикла Кребса оксалоацетат. Читатель легко заметит, что эта схема идентична соответствующей системе у факультативных анаэробов, и это даже помогает нам понять, почему пролин служит главным метаболитом, используемым для запуска цикла Кребса если он способен проходить через мембрану митохондрии, то его дальнейший обмен может быть эффективно и стехиометрически сопряжен с гликолизом на этапе аланин-аминотрансферазной реакции. Это обеспечивает клетку необходимым выходом высокоэнергетического фосфата даже на тех этапах, когда возникает необходимость в 100-кратном увеличении активности цикла Кребса, и это та самая стратегия, о которой мы уже говорили, рассматривая факультативный анаэробиоз у моллюсков и гельминтов. [c.89]

Некоторое представление о преимуществах этой своеобразной организации обмена веществ можно получить, вычислив ожидаемый выход высокоэнергетического фосфата в период до полной активации цикла Кребса полученный результат можно будет затем сравнить с соответствующим значением для типичной мышцы позвоночного. В летательных мышцах насекомого, мобилизующих гликоген в аэробных условиях, 1 молекула АТФ расходуется на этапе фосфофруктокштазы, 2 молекулы АТФ заново синтезируются при реакции фосфоглюкокиназы и еще 2 — на этапе пируваткиназы, так что чистый выход АТФ составляет [c.89]

ЛОТЫ, В особенности лейцин, активируют ГДГ, присоединяясь к ней в участках, разобщенных от тех участков, в которых происходит связывание нуклеотидов. Эффект лейцина преодолевает ингибирующее действие аденилатов и таким образом обеспечивает усиленное расщепление аминокислот, ускоряя удаление их азота, как только они начинают накапливаться. Это будет происходить даже в том случае, если во время накопления аминокислот общая потребность в высокоэнергетических фосфатах (а следовательно, и в катаболизме аминокислот) не очень велика. [c.187]

В клетках животных и нефотосинтезирующих растений образование АТФ сопряжено с окислением питательных веществ двумя способами 1) питательные вещества или метаболиты фос форилируются неорганическим фосфатом и образующиеся фосфатные соединения превращаются путем окисления или дегидрирования в высокоэнергетический фосфат, который сразу, без энергетических потерь, переносится непосредственно к аденозин-дифосфату (АДФ), в результате чего образуется АТФ 2) питательные вещества или метаболиты окисляются до двуокиси углерода и воды в ходе последовательных стадий, три из которых приводят к образованию АТФ механизмы этих сложных превращений до конца еще не выяснены. Способ (1) называется субстратным фосфорилированием, а способ (2) — окислительным фосфорилированием. Первый путь более примитивен (в эволю- [c.285]

Рис. 11.10. Перенос высокоэнергетического фосфата между Рис. 11.11. Связь фосфатных циклов с взаимопревращением АТР и креатином. адсниновых нуклеотидов.

Ацилфосфаты и енолфосфаты составляют второй класс высокоэнергетических фосфатов. Аццлфосфаты представлены 1,3-дифосфоглицериновой кислотой и ацетилфосфатом. 1,3-Дифосфоглицериновая кислота образуется при гликолизе (см. стр. 68) она не подвергается гидролизу, а ее фосфатная группа переносится на АДФ с образованием АТФ и З-фосфоглицериновой кислоты. Для расчета стандартной свободной энергии этой реакции ее необходимо представить в виде двух последовательных реакций, значения AG которых можно вычислить [c.416]

Самый высокий потенциал свободной энергии имеют фосфоэнолпируват, 1,3-дифосфоглицерат и креатинфосфат (табл. 3). Свободная энергия их гидролиза в стандартных (оптимальных) условиях достигает 12 ккал. Поэтому они легко переносят свою фосфатную группу на другие вещества, в первую очередь на АДФ, которая в клетке выполняет роль универсального акцептора высокоэнергетического фосфата и используется для образования АТФ. [c.41]

В обычных условиях бактерии образуют АТФ, но последний удерживается внутри их собственных клеток, а не секре-тируется наружу. Однако бактериальная мембрана может приобрести присущую митохондриям способность переносить высокоэнергетический фосфат от внутреннего АТФ на наружный АДФ при посредстве аденилаткиназы и ферментов обмена АТФ—АДФ, локализованных в мембране. [c.187]

Б. Физиологическая основа. Креатин—важный компонент мышц, мозга, крови в форме креатинфосфата он служит высокоэнергетическим фосфатом. В норме небольшие количества креатина экскрети- [c.373]

Паул, Петерсон и Кеплен [57,58] рассмотрели это соотношение применительно к гладким сосудистым мышцам с использованием. методов, развитых в аналогичных исследованиях на эпи-телиях [67]. С экспериментальной точки зрения гладкие сосудистые мышцы дают значительные преимущества в механохи-мических исследованиях, поскольку эта система относится к числу самых медленно действующих [7, 63] и в отличие от скелетных мышц в них не содержится избыточного пула высокоэнергетических фосфатов [22,51]. Дэмерс-Ламберт и Роланд [c.275]

При физиологических условиях фосфагены поддерживают в мышцах необходимую концентрацию АТР в период его быстрого расходования как источника энергии для мышечного сокращения. С другой стороны, когда накапливается достаточно много АТР, реакция идет в направлении образования креа-тинфосфата, концентрация последнего повышается, и он выступает как форма хранения высокоэнергетического фосфата (рис. 11.10). Если же АТР служит донором фосфата при образовании соединений, имеющих более низкую свободную энергию гидролиза (табл. 11.1), то фосфатная группа становится низкоэнергетической, например [c.115]

Рис. 11.9. Перенос высокоэнергетического фосфата от промежуточных продуктов шиколта на ADP.

Эта реакция выполняет три функции 1) позволяет использовать высокоэнергетический фосфат ADP для синтеза АТР 2) позволяет превратить АМР, образующийся в ряде реакций активации, идущих с участием АТР, в ADP путем рефосфорилиро-вания 3) приводит к повышению концентрации АМР в условиях снижения содержания АТР и служит метаболическим (аллостерическим) сигналом к повышению скорости катаболических реакций, что в свою очередь приводит к увеличению генерации АТР (с. 217). [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология