Ацетил свободная энергия

Свободная энергия образования А алкинов (ацети [c.492]

Из графика видно, что с повышением температуры свободная энергия образования углеводородов различных рядов изменяется различным образом. Быстрее повышается свободная энергия метановых углеводородов и циклопарафинов. Свободная энергия ароматических углеводородов и этиленовых углеводородов увеличивается медленней, В случае ацети.тена свободная энергия уменьшает- [c.116]

Проведенный анализ пространственных форм основных цепей амино. кислотных остатков в белках показал, что их конформационные состояния почти полностью определяются ближними взаимодействиями, т.е, взаимодействиями валентно-несвязанных атомов в пределах одного остатка Влияние даже ближайших остатков ни в одном случае не ведет к повышению энергии, а проявляется лишь в характере распределения конформационных точек в пределах низкоэнергетических областей конформационных карт изолированных молекул метиламидов N-ацетил-а-аминокислот. Несмотря на наличие средних и дальних взаимодействий, которые обусловливают образование глобулы, в белках не реализуются состояния остатков с повышенной энергией ближних взаимодействий. О высокой степени соответствия конформационных состояний самым низкоэнергетическим оптимальным конформациям свободных монопептидов свидетельствует, например, отсутствие в белках остатков в формах М и Н, которые проигрывают в условиях водного окружения глобальным оптимальным конформациям не более 3,0 ккал/моль. Распределение конформационных точек (р, 1 остатков в белках на картах метиламидов N-ацетил-а-аминокислот находится в хорошем соответствии со свободной энергией состояний изолированных монопептидов. [c.186]

На начальных стадиях катаболизма, каждая из которых для данного вида пищевых веществ вполне специфична, крупные молекулы, разрушаясь, образуют очень ограниченное число небольших органических молекул (не считая СОг и НгО). Этот процесс сопровождается освобождением примерно /з всей доступной свободной энергии. При разрушении углеводов образуются триозофосфаты и (или) пируват при разрушении жиров — ацетил-КоА (см. гл. ХП1), пропионил-КоА и глицерин при разрушении белков — аце-тил-КоА, оксалоацетат, а-кетоглутарат, фумарат и сукцинат. Те же соединения образуются и тогда, когда организм — как это бывает у бактерий — использует не совсем обычные источники углерода, например некоторые ароматические соединения (бензойная или миндальная кислота), алифатические (у-аминомасляная или итаконовая кислота) и гетероциклические (пурины или мочевая кислота) (фиг. 84). [c.273]

На второй стадии катаболизма стадия II) происходит неполный распад промежуточных продуктов, образовавшихся на стадии I. Этот процесс сопровождается выделением приблизительно Уз всей свободной энергии, потенциально доступной при полном окислении этих продуктов. При таком частичном распаде образуются трех- и двууглеродные соединения (триозы, пировиноградная кислота, ацетил-КоА), которые одновременно являются метаболитами центральных путей, включающих цикл лимонной кислоты и некоторые вспомогательные реакции. Полное окисление промежуточных продуктов, образовавшихся на стадии II (или образование каких-нибудь других конечных продуктов, в частности спирта, что имеет место при ана- [c.277]

Равновесие этой реакции весьма благоприятно для синтеза цитрата, так как разрыв тиоэфирной связи в ацетил-КоА сопровождается большим уменьшением свободной энергии (стр. 34). Таким образом, ацетат используется для синтеза цитрата в форме, обладающей высоким химическим потенциалом , и поэтому концентрации его в клетке могут быть небольшими. В связи с этим выработку способности синтезировать так называемые высокоэнергетические , или активированные , производные ключевых субстратов можно рассматривать как адаптацию, благодаря которой необходимые. метаболические реакции с неблагоприятными константами равновесия могут протекать с большой скоростью, не требуя физиологически опасных (или невозможных в живой клетке) концентраций субстратов. [c.121]

Свободная энергия этого процесса окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты А0° = —66 ккал. При этом около 50 ккал приходится на образование НгО через НАД. На декарбоксилирование и дегидрирование ацетальдегида идет 24 ккал, так что всего на молекулу уксусной кислоты освобождается 74 ккал. Из этого количества около 8 ккал остается в ацетил-КоА, что соответствует балансу 66 + + 8 = 74 ккал. [c.166]

К высокоэнергетическим соединениям относят и другие вещества, запасающие энергию в форме химической связи не фосфатных, а других функциональных групп, например тиоэфиры. Важным представителем этой группы является ацетил-КоА ( активный ацетат ). Стандартная свободная энергия гидролиза тиоэфиров [c.417]

Процесс дыхания включает три стадии [3, 7, 9] 1) окислительное образование ацетил-КоА из пировиноградной кислоты, жирных кислот и аминокислот на второй стадии катаболизма углеводов, липидов, белков (см. стр. 392), 2) распад ацетильных групп в цикле трикарбоновых кислот с образованием СОг и атомов водорода (см. стр.399),3) перенос электронов (соответствующих этим атомам водорода) по дыхательной цепи к конечному акцептору электронов — молекулярному кислороду, сопровождающийся большим уменьшением свободной энергии, значительная часть которой запасается в форме АТФ за счет сопряженного с окислением фосфорилирования АДФ. [c.422]

Центральным метаболическим путем в организме человека является аэробный путь окисления глюкозы, который включает постепенный распад молекулы глюкозы до пировиноградной кислоты, а затем до ацетил-КоА с последующим окислением в цикле лимонной кислоты до конечных продуктов обмена СО2 и НдО. На нем сходятся многие другие пути превращения питательных веществ, которые сопровождаются выделением свободной энергии. В следующих главах рассмотрены только основные метаболические пути превращения веществ, которые обеспечивают энергетику мышечной деятельности, процессы восстановления и адаптации организма к физическим нагрузкам. [c.28]

Бета-окисление ( 3-окисление) — распад жирных кислот на двууглеродные остатки уксусной кислоты — ацетил-КоА, которые далее окисляются в цикле лимонной кислоты. Биологическая химия — раздел биологии, изучающий химический состав, свойства молекул живых организмов и превращения веществ в процессе жизнедеятельности. Биологическое окисление — процесс ферментативного переноса водорода (электронов и протонов) от окисляемого вещества (акцептора) на другое вещество (донор), который сопровождается освобождением свободной энергии. [c.487]

У всех млекопитающих глюкоза в клетках превращается в пируват и лактат по метаболическому пути, который называется гликолизом. Для вступления на этот путь необходимо предварительное фосфорилирование. Гликолиз может протекать в отсутствие кислорода (анаэробно), если конечным продуктом является лактат. Ткани, которые потребляют кислород (аэробные условия), способны осуществлять превращение пирувата в ацетил-СоА, который далее может вступать в цикл лимонной кислоты в этом цикле ацетил-СоА полностью окисляется до СОг и Н2О большая часть потенциальной свободной энергии процесса запасается в форме АТР в результате окислительного фосфорилирования (рис. [c.166]

Цикл лимонной кислоты (цикл Кребса, цикл трикарбоновых кислот) представляет собой серию реакций, протекающих в митохондриях, в ходе которых осуществляются катаболизм ацетильных групп и высвобождение водородных эквивалентов при окислении последних поставляется свободная энергия топливных ресурсов тканей. Ацетильные группы находятся в составе ацетил-СоА (СН, — — СО 5 — СоА, активного ацетата), тиоэфира кофермента А. В состав СоА входит витамин пантотеновая кислота. [c.172]

Цикл лимонной кислоты является механизмом, обеспечивающим улавливание большей части свободной энергии, освобождаемой в процессе окисления углеводов, липидов и белков. В процессе окисления ацетил-СоА благодаря активности ряда специфических дегидрогеназ происходи образование восстановительных эквивалентов в форме водорода или электронов. Последние поступают в дыхательную цепь при функционировании этой цепи происходит окислительное фосфорилирование, т.е. синтезируется АТР (рис. 17.2 см. также гл. 13). [c.172]

Физическая теория и результаты расчета моно-, ди- и трипептидов, подтвержденные сопоставлением с экспериментальным материалом, позволили разработать количественный фрагментарный метод конформационного анализа олигопептидов. Метод основывается на предположении о возможности исследования конформационного состояния сложной аминокислотной последовательности путем предварительного анализа пространственного строения ее простых перекрывающихся фрагментов, конформационные возможности которых рассчитываются с использованием в качестве нулевых приближений всех комбинаций низкоэнергетических оптимальных конформаций свободных аминокислотных остатков (молекул метиламидов N-ацетил-а-аминокислот). Наборы лучших по энергии оптимальных состояний простых фрагментов служат исходными для формирования нулевых структурных вариантов более сложных фрагментов и т.д. В основе метода лежит построенная по принципу "дерева" классификация пептидных структур на конформации, формы и шейпы. Предложенная классификация полностью отвечает известным эксперимен- [c.587]

Иными словами, в белках пространственная форма основной цепи остатка типа Phe в значительной мере предопределяет положение его боковой цепи. Обратное влияние проявляется в уменьшении значений углов ф основной цепи, что также следует из расчета монопептида. Распределение по углам Xi = -60, 180 и 60° конформаций боковых цепей Phe и его стереохимических аналогов Туг, Тгр и His в белках составляет соответственно 56, 24 и 20% от их общего количества. Интересно, что согласно теоретической и экспериментальной оценкам приблизительно такие же веса трех ротамеров имеет свободная молекула метиламида К-ацетил- -фенилаланина. Наиболее вероятной величиной угла вращения вокруг связи С -С Х2 в монопептиде Phe является 90° (см. табл. 11.14). Такое же значение %2 чаще всего имеют остатки типа Phe в белках. Например, в миоглобине из 23 остатков этого типа угол %2. равный -90°,. имеют 16 остатков, %2 150° - 3 и - 30° - 4 в а-химотрипсине из 20 остатков угол Х 90° имеют 16. Из шести остатков на неспиральных участках в обоих белках с иными чем -90° значениями углов в пяти остатках углы близки к 150°. Теоретически такое положение ароматических колец также возможно только при %] = -60°. Действительно, во всех случаях, где Xi 150°, угол Xi близок к -60°. На а-спиральных участках белков боковые цепи остатков типа Phe имеют углы Xi —60 и 180° угол Xi - 60° в отношении ближних взаимодействий столь же вероятен, как и два отмеченных. Однако в а-спирали он не может реализоваться из-за наталкиваний, возникающих между ароматической группой и соседними боковыми цепями. Таким образом, в белках конформации всех остатков типа Phe близки к наиболее предпочтительным оптимальным конформациям метиламида М-ацетил- -фенилаланина. Распределение углов вращения в боковых цепях соответствует свободным энергиям ротамеров монопептида Phe. Идентичность распределения конформаций [c.187]

Равновесие этой реакции в клетке по больщей части сильно сдвинуто вправо, о чем свидетельствует характеризующая ее большая отрицательная величина стандартной свободной энергии гидролиза. Высвободившийся СоА-8Н может теперь принять участие в окислительном декарбоксилировании новой молекулы пирувата и образовать новую молекулу ацетил-СоА, способную вступить в цикл. Полагают, что промежуточным продуктом в цитрат-синтазной реакции является цитрил-СоА. Он образуется в активном центре фермента и быстро гидролизуется, после чего свободный СоА-8Н и цитрат отделяются от активного центра. [c.486]

Тиоловые эфиры также относятся к высокоэнергетическим соединениям. Ацетил-КоА, стандартная свободная энергия которого при физиологических pH составляет около —32,6 кДж/моль,— представитель этих эфиров. Стандартная свободная энергия гидролиза 4юсфоенолпирувата составляет —51,9 кДж, 1,3-дифосфоглнцерата — (—49,4), креатинфосфата — (—43,1), ацетилфосфата — (—42,4), аргининфосфата— (—32,2), АТФ — (—30,6), глюкозо-1-фосфата — (—20,9), фруктозо-6-фосфата — (—15,9), глюкозо-6-фосфата — (—13,8), глицерол-1-фосфата — (—8,2) кДж. [c.171]

По предложению В. А. Энгельгардта пирофосфорные и им аналогичные связи с высокой свободной энергией гидролиза называют макроэргтескими. На приведенной схеме они показаны волнистой чертой / . Образование макроэргических связей и является как бы аккумуляцией энергии. Такими же свойствами обладают тиоэфирные связи в ацетил СоА, лактил-глутатионе, N P связи в креатинфос-фате и т. п. Хотя ацетил СоА — важнейший специализированный субстрат переноса ацетильной группы с участием аденозинтрифосфата, и его иногда относят к эволюционным предшественникам АТР, все-таки основным соединением, выполняющим в клетке самые разно-ббразные функции, связанные с переносом свободной энергии, является АТР. [c.146]

Затрата энергии, связанная с образованием СоА ацил производных из свободной кислоты и коэнзима А, обычно, хотя и не всегда, компенсируется сопряженным расщеплением пирофосфатной связи Б АТР. Если АТР — это аккумулятор свободной энергии в биологических системах, то ацнл СоА осуществляет перенос этой энергии практически без потерь, поскольку макроэргические связи в АТР и ацил—СоА примерно равноценны. Это существенно расширяет круг синтетических процессов, осуществляемых за счет энергии АТР. Кроме того, продуктами окислительных биохимических реакций, таких как окислительное декарбоксилирование, обычно оказываются не сами кислоты, а их ацетил-ЗСоА производные. [c.154]

По своему общему типу молекула oASH несколько напоминает динуклеотидные субстраты переноса типа NADP" ". Ацетильная группа. переносится коэнзимом А в виде так называемого активного ацетата — СоА—З- СОСНз. Свободная энергия гидролиза ацетил СоА составляет около 6,3 ккал моль [П6, 117]. [c.155]

В процессе обмена веществ независимо от уровня организации живых организмов выявляются два основных типа переноса групп с высокими величинами свободной энергии (ДР) —это перенос фосфатных и ацетильных (ацильных) групп. Следует, однако, заметить, что все виды макроэргических соединений так или иначе связаны с АТФ. Образование ацетил-КоА из остатка неактивной уксусной кислоты и КоА осуществляется также при участии АТФ, которая при этой реакции отщепляет две молекулы фосфорной кислоты и переходит в адеииловую кислоту (АМФ). Образование и всех других известных макроэргических соединений происходит за счет расхода энергии, аккумулируемой в фосфорных соединениях АТФ. Содержание АТФ в клетках с точки зрения энергетического режима имеет решающее значение. Именно она улавливает и накапливает энергию, освобождающуюся при распаде органических веществ в организме. Другие макроэргические соединения в основном выполняют функции промежуточных переносчиков энергии. [c.240]

Стандартная свободная энергия гидролиза АТР до ADP зависит от pH и от присутствия двухвалентных катионов. Недавно получены следующие значения для этой величины от—7700 до —9000 кал моль- при pH от 7,0 до 8,0 и те.мпературе от 25 до 38 °С в присутствии солей магния в концентрации стандартная свободная энергия гидролиза приблизительно на 1200 кал-моль-1 менее отрицательна [1726, 3991]. Свободная энергия гидроля-связи ацетил-СоА колеблется от -8200 до -8500 кал-моль- [c.80]

Начальная реакция—конденсация ацетил-СоА и оксалоацетата, приводящая к образованию цитрата, катализируется конденсирующим ферментом, цитратсинтазой, при этом происходит образование связи углерод-углерод между метильным углеродом ацетил-СоА и карбонильным углеродом оксалоацетата. За реакцией конденсации, приводящей к образованию цитрил-СоА, следует гидролиз тиоэфирной связи, сопровождающийся потерей большого количества свободной энергии в форме теплоты это определяет протекание реакции слева направо до ее завершения [c.174]

При повышении уровня свободных жирных кислот в сыворотке крови пропорционально больше свободных жирных кислот превращается в кетоновые тела и соответственно меньше окисляется в цикле лимонной кислоты до СО2. При этом в результате регулирования достигается такое распределение ацетил-СоА между путем кетогенеза и путем окисления до СО2, что свободная энергия, запасаемая в форме АТР в процессе окисления свободных жирных кислот, остается постоянной. При полном окислении 1 моля пальмитата путем Р-окисления и последующего образования СО2 в цикле лимонной кислоты генерируется 129 молей АТР (см. гл. 23) если же конечным продуктом является ацетоацетат, образуется всего 33 моля АТР, а если З-гидроксибути-рат—то только 21 моль. Следовательно, кетогенез можно рассматривать как механизм, позволяющий печени окислять большие количества жирных кислот, используя реакции, входящие в сисгему окислительного фосфорилирования (при этом генерация макроэргов невелика). [c.293]

Существует несколько факторов, которые вносят свой вклад в процесс освобождения больших количеств свободной энергии, сопряженный с гидролизом этой группы соединений. В некоторых соединениях, например ангидрида.х, способность фосфорильной группы оттягивать электрон делает электрофильный карбонильный атом углерода ацильной группы менее стабильным. Кроме того, энергня резонанса продуктов гидролиза может существенно превышать энергию резонанса высокоэнергетического соединения. Об этом свидетельствует тот факт, что число резонансных форм для (креатинЧ-фосфат) значительно превышает число резонансных форм креатинфосфата число резонансных форм для (ион ацета-та+Рг) также превышает их число в ацетилфосфате. В принципе чем больше число возможных резонансных форм, тем выше стабильность системы. Об этом свидетельствует, например, тот факт, что я-электроны кислорода, связывающего ацетил и фосфат в ацетилфосфате, не могут одновременно удовлетворять потребности в электронах карбонильной и фосфорильной групп. [c.346]

Электроны переносятся к Ог по электронпереносящей цепи, которая рассматривается позднее, а свободная энергия, освобождающаяся в ходе этого процесса, сохраняется в форме АТР. Таким образом, за счет окисления ацетил-СоА в цикле лимонной кислоты клетки получают большую часть всей той потенциальной энергии, которая должна освободиться при окислении глюкозы, жирных кислот и аминокислот. Теперь можно рассмотреть более подробно индивидуальные реакции цикла. [c.398]

В образовавшейся ацилтиоэфирной связи 5-ацил-КоА заключен большой запас свободной энергии гидролиза (для ацетил-КоА АР.=8,2 ккал/моль), который используется затем в организме для осуществления биосинтетических реакций. Для тиоэфиров КоА характерным является наличие суммарного положительного заряда на углеродном атоме карбонильной группы и суммарного отрицательного заряда на атоме углерода алкильной группы [6]. [c.240]

Боковые цепи. Результаты предшествующего рассмотрения в определенной степени предопределяют и ответ на вопрос о соответствии конформационных состояний боковых цепей аминокислотных остатков в белках и свободных молекулах метиламидов N-ацетил-а-аминокислот. В самом деле, трудно представить наличие полного соответствия у основных цепей и отсутствие такового у боковых цепей. Тем не менее анализ конформационных состояний последних с точки зрения ближних взаимодействий не лишен целесообразности. Для удобства рассмотрения боковые цепи аминокислот можно разделить на гидрофобные (неполярные) и гидрофильные (полярные). Конформации гидрофобных боковых цепей определяются прежде всего ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями, которые могут иметь как стабилизирующий, так и дестабилизирующий характер, В первом случае они называются дисперсионными, или лондоновскими, взаимодействиями. У монопептидов из-за небольшого числа атомов в молекулах энергия дисперсионных взаимодействий невелика, и поэтому их конформационные состояния определяются в основном мощными силами отталкивания. У полярных боковых цепей значительную роль могут играть также (но не исключительно ) электростатические взаимодействия и водородные связи. Среди боковых цепей гидрофобных остатков можно выделить цепи, имеющие разветвление при атоме СР (Val, Не) и не имеющие такого разветвления. К последним относится группа аминокислотных остатков Phe, Туг, Тгр, His с ароматическими боковыми цепями. Изложенные в предшествующем разделе результаты теоретического конформационного анализа метиламида N-aцeтил- -фeнилaлaнинa (см. табл. 11,14) свидетельствуют о том, что в этой молекуле пространственные формы основной и боковой цепей взаимосвязаны каждой форме основной цепи соответствуют определенные энергетически выгодные положения заместителя, На рис, 11.26 представлена конформационная карта ср-у фенил аланинового монопептида, разделенная пунктирными линиями на области, [c.186]

Исходными в анализе инсектотоксина служили наборы оптимальных конформаций свободных монопептидов, полученных из расчета соответствующих метиламидов N-ацетил-а-аминокислот. На их основе были рассчитаны конформационные состояния перекрывающихся дипептидных фрагментов. Низкоэнергетические варианты всех возможных форм основ-Иой цепи и шейпов дипептидов использованы в расчете более сложных участков молекулы. Ниже мы остановимся на некоторых узловых моментах конформационного анализа инсектотоксина. Завершающая стадия расчета октапептида Met -Thr заключалась в рассмотрении 130 исходных приближений 18 различных форм основной цепи. Минимизация выявила резкую дифференциацию конформаций по энергии в широкий энергетический интервал i/общ = С Ю ккал/моль попали лишь восемь родственных структурных вариантов. Во всех случаях боковые цепи остатков ys и ys находятся далеко друг от друга и принудительное сближение атомов Сопровождается значительным повышением энергии. [c.317]

Набор начальных структурных вариантов Met-энкефалина формировался исходя из геометрии оптимальных конформаций отдельных аминокислотных остатков, известных из расчета соответствующих молекул метиламидов N-ацетил-а-аминокислот и оптимальных конформаций предварительно рассчитанного нами дипептида Phe -Met . Всего было получено 202 исходных конформационных состояния с 92 различными формами основной цепи, принадлежащими 16 шейпам, т.е. всем возможным в самом общем случае для пентапептида. На рис. III.24 представлено энергетическое распределение конформаций, полученных после минимизации энергии при вариации двугранных углов ф, у, со и х всех остатков. Из приведенной гистограммы следует, что оптимальные конформации различных форм и шейпов основной цепи, образованные из самых выгодных состояний остатков, существенно отличаются по энергии. Дифференциация оптимальных структур Ме1-энкефалина имеет место не только по шейпам, но и по формам основной цепи и конформационным состояниям. Предпочтительность для данной последовательности структур со свернутой основной цепью по сравнению с развернутой достаточно очевидна, поскольку у свободной молекулы только в этом случае сближенными оказываются боковые цепи Туг и Phe , Met . Шейпы пептидного остова efff, ипредоставляют возможность для образования в условиях плотнейшей упаковки стабилизирующих контактов между N- и С-кон-цевыми остатками. Следует отметить, что у последовательности Met-энкефалина, имеющей два смежных остатка Gly, энергетически выгодное [c.340]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология