Советуем для ознакомления:

Физиология:

Популярные разделы сайта:

Макроэргические соединения. АТФ

Представление о так называемых макроэргических соединениях имеет большое значение для понимания процессов обмена веществ у человека. Обычно придерживаются ошибочного мнения о наличии в этих соединениях богатой энергией связи, разрыв которой высвобождает большое количество химической энергии. Следует подчеркнуть, что разрыв связи в любом химическом соединении приведет к высвобождению огромного количества энергии. Та «макроэнергия», о которой шла речь выше, высвобождается именно при гидролитическом расщеплении данного соединения, т. е. в результате присоединения элементов воды, так что макроэргические соединения весьма лабильны в водных растворах. Второе соображение, которое следует помнить, заключается в том, что именно свободная энергия, или высвобождаемая при гидролизе энергия, пригодная для последующего использования, придает этим макроэргическим соединениям столь большое значение для процессов обмена веществ. Свободная энергия представляет собой ту долю энергии, которая может быть использована организмом для выполнения химической работы, и обычно обозначается сокращенно буквой F; символ AF, встречающийся более часто, обозначает изменение свободной энергии в ходе реакции. Согласно третьему, наиболее важному из всех положению, ферменты обладают свойством катализировать перенос энергии между парами реагентов. Именно таким образом достигается сопряжение вырабатывающих энергию процессов катаболизма с потребляющими энергию процессами анаболизма, мышечного сокращения, передачи нервных импульсов и т. д.

Наиболее важным из числа богатых энергией, или макроэргических, соединений является АТФ, аденозинтрифосфат. Он состоит из гетероциклического структурного элемента аденина, пятиуглеродного сахара рибозы и трех фосфатных групп, соединенных пирофосфатными связями так, что они составляют цепочку. Именно последние придают АТФ способность легко подвергаться гидролизу. Вода легко атакует пирофосфатную структуру, поскольку электростатическое взаимное отталкивание отрицательно заряженных фосфатных групп создает тенденцию к их разобщению.

Это сильно выраженное стремление к отщеплению концевых фосфатных групп АТФ представляет собой также движущую силу катализируемых ферментами реакций переноса, которые приводят к фосфорилироанию других соединений в организме за счет АТФ. Такой перенос энергетически осуществим потому, что он направлен от субстрата, обладающего более высоким запасом энергии, к продуктам реакции, занимающим менее высокий энергетический уровень.

макроэргические соединения

Простым примером, иллюстрирующим эти правила, служит фосфорилирование глюкозы за счет АТФ, происходящее в присутствии фермента гексокиназы. Продуктами этой реакции являются аденозиндифосфат (АДФ, т. е. АТФ, концевая фосфатная группа которого удалена) и глюкозо-6-фосфат — соединение, бедное энергией.

В реакции, как это обычно имеет место при гидролизе любого простого фосфатного эфира сахаров, образование свободной энергии составляет лишь 2 или 3 ккал на 1 моль реагирующего вещества. Гидролитическое расщепление одной из пирофосфатных связей АТФ сопровождается, напротив, значительно большей потерей свободной энергии; по определению, участвующее в реакции вещество считают богатым энергией, если убыль свободной энергии составляет величину, превышающую 5 ккал на 1 моль реагента.

- Читать "Метаболизм АТФ. Фосфатные макроэргические соединения"

Оглавление темы "Метаболизм в организме":
1. Модифицирование ферментов. Адаптация путем синтеза ферментов
2. Генетическое детерминирование ферментов. Воздействие на механизм синтеза ферментов
3. Врожденное нарушение обмена. Альбинизм и алкаптонурия
4. Метаболические пути. Запасание энергии
5. Энергетическая лестница. Этапы выделения энергии при расщеплении глюкозы
6. Реакции гликолиза. Промежуточные метаболические продукты
7. Макроэргические соединения. АТФ
8. Метаболизм АТФ. Фосфатные макроэргические соединения
9. Азотсодержащие фосфагены. Значение макроэргических соединений
10. Окислительно-восстановительные реакции. Перенос водорода в клетке