АТР І NADPH - ПЕРЕНОСНИКИ ЕНЕРГІЇ ВІД КАТАБОЛИЧЕСКИЙ РЕАКЦИЙ ДО АНАБОЛІЧНИХ

Великі молекули, такі як глюкоза, володіють великим запасом енергії. Коли молекула глюкози окислюється молекулярним киснем з утворенням шести молекул СОГ і шести молекул Н2О, вивільняється вільна енергія, яку клітина використовує для виконання роботи. Ця вільна енергія запасається в клітці у формі хімічної енергії (енергії фосфатних зв'язків) аденозинтрифосфату (АТР). Утворені молекули АТР можуть дифундувати в ті ділянки клітини, де необхідна енергія, тому АТР можна назвати переміщається джерелом енергії.

Синтез АТР забезпечують метаболіти, здатні за рахунок енергетичного сполучення забезпечити енергією субстратне фосфорилювання (синтез АТР з ADP і неорганічного фосфату - Р /). До таких метаболітів з високим потенціалом перенесення груп належать фосфоенолпіруват і 1,3-дифосфоглицерата. Обидва з'єднання є проміжними продуктами гліколізу (на рис. 11.2 - це речовини, які утворюються в проміжних стадіях перетворення глюкози в піруват). Процес гліколізу буде розглянуто докладно в наступних розділах. Також «багаті» енергією ацильні похідні коферменту А, такі як сукці- Ніл-СоА.Гідроліз сукцинил-СоА до сукцината пов'язаний в циклі лимонної кислоти з синтезом GTP (докладніше див. У розділі, присвяченому циклу лимонної кислоти). Фосфатної зв'язком, багатою енергією, володіє також креатинфосфат , за допомогою якого в м'язі при необхідності може регенеруватися АТР. Такі екзоергіческіе процеси катаболізму непрямим чином використовуються для синтезу АТР.

Перенесення електронів - інша форма передачі хімічної енергії від катаболічних окислювально-відновних процесів до тих реакцій анаболізму, для здійснення яких необхідно споживання енергії. Найбільш важливим із з'єднань, здатних до такого переносу, є нікотіналшдаденін- дінуклеотідфосфат (NADPH).

Узагальнюючи, можна сказати, що в катаболічних шляхах вільна енергія запасається у формі високоенергетичних фосфатів (у вигляді АТР) або відновлювальних еквівалентів у вигляді NADPH.

Енергія, що виділяється АТР в катаболічних процесах, досить велика. Зміна енергії Гіббса AG гідролізу фосфоан- гідридних зв'язків в АТР при pH 7 в стандартних умовах становить від -30 до -35 кДж / моль. У клітці (фізіологічні умови) дійсне зміна вільної енергії (Д G) при гідролізі АТР ще вище. Імовірно в фізіологічних умовах енергія Гіббса гідролізу АТР до ADP і неорганічного фосфату становить приблизно -50 кДж / моль. Для порівняння можна сказати, що при розщепленні складноефірного зв'язку між рибозой і фосфатом вивільняється тільки -9 кДж / моль.

Слід зауважити, що хоча АТР є джерелом хімічної енергії у всіх нормально функціонуючих клітинах, ця речовина не слід розглядати як «резервуар» енергії. Внутрішньоклітинна концентрація АТР дуже мала, мінлива і швидко витрачається. Дійсні «резервуари» енергії (Фос фагени), такі як креатинфосфат, існують в самій клітині. Ці «резервуари» акумулюють високоенергетичні фосфатні зв'язку, коли концентрація АТР висока, і віддають їх, коли концентрація АТР знижується. Аденілнуклеотіди, що знаходяться в клітці, забезпечують її високочутливим механізмом, що здійснює регуляцію енергоспоживаючих і енерговиробних процесів.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >