макроэргические соединения

Слайд 7

Макроэргические соединения (macroergic compounds) [греч. makros — большой и ergon —

работа, действие] — органические соединения, содержащие богатые энергией (макроэргические) связи.
Макроэргические соединения присутствуют во всех живых клетках и участвуют в накоплении и превращении энергии; они образуются в результате фотосинтеза, хемосинтеза и биологического окисления.
Макроэргические связи - это ковалентные связи, которые гидролизуются с выделением значительного количества энергии: 30 кДж/моль и более (свободная энергия гидролиза).

Слайд 8

Термин «макроэргическая связь» используется исключительно для связей, энергия которых используется в

метаболизме и не указывает на истинную величину энергии связей.
Энергия связи всегда положительна, т.е. требуется энергия для разрыва связи.
Свободная энергия, высвобождающаяся при гидролизе высокоэргичных соединений обязана своим происхождением не разрыву связи, а тому что продукты гидролиза содержат меньше свободной энергии, чем исходные вещества.

Слайд 9

Виды макроэргических связей
Енолфосфатная связь
ΔG0′ = –61.9 кДж/моль
Представители: фосфоенолпируват

Слайд 10

Слайд 11

Ацилфосфатная связь
ΔG0′ = – 46 кДж/моль.
Представители: 1,3-дифосфоглицерат

Слайд 12

Гуанидинфосфатная связь
ΔG0′ = – 42 кДж/моль.
Представители: креатинфосфат

Слайд 13

Слайд 14

Тиоэфирная связь
ΔG0′ = – 34 кДж/моль.
Представители: ацетил-КоА, сукцинил-КоА.

Слайд 15

Фосфоангидридная связь
ΔG0′ = – 32 кДж/моль
Представители: все нуклеозидтрифосфаты и нуклеозиддифосфаты (АТФ,

ГДФ и их аналоги)

Слайд 16

Слайд 17

Аденозинтрифосфорная кислота
АТФ был открыт в 1929 году Карлом Ломанном.
В 1940-41 гг.

немецким биохимиком Фрицем Липманом была создана концепция АТФ-азного цикла: в процессе фото- или хемосинтеза энергия депонируется в форме АТФ.
АТФ в клетке расходуется на:
электрическую работу
химическую работу
тепловую работу
механическую
световую работу.

Слайд 18

Слайд 19

В клетках организмов животных есть три основных источника ~P для синтеза

АТФ.
1) окислительное фосфорилирование – механизм образования АТФ, использующий для этого энергию градиента электрохимического потенциала, возникающего на внутренней мембране митохондрий.
2) субстратное фосфорилирование – механизм синтеза АТФ, использующий энергию макроэргических соединений, образующихся в процессе метаболизма (1,3- дифосфоглицериновая кислота, сукцинил-КоА и т.д.).
3) синтез АТФ с использованием макроэргов, выполняющих своеобразную роль молекул – депо макроэргических связей (креатинфосфат).

Слайд 20

Сумму всех адениловых нуклеотидов в клетке
(АТФ, АДФ и АМФ) называют адениловой

системой.
Процессы гидролиза и синтеза АТФ происходят с высокой скоростью, поскольку общий фонд АТФ очень мал и для поддержания процессов жизнедеятельности в клетке его хватает только на несколько секунд.

Слайд 21

Причины макроэргичности АТФ:
1 причина.
АТФ присутствует в клетках в диссоциированной форме:
АТФ4-

+ H2O -----> АДФ3- + Фн2- + Н+, в соответствующих концентрациях:
10-3. (АТФ4-); 10-3.(АДФ3-); 10-3.(Фн2-): 10-7.(Н+,) .
Т. о. всякая работа в клетке сопровождается образованием H+, которые захватываются буферами.
1 причина макроэргичности: т. к. концентрация АТФ, АДФ и Фн одинакова (по 10-3 моль), а концентрация Н+ = 10-7 моль, согласно закону соотношения действующих масс равновесие сдвинуто вправо.

Слайд 22

2 причина:
в структуре АТФ имеется 3 фосфата и 2 ангидридные

связи, за счет этого на хвосте молекулы АТФ создается конформационная напряженность, возникает сила электростатического отталкивания и АТФ отдает молекулу фосфата. И при этом она переходит в более выгодное состояние АДФ + Фн, которое более устойчиво.

макроэргические соединения

Содержание

Владимир Петрович СкулачевАкадемик РАН, директор Научно-исследовательского института физико-химической биологии им. А.Н.Белозерского

1-й законЖивая клетка избегает прямого использования энергии внешних ресурсов для совершения

2-й законЛюбая живая клетка всегда располагает как минимум двумя "энергетическими валютами": водорастворимой (АТФ

Таким образом, Биологические виды энергии зависит от места локализации.Энергетические превращения в