36.Макроэргические соединения

Макроэргические соединения (макроэрги) – соединения, обеспечивающие энергией организм (за счет высокой энергии химической связи). Особенностью макроэргов является то, что при распаде энергия связи не рассеивается, а переносится без потерь на другие соединения. Макроэргической связью в макроэргах является фосфорильная связь, обозначаемая ~ Ф. Энергия макроэргической связи – 20-40 кДж/моль. К макроэргическим соединениям живого организма относятся АТФ, ГТФ, УТФ, ТТФ, креатинфосфат, фосфоенолпировиноградная кислота.

АТФ – мононуклеотид, содержащий три фосфат-группы. АТФ – это макроэргическое (высокоэнергетическое) соединение, содержащее две лабильные фосфатные связи.

АТФ – универсальная энергетическая валюта биологической системы, донор свободной энергии. В обычной клетке одна молекула АТФ расходуется в течение минуты. Оборот АТФ (АТР) очень высок. Человенк в покое расходует 40 кг АТФ за 24 часа. Во время интенсивных упражнений скорость расхода АТФ – 0,5 кг/мин. В тканях содержание АТФ в среднем 10^-6 моль/г.

Пути использования АТФ в организме:

• биосинтез

• мышечное сокращение

активный транспорт ионов через мембрану.

47.Схема анаэробного распада углеводов. Ферменты анаэробного распада.

Глюкоза и гликоген в клетках распадаются анаэроб­ным и аэробным путями. Этот этап превращения глюкозы происходит в цитоплазме (цитозоле). Аэробный распад характерен для тканей, обогащенных кислородом, анаэробный – для тканей с недостатком кислорода.Анаэробный распад

Анаэробный распад глюкозы и гликогена происходит в клетках мышечной ткани животного организма. Кроме того, анаэробное превращение глюкозы характерно для многих микроорганизмов. Данный путь распада называется дихотомическим (от греч. dicha – на две части + toma – сечение), так как в процессе наблюдается образование из одной молекулы гексозы (6 С-атомов) двух молекул триоз, содержащих по 3 С-атома. Конечный продукт анаэробного превращения – молочная кислота (СН₃–СН(ОН)–СООН).

Рассмотрим уравнения реакции анаэробного распада. Следует отметить, что в организме любой метаболический путь начинается с активации исходного соединения. Активация осуществляется основ­ной биохимической реакцией – переносом фосфорильной группы от АТФ в результате фосфорилирования.

Р -Я 1

Начальная реакция – фосфолирование глюкозы при участии АТФ с образованием глюкозо-6-фосфата (активной формы). Фермент, катализирующий перенос фосфорильной группы от АТФ к акцептору называется и киназой. Гексокиназа – фермент, способный переносить фосфорильную группу от АТФ к гексозам.

Р -Я 2

Данная реакция является реакцией изомеризации глюкозо-6-фосфата во фруктозо-6-фосфат (альдозы в гексозы). Реакция идет с участием фермента глюкозофосфатизомеразы.

Реакция 3.

Д анная реакция является реакцией фосфорилирования, катализируется ферментом фосфофоруктокиназой.

Реакция 4.

Р-Я 5

Р -Я 6

Р -я катализир-ся ф. глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназой.

Р-Я 7

Э то первая реакция гликолиза, в которой происходит образование АТФ; катализируется фосфоглицерокиназой.

Р-Я 8

Р-Я 9

Данная реакция является реакцией дегидратации. Катализируется ферментом енолазой.

Р еакция 10.

П оследняя реакция гликолиза – образование пирувата. Катализируется ферментом пируваткиназой.

Распад глюкозы по данной схеме образования пирувата называется гликолизом.

Реакция 11.

Образование лактата является завершающей реакцией анаэробного гликолиза. Энергетический баланс – две молекулы АТФ.

Данная реакция катализируется ферментом лактатдегидрогеназой, конечный продукт – молочная кислота.

При интенсивной мышечной деятельности молочная кислота на­капливается в мышцах и воздействует на нервные окончания, вызы­вая боль в мышцах. Возвращаясь в печень, молочная кислота уча­ствует в глюконеогенезе.

Анаэробный гликолиз характерен также для посмертных изме­нений мышечной ткани и характеризует первые три стадии посмерт­ного распада: предсмертный период, первоначальный период посмерт­ных изменений, окоченение. Накопление молочной кислоты вызывает сдвиг рН в кислую область, изменение рН является показателем качества сырья.