Контрольна робота № 1
Біохімія спорту
1. Загальна характеристика і роль макроергічних сполук в обміні речовин. Вкажіть відомі Вам макроергічні речовини
Головними матеріальними носіями вільної енергії в органічних речовинах є хімічні зв'язки між атомами, тому при перетворенні хімічних зв'язків в молекулі рівень вільної енергії з'єднання змінюється. Якщо зміна рівня вільної енергії з'єднання при виникненні або розпаді хімічного зв'язку становить близько 12,5 кДж/моль преутвореного речовини, то такий зв'язок за своїм енергетичному рівню вважається нормальною. Саме таку розмірність має зміна рівня вільної енергії при перетворенні більшості зв'язків в органічних сполуках. Однак при новоутворенні і розпаді деяких зв'язків рівень вільної енергії в молекулах ряду органічних сполук змінюється в набагато більшому ступені і становить 25-50 кДж/моль і більше. Такі сполуки називаються макроергічними сполуками, а зв'язки, при перетворенні яких наступають настільки великі зміни в енергетичному балансі речовини,? макроергічними зв'язками. Останні на відміну від звичайних зв'язків позначають значком ~ .
Макроергічні зв'язку представлені переважно складноефірні, в тому числі і тіоефірнимі, ангідридну і фосфоаміднимі зв'язками. Однак найцікавіше, що майже всі відомі з'єднання з макроергічними зв'язками містять атоми Р і S, за місцем яких в молекулі ці зв'язки локалізовані. p align="justify"> Саме та енергія, яка вивільняється при розриві макроергічних зв'язків, поглинається при синтезі органічних сполук з більш високим рівнем вільної енергії, ніж вихідні. У той же час запаси макроергічних речовин в організмі постійно поповнюються шляхом акумулювання енергії, що виділяється при зниженні енергетичного рівня розпадаються сполук. p align="justify"> Таким чином, макроергічні речовини виконують функцію і донорів, і акцепторів енергії в обміні речовин; вони служать як акумуляторами, так і провідниками енергії в біохімічних процесах. Крім того, їм властива роль трансформаторів енергії, так як вони здатні перетворювати стаціонарну форму енергії хімічного зв'язку в мобільну, тобто в енергію збудженого стану молекули. Останній вид енергії і служить безпосереднім джерелом реакційної здатності молекул; перетворюючись знову в стаціонарну форму енергії хімічного зв'язку, він енергетично забезпечує видозміну речовин, їх перетворення, тобто їх обмін в організмі.
До макроергічних сполук відносяться, головним чином, аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) і речовини, здатні утворювати АТФ у ферментативних реакціях переносу переважно фосфатних груп, а також нуклеозідтрі-(або ді)-фосфорні кислоти, пірофосфорна і поліфосфорна кислоти, креатінфосфорная, фосфопіровіноградная, дифосфогліцеринової кислоти, ацетил-і сукцинилкофермента А, аминоацильного похідні адениловой і рибонуклеїнових кислот та інші.
В
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ)
В
Креатинфосфат
В
Ацетілкоензім А
Енергія, яка виділяється при розпаді макроергічних сполук і за рахунок якої може бути здійснена та чи інша робота, використовується не тільки для хімічного синтезу. Вона може служити в організмі для теплоутворення, світіння, накопичення електрики, виконання механічної роботи і т. п. При цьому хімічна енергія перетворюється в теплову, променисту, електричну, механічну і пр. Принципово важливо те, що перетворення хімічної енергії в інші її види протікає в організмі при обов'язковій участі сполук з макроергічними зв'язками, зокрема АТФ. У молекулі АТФ відбувається трансформація стабільної енергії макроергічних межфосфатних хімічних зв'язків у рухливу енергію збудження електронів пуринової частини молекули; це і є, ймовірно, перший етап перетворення енергії в організмі. Саме тому АТФ займає центральне місце в енергетичному обміні живої матерії. p align="justify"> Як видно з рис. 1, АТФ відіграє визначну роль як при запасанні, так і при витрачанні енергії, тобто є ключовим речовиною в енергетичному обміні організму. Відомо багато реакцій, за допомогою яких АТФ виникає з інших макроергічних сполук, і навпаки, є багато процесів, що призводять до синтезу макроергічних сполук при участі АТФ. Такі, наприклад, макроергічні з'єднання, як креатинфосфат, фосфоєнолпіровіноградная кислота і 1,3-дифосфогліцеринової кислота, при взаємодії з АДФ утворюють АТФ з виділенням креатину, піровиноградної кислоти і 3-фосфоглицериновой кислоти. Ці та подібні їм з'єднання прийнято позначати як АТФ-генеруючі речовини. Перераховані реакції оборотні, і за відомих умов рівновага може бути зміщен...
