ENERGETICKY BOHATÉ SLOUČENINY II. PaedDr. Jiřina Ustohalová

Obsah Makroergické sloučeniny Makroergní vazba Bioenergetická užitečnost biochemicky významných fosforylovaných sloučenin Adenosintrifosfát Další makroergické sloučeniny Spotřeba energie při svalové práci

/ Pi označuje anorganický monofosfát (PO43-) / MAKROERGICKÉ SLOUČENINY - obsahují velké množství energie vázané v makroergních vazbách MAKROERGNÍ VAZBA - je vazba s vysokou energií - přerušením se uvolní více jak 20 kJ/mol - označuje se vlnovkou Sloučenina ∆G°', kJ/mol Fosfoenolpyruvát -61,9 1,3-Bisfosfoglycerát -49,4 Acetylfosfát -43,1 Fosfokreatin PPi -33,5 ATP (-->AMP + PPi) -32,2 ATP (-->ADP + Pi) -30,5 Glukosa-1-fosfát -20,9 Fruktosa-6-fosfát -13,8 Glukosa-6-fosfát Glycerol-1-fosfát -9,2 Bioenergetická užitečnost biochemicky významných fosforylových sloučenin / Pi označuje anorganický monofosfát (PO43-) / / PPi označuje anorganický difosfát (P2O74-) /

ATP. = adenosintrifosfát. Ade – Rib – P ~ P ~ P. Ade = adenin ATP = adenosintrifosfát Ade – Rib – P ~ P ~ P Ade = adenin Rib = ribosa P = fosfát Struktura ATP

Přenos fosfátových skupin Úloha ATP - buněčná úloha spočívá v roli přenašeče energie = univerzální energetické oběživo - slouží jako spojka mezi energií bohatými fosfátovými donory a energií chudými fosfátovými akceptory Přenos fosfátových skupin

Spotřeba ATP. - rozklad živin Spotřeba ATP - rozklad živin Glc + ATP → Glc–6 – P + ADP Fru–6– P + ATP → Fru–1,6- bisfosfát + ADP Fosforylace fruktosa – 6 - fosfátu pomocí ATP za vzniku fruktosa -1,6 - bisfosfátu a ADP

Faktory makroergického charakteru fosfoanhydridových vazeb v ATP 1) Rezonanční stabilizace fosfoanhydridové vazby je menší než u produktů její hydrolýzy 2) Destabilizující efekt elektrostatického odpuzování mezi nabitými skupinami difosfátu ve srovnání s produkty hydrolýzy 3) Malá solvatační energie difosfátu ve srovnání s produkty hydrolýzy Rychlost obratu ATP - ATP je nepřetržitě hydrolyzován a regenerován - metabolický poločas kolísá v závislosti na typu buňky, př. mozkové buňky mají zásobu ATP na několik sekund - člověk - v klidu spotřebuje a regeneruje 3 mol ATP/hod - v zatížení 4 mol ATP/hod

Tvorba ATP – 3 způsoby 1) Fosforylace na substrátové úrovni ADP + Pi → ATP 2) Oxidační fosforylace a fotofosforylace v oxidačním metabolismu u fotosyntézy (aerobní) 3) Adenylátkinásová reakce AMP + ATP → 2 ADP ADP + Pi → ATP (probíhá na substrátové úrovni)

Příklad Další makroergické sloučeniny Acylfosfáty acetylfosfát Enolfosfáty fosfoenolpyruvát Fosfoguanidiny kreatinfosfát =makroergický zásobník pro tvorbu ATP

Spotřeba energie při svalové práci 1) Kreatinfosfát – pokryje volnou energii na několik minut (ale pouze na několik sekund při maximálním úsilí) fosfokreatin + ADP  kreatin + ATP 2) ATP 3) Glc 4) Glykogen

Souhrnný snímek Jak se nazývá energeticky bohatá sloučenina vznikající při exergonických reakcích Jakou hodnotu má volná energie vzniklá hydrolýzou ATP Co slouží v nervových a svalových buňkách obratlovců jako zásobárna energie při nízké koncentraci ATP Vyjmenujte energeticky bohaté sloučeniny