![]() |
|
|
Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 2ений в синтезе АТР на субстратном уровне фосфорилирования речь уже шла выше (гл. 8, разд. 3,5). 2. Гидролиз пирофосфата Расщепление неорганического пирофосфата {РР\) на две фосфатные (Pi) группы (гл. 7; разд. Д, 1) катализируется пирофосфатазами, которые присутствуют, по-видимому, во всех клетках. Их функция состоит, •очевидно, просто в удалении образующегося РР\ по мере его образования (табл. 7-2) и смещения равновесия в сторону образования требуемого соединения. Примером может служить образование активированных аминокислот (молекул аминоацил-тРНК), играющих важную роль п биосинтезе белка. Из уравнения (11-2) следует, что для активирования •одной молекулы аминокислоты требуются две молекулы АТР [2]. Хотя с термодинамической точки зрения за присоединение одного мономерного звена к полимерной цепи, казалось бы, не обязательно «платить» двумя молекулами АТР, часто такая расплата имеет место, а гидролиз PPi не оставляет сомнений в том, что реакция действительно идет до конца. Молекулы тРНК стремятся соединиться с аминокислотами в соответствии с уравнением (11-2), даже если концентрация свободных аминокислот в цитоплазме низка. Следует, однако, учитывать при этом также и законы кинетики. Последовательность биосинтетических реакций протекала бы, вероятно, Аминокислота АТР н2о 2Р,РР, Пирофосшатаэа О О н АЬенозин—О—Р—О—С—С I оR NH,+ V Активированная аминокислота ^ г РНК (со свободнойОН-группой) О NH3+ н/ -с \ AMP АТР—> тРНК —О—С Аденилатки-наэа 2 ADP Активированная аминокислота в окончательной форме готовая к синтезу белка (II-Z) Ct/ммарное уравнение 2АТР + Аминокислота + тРНК Аминоацил- т РНК+ 2 АДР + 2 Pi слишком медленно, если бы удаление РР\ не приводило к их ускорению. Следует также иметь в виду, что пути биосинтеза тщательно регулируются и наблюдаемые сложности частично могут быть объяснены наличием механизмов регуляции, которые до конца еще не выяснены. Хотя пирофосфатазы обнаруживаются повсеместно, тем не менее нельзя быть абсолютно уверенным в том, что РРг всегда подвергается гидролизу. В некоторых случаях энергия фосфоангидридной связи может сохраняться клеткой (гл. 13, разд. Д, 6). В некоторых метаболических реакциях в результате последовательного переноса концевых фосфатных групп двух молекул АТР на гидро-ксильную группу образуются пирофоофатные эфиры. Эти эфиры часто реагируют с отщеплением PPt; примером может служить поляризация пренильных единиц (реакция типа 6 Б, табл. 7-1; рис. 12-11). И в этом случае гидролиз идет до Р1ш Таким образом, расщепление пирофосфата представляет собой второй очень общий способ сопряжения процесса расщепления АТР с синтетическими реакциями. Известно несколько случаев, когда активация групп сопряжена с расщеплением АТР у С 5' (рис 7-7) с образованием триполифосфат ной связи РРР„ которая в свою очередь гидролизуется до Pi и РР, и в конечном счете до трех молекул Pi. Примером может служить образование S-аденозилметионина (SAM) [3], показанное в уравнении (11-3). СОО АТР *2 Метиокин H3+N-СН—CH.CH.-S-CH, - V -» PI + РР, сооI H.+N— СН — СН, — СН,—S — CHS SAM* СН2 (См гл 7, разд В, 2) Эта реакция представляет собой замещение у б'-метиленовой группы АТР атомом серы метионина. Исходным продуктом мог бы быть связанный с ферментом РРРг. Однако в действительности роль исходых продуктов принадлежит Pi и PPi, которые отделяются от фермента [3]. Было установлено, что Pi происходит от концевого фосфора (Pv) АТР. 3. Сопряжение фосфорилирования с последовательным расщеплением фосфатазой Третий общий способ сопряжения гидролиза АТР с последовательностью синтетических реакций состоит в переносе концевой фосфатной группы от АТР к одной из гидроксильных групп субстрата. Затем, после того как субстрат'принял участие в синтетической реакции, фосфат удаляется действием фосфатазы. Наглядным примером может служить активация сульфата [уравнение (11-4)] [4]. * Расположение связей относительно атома серы в сульфониевых солях таких, как SAM, не является планарным Кроме того, в этом случае отсутствует характерное для атома азота свободное вращение Следовательно, для таких соединений xapaKTepj но существование устойчивых энантиоморфных форм Биологически активной формой-SAM является (—) изомер Суммарное изменение свободной энергии стадий а и б реакции (11-4) имеет положительный знак (+12 кДж-моль-1), а равновесная концентрация аденилсульфата, образующегося в активационном процессе этого типа, очень мала [4]. Природа обошла эту трудность тем, что включила в процесс еще одну молекулу АТР для фосфорилирования З'-ОН-группы аденозинфосфосульфата. В результате аденозинфосфо-сульфат сразу же в процессе образования превращается в 3'-фосфо-5'-аденилсульфат [уравнение (11-4), стадия в]. Поскольку равновесие процесса, выражаемого уравнением (11-4), сильно смещено вправо, продукт накапливается в значительной концентрации (вплоть до 1 мМ в бесклеточных системах) и используется в качестве активного донора сульф |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|