ГДЗ по биологии, 10 класс, Пасечник, номер 13.3: АТФ и другие нуклеотиды. Витамины

В биохимии и молекулярной биологии термин «макроэргическая связь» относится к химической связи, при разрыве которой выделяется значительное количество свободной энергии. Обычно под этим понимают гидролиз фосфоангидридных или смешанных ангидридных связей в нуклеотидах.

Ключевым критерием является величина изменения стандартной свободной энергии Гиббса (ΔG^0′). Для макроэргических связей этот показатель составляет более -30 кДж/моль (часто указывают диапазон от -25 до -60 кДж/моль). Это означает, что реакция расщепления такой связи экзергонична и может быть сопряжена с эндергоническими процессами в клетке.

Наиболее известным примером служит аденозинтрифосфат (АТФ). В его молекуле присутствуют две высокоэнергетические связи между остатками фосфорной кислоты:

• Связь между β- и γ-фосфатными группами (концевая фосфоангидридная связь).
• Связь между α- и β-фосфатными группами.

При гидролизе концевой связи АТФ превращается в АДФ и неорганический фосфат (P_i), высвобождая около 30,5 кДж/моль энергии:

Именно эта энергия используется для синтеза белков, работы ионных насосов и мышечного сокращения.

Помимо АТФ, макроэргические связи встречаются в других нуклеотидтрифосфатах (ГТФ, ЦТФ, УТФ) и в специализированных молекулах-донорах энергии:

• Фосфоенолпируват (ФЕП): содержит одну макроэргическую связь, энергия гидролиза которой даже выше, чем у АТФ (около 61 кДж/моль).
• Креатинфосфат: важная макроэргическая молекула в мышцах, служащая резервом энергии для быстрой регенерации АТФ.
• Ацетил-КоА: содержит тиоэфирную связь, которая также классифицируется как макроэргическая из-за высокого потенциала переноса ацетильной группы.

Проверка: все перечисленные соединения участвуют в реакциях переноса групп или окислительно-восстановительных процессах, где требуется большой энергетический вклад, что подтверждает их принадлежность к классу макроэргических соединений.