Energia z ATP

Energia z ATP jest przekazywana innym nukleozydotrójfosforanom w reakcjach enzymatycznych z odpowiednimi nukleozydodwufosforana- mi. Stała równowagi tych reakcji wynosi w przybliżeniu 1,0, a więc potencjał termodynamiczny hydrolizy końcowej grup fosforanowych GTP, UTP, CTP musi być niemal taki sam, jak końcowej grupy fosforanowej ATP.

Wobec tego biosynteza jednego kodonu wymaga wydatku energety-cznego 3 razy po dwie reszty fosforanowe ATP, czyli około 6X7000 = = 42 000 cal/mol. Ponieważ potencjał termodynamiczny tworzenia wiązania dwuestrowego wynosi około 6500 cal/mol, a dla 3 takich wiązań potrzeba 3X6500 = 19 500 cal/mol, tak więc zużytkowanie w tym procesie 42 000 cal/mol skutecznie popycha reakcję w kierunku syntezy. Biosynteza łańcucha kwasu nukleinowego, zawierającego informację dla budowy łańcucha białkowego złożonego z 250 aminokwasów, kosztuje komórkę około 10,5 miliona cal/mol.

Nakłady energetyczne w biosyntezie białek, lipidów i polisacharydów. Schematycznie etapy biosyntezy białek przedstawiono na ryc. 11, a szcze-góły znajdzie czytelnik w podręcznikach biochemii. Pierwszym etapem jest aktywacja aminokwasów kosztem energii ATP. W reakcji aktywacji aminokwas zostaje podniesiony na wyższy poziom energetyczny przez przyłączenie grupą karboksylową do nukleotydu. Powstaje bezwodnik mieszany, w którym grupa karboksylowa aminokwasu jest połączona z resztą kwasu fosforowego AMP.’ O wykorzystywaniu w naturze połączeń tego rodzaju przy przenoszeniu energii wspomniano już na stronach 197 i 201. W tej reakcji zostaje odłączony pirofosforan, a więc ulegają zużyciu dwie grupy fosforanowe ATP. W następnym etapie grupa aminoacylowa zostaje przekazana specyficznemu przenośnikowi, którym jest odmiana RNA, tzw. przenośnikowy RNA (tRNA) i przyłączona wiązaniem estrowym. Powstałe wiązanie estrowe ma potencjał termodynamiczny hydrolizy AG’ = 6500 cal/mol.

Leave a Reply