Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 2 - Д. Мецлер 1980

Биосинтез; как образуются новые молекулы
Использование энергии АТР
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].

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 3'-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 сульфогруппы при образовании сернокислых эфиров. Цикл завершается еще двумя дополнительными реакциями. На стадии г [уравнение (11-4)] сульфогруппа переносится на акцептор, а на стадии д лишняя фосфатная группа отщепляется от аденозин-3',5'-дифосфата специфической фосфатазой. Поскольку в процессе превращения АМР в ADP расходуется еще одна (третья) высокоэнергетическая связь АТР, процесс образования одной молекулы эфира серной кислоты в сумме требует расхода трех высокоэнергетических фосфатных связей.

* 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 характерно существование устойчивых энантиоморфных форм биологически активной формой SAM является (—) изомер

Class="center">

Аналогичным примером использования АТР может служить его участие в фотосинтетическом восстановлении двуокиси углерода, в процессе которого АТР фосфорилирует рибулозо-5-монофосфат до рибулозодифосфата, после чего фосфатные группы удаляются в результате действия фосфатазы на фруктозодифосфат и седогептулозодифосфат (разд. Г, 2). Фосфатазы, участвующие в биосинтетических реакциях, характеризуются обычно высокой степенью субстратной специфичности, чем существенно отличаются от неспецифических фосфатаз, относящихся к ферментам, участвующим в процессах переваривания пищи (гл. 7, разд. Д, 1).