4. Адениндинуклеотиды

Адениндинуклеотиды являются компонентами трех коферментов (небелковая часть фермента) НАД⁺, ФАД, КоА.

НАД⁺ и НАДФ⁺ - динуклеотиды, в которых мононуклеотиды связаны между собой через остатки фосфорной кислоты. В состав одного из нуклеотидов входит амид никотиновой кислоты (Витамин РР), другой мононуклеотид представляет собой адениловую кислоту.

НАД⁺ и НАДФ⁺ участвуют в реакциях биологического окисления.

γ- положение никотинамидного фрагмента акцептирует гидрид ион (Н^‾) (хотя окончательно не установлено, происходит ли перенос атома водорода к этому коферменту одновременно с переносом электрона или эти процессы протекают раздельно). В результате присоединения Н‾ происходит восстановление НАД⁺ и его пиридиновое кольцо переходит в 1,4-дигидропиридиновый фрагмент. Происходит потеря ароматичности, и в связи с этим увеличивается величина энергии НАДН по сравнению с НАД⁺. Увеличение энергии происходит за счет энергии, выделяющейся в результате окисления субстрата. Примерами реакций, протекающих с участием НАД⁺ являются реакции окисления молочной кислоты до ПВК под действием фермента лактатдегидрогеназа, или окисление этилового спирта до ацетальдегида под действием фермента алкогольдегидрогеназа.

Молочная ПВК

кислота

Этанол Ацетальдегид

17.6 Аденозинтрифосфорная кислота

АТФ выполняет роль аккумулятора (накопителя) и передатчика энергии в клетке, обеспечивая синтез донора метильных групп – S – аденозилметионина из АТФ и метиона, участвует в переносе фосфатных групп.

АТФ содержит богатые энергией ангидридные макроэргические связи

О О

║ ║

- Р – О – Р -

│ │

ОН ОН

При расщеплении этой связи выделяется энергия ≈32 кДж/моль. Нуклеозидная часть молекулы важна для узнавания и связывания с различными ферментами, использующими АТФ и ГМФ. При физиологических значениях рН АТФ находится в ионизированном состоянии и в клетке связывается с Mg²⁺, Са²⁺. АТФ способна переносить потенциальную энергию на множество важных биологических соединений. Так с участием АТФ осуществляется активный транспорт ионов через биологические мембраны, активирование аминокислот перед их связыванием.

Процессы, связанные с расходованием энергии, сопровождаются расщеплением АТФ до АДФ и Н₃РО₄, а затем до АМФ. Наоборот в процессах распада питательных веществ часть освобождающейся энергии расходуется на образование АТФ из АДФ и АМФ.

В классическом синтезе полипептидов (белков) in vivo необходима активация аминокислоты, которая осуществляется путем взаимодействия АТФ с аминокислотой (реакция протекает по механизму S_N).

Протекание этой реакции облегчается за счет энергии, выделяющейся при разрыве макроэргической связи (- Р ≈ О – Р -) в момент ухода дифосфат иона.

13