Energetický náboj - Energy charge
![]() | tento článek potřebuje další citace pro ověření.Prosince 2009) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) ( |
Adenylátový energetický náboj je index používaný k měření energetického stavu biologické buňky.
ATP nebo Mg-ATP je hlavní molekula pro skladování a přenos energie v buňce: používá se pro biosyntetické cesty, udržování transmembránových gradientů, pohyb, dělení buněk atd ... Více než 90% ATP[1] se vyrábí fosforylací ADP pomocí ATP syntáza. ATP lze také vyrobit „fosforylace na úrovni substrátu ”Reakce (ADP fosforylace ((1,3) -bisfosfoglycerátem, fosfoenolpyruvátem, fosfokreatinem), sukcinát-CoA ligázou a fosfoenolpyruvátkarboxylkinázou a adenylát kináza, enzym, který udržuje tři adeninové nukleotidy v rovnováze ().
Energetický náboj souvisí s ATP, ADP a AMP koncentrace. Poprvé to definovali Atkinson a Walton [2] který zjistil, že je třeba vzít v úvahu koncentraci všech tří nukleotidů, nikoli jen ATP a ADP, aby se zohlednil energetický stav v metabolismus. Protože adenylátkináza udržuje dvě molekuly ADP v rovnováze s jednou ATP (), Atkinson definoval náboj energie adenylátu jako:
Energetický náboj většiny článků se pohybuje mezi 0,7 a 0,95[1] - oscilace v tomto rozsahu jsou poměrně časté. Daniel Atkinson ukázal, že když se energetický náboj zvýší z 0,6 na 1,0, hodnota citrát lyáza a fosforibosylpyrofosfát syntetáza, ovládání dvou enzymů anabolický (ATP-náročné) cesty jsou aktivovány,[2][3] zatímco fosfofruktokináza a pyruvátdehydrogenáza, ovládání dvou enzymů amfibolický cesty (dodávající ATP i důležité biosyntetické meziprodukty) jsou inhibovány[4] Došel k závěru, že kontrola těchto drah se vyvinula tak, aby udržovala energetický náboj v poměrně úzkých mezích - jinými slovy, že energetický náboj, stejně jako pH buňky, musí být neustále pufrován. Nyní víme, že většina, ne-li všechny anabolické a katabolické dráhy, jsou skutečně přímo či nepřímo řízeny energetickým nábojem.[5][6][7] Kromě přímé regulace několika enzymů adenylovými nukleotidy, AMP-aktivovaná protein kináza známá jako AMP-K fosforyluje, a tím reguluje klíčové enzymy, když klesá energetický náboj. To má za následek vypnutí anabolických drah při zapnutí katabolických drah při zvýšení AMP.[8][9]
Život závisí na adekvátním energetickém náboji. Pokud syntéza ATP je momentálně nedostatečná k udržení adekvátního energetického náboje, může být AMP převeden dvěma různými cestami na hypoxanthin a ribózu-5P, následovanou nevratnou oxidací hypoxanthinu na kyselinu močovou. To pomáhá tlumit náboj energie adenylátu snížením celkové koncentrace {ATP + ADP + AMP}.[10]
Reference
- ^ A b De la Fuente IM, Cortés JM, Valero E, Desroches M, Rodrigues S, Malaina I, Martínez L (2014). „O dynamice energetického systému adenylátu: homeoréza vs. homeostáza“. PLOS ONE. 9 (10): e108676. Bibcode:2014PLoSO ... 9j8676D. doi:10.1371 / journal.pone.0108676. PMC 4193753. PMID 25303477.
- ^ A b Atkinson DE, Walton GM (červenec 1967). "Zachování adenosintrifosfátu v metabolické regulaci. Enzym štěpení jaterních citrátů z krys". The Journal of Biological Chemistry. 242 (13): 3239–41. PMID 6027798.
- ^ Atkinson DE, Walton GM (únor 1965). "Kinetika regulačních enzymů. Escherichia coli fosfofruktokináza". The Journal of Biological Chemistry. 240: 757–63. PMID 14275132.
- ^ Shen LC, Fall L, Walton GM, Atkinson DE (listopad 1968). "Interakce mezi energetickým nábojem a modulací metabolitů v regulaci enzymů amfibolických sekvencí. Fosfofruktokináza a pyruvátdehydrogenáza". Biochemie. 7 (11): 4041–5. doi:10.1021 / bi00851a035. PMID 4301881.
- ^ Berg JM, Tymoczko JL, Gatto GJ, Stryer L (8. dubna 2015). Biochemie (Osmá ed.). New York. ISBN 978-1-4641-2610-9. OCLC 913469736.
- ^ Nelson DL, Cox MM, Lehninger AL (leden 2017). Lehningerovy principy biochemie (Sedmé vydání). New York, NY. ISBN 978-1-4641-2611-6. OCLC 986827885.
- ^ Horton H R (2006). Principy biochemie (4. vydání). Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. ISBN 978-0-13-145306-7. OCLC 58594968.
- ^ Ke R, Xu Q, Li C, Luo L, Huang D (duben 2018). "Mechanismy AMPK při udržování rovnováhy ATP během energetického metabolismu". Cell Biology International. 42 (4): 384–392. doi:10,1002 / cbin.10915. PMID 29205673.
- ^ Hardie DG (duben 2015). „AMPK: pozitivní a negativní regulace a její role v energetické homeostáze celého těla“. Současný názor na buněčnou biologii. 33: 1–7. doi:10.1016 / j.ceb.2014.09.004. PMID 25259783.
- ^ Chapman AG, Atkinson DE (prosinec 1973). "Stabilizace energetického náboje adenylátu reakcí adenylát-deaminázy". The Journal of Biological Chemistry. 248 (23): 8309–12. PMID 4752956.
![]() | Tento molekulární nebo buněčná biologie článek je a pahýl. Wikipedii můžete pomoci pomocí rozšiřovat to. |