Биологическая химия

Патогенез, лечение и профилактика заболеваний

Энергетический заряд клетки

Ряд реакций общего пути катаболизма зависит от концентрации адениловых нуклеотидов — АТФ, АДФ и АМФ. Суммарная концентрация адениловых нуклеотидов в клетке постоянна, но относительные концентрации могут изменяться вследствие их взаимопревращений.

Энергетический заряд клетки
Энергетический заряд.

Во многих клетках концентрации АТФ, АДФ и АМФ относятся примерно как 100:10:1 (однако отметим, что это приближенная оценка, в клетках разных типов различия могут быть заметными). Отсюда следует, что небольшие изменения концентрации АТФ могут приводить к значительным изменениям концентрации АДФ и АМФ. Например, если V]0 часть всей АТФ превратится в АДФ, то концентрация АДФ увеличится в 2 раза. Это имеет существенное значение, поскольку изменения активности аллостерических ферментов зависят не от абсолютной концентрации эффекторов, а от амплитуды изменения концентрации.Если весь фонд адениловых нуклеотидов представлен только АТФ (максимум высокоэнергетических связей), то энергетический заряд равен единице. Если в клетке имеется только АМФ (высокоэнергетических связей нет), то энергетический заряд равен нулю. В большинстве клеток энергетический заряд равен 0,8-0,9, т. е. адениловая система клетки почти насыщена энергией. При уменьшении энергетического заряда (уменьшение [АТФ], увеличение [АДФ] и [АМФ]) скорость реакций общего пути катаболизма увеличивается, а при увеличении — уменьшается (см. рис. 8.13).
В скелетных мышцах энергетический заряд равен 0,94 как в покое, так и при интенсивной мышечной работе. По-видимому, в мышцах энергетический заряд не выполняет регуляторной функции.