ВЫСОКОЭРГИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Высокоэргические соединения (син. макроэргические соединения) — группа природных веществ, содержащих богатые энергией связи; химические (ферментативные) превращения этих веществ сопровождаются освобождением большого количества энергии, к-рая затем расходуется на различные процессы жизнедеятельности: движение, биосинтез ряда соединений, транспорт ионов и других веществ через мембраны и т.д. Биологическое значение Высокоэргических соединений обусловлено их центральным положением в цепи реакций обмена веществ и энергии (см.), протекающих в живом организме. Химическая связь в молекуле Высокоэргических соединений, разрыв к-рой сопровождается выделением энергии, принято называть высокоэргической (макроэргической) или богатой энергией связью. Важна количественная характеристика высокоэргической связи, т. к. она позволяет оценить термодинамическую вероятность протекания процесса, в к-ром принимают участие B. с. Энергия, освобождающаяся при разрыве Высокоэргических соединений в том или ином биохимическом процессе, не эквивалентна самой энергии высокоэргической связи. В реальных условиях разрыв высокоэргической связи всегда сопровождается переносом отщепляемой от Высокоэргических соединений группы на молекулу какого-либо акцептора (напр., в случае гидролитического распада таким акцептором является молекула воды). Т. о., энергия, освобождающаяся при расщеплении Высокоэргических соединений, измеряется изменением свободной энергии в реакции переноса связанной высокоэргической связью группы атомов на молекулу акцептора. В связи с этим вместо принятого в биохим. литературе термина «высокоэргические соединения» иногда употребляют термин «соединения с высоким потенциалом переноса групп». Поскольку изменения свободной энергии в реакциях переноса группы зависят от химической природы донора и акцептора, то за потенциал переноса групп может быть принято изменение свободной энергии при переносе 1 моля высокоэргического соединения (донора) на стандартный акцептор (обычно воду) в условиях стандартных концентраций, температуры, активной реакции среды и т. д.

Четкой границы между соединениями с высоким и низким потенциалом переноса групп не существует. Условно принято считать Высокоэргическими соединениями такие вещества, для к-рых величина стандартной свободной энергии гидролиза более отрицательна, чем — 7 ккал/моль.

К числу биохимически важных веществ с высоким потенциалом переноса групп относится обширный класс фосфорорганических соединений, включающий в себя ангидриды фосфорной к-ты, ацилфосфаты, гуанидинфосфаты и енолфосфаты, а также целый ряд тиоловых эфиров и эфиров аминокислот. Центральное место среди них занимает аденозинтрифосфорная к-та (см. Аденозинфосфорные кислоты), значительные количества к-рой содержатся в растительных и животных тканях.

См. также Окисление биологическое.

Библиогр.: Брей Д. и Уайт К. Кинетика и термодинамика биохимических процессов, пер. с англ., М., 1059; Клотц И. Энергетика биохимических реакций, пер. с англ., М., 19 70, библиогр.; Малер Г. и Кордес Ю. Основы биологической химии, пер. с англ., М., 19 70.

Ю. Н. Лейкин.