Makroergická väzba

Makroergická väzba je chemická väzba, ktorá pri hydrolýze (štiepení pomocou molekuly vody) uvoľní veľké množstvo energie[1] (30-50 kJ/mol).[2] Vo vzorcoch sa často označujú vlnovkou, ~. Zlúčeniny, ktoré obsahujú makroergické väzby, sa označujú ako makroergické zlúčeniny.[2]

Adenozíntrifosfát (ATP) je typickým príkladom zlúčeniny s makroergickou väzbou. Jeho vzorec je takisto možné zapísať ako AP~P~P, kde „~“ značí makroergickú väzbu

Podobne ako ostatné väzby, i na štiepenie makroergických väzieb je nutné dodať energiu.[1] Veľké množstvo energie, ktoré sa pri štiepení týchto väzieb uvoľní, je dané napríklad elektrostatickou repulziou nabitých produktov,[1][3] rezonančnou stabilizáciou,[3][4] rozdielu solvatačných energií reaktantov a produktov,[3] keto-enol tautomériou[3] alebo zvýšením entropie.[4] Pri porovnávaní energie je teda potrebné porovnávať reaktanty a produkty, nie len energiu väzby samotnej.

Zlúčeniny upraviť

Všeobecne medzi makroergické väzby patria rôzne anhydridové väzby – napríklad polyfosfátové (medzi dvoma a viacerými fosforečnanovými aniónmi), fosfosulfátové (medzi fosforečnanom a síranom) alebo acylfosfátové (medzi acylom a fosforečnanom). Takisto sem patria napríklad tioesterové alebo enolfosfátové väzby (medzi enolom a fosforečnanom).[2]

Medzi príklady konkrétnych zlúčenín patrí adenozíntrifosfát (ATP), adenozíndifosfát (ADP), kreatínfosfát,[2] takisto sem patrí napríklad acetylkoenzým A či fosfoenolpyruvát. Väčšina biochemicky dôležitých makroergických látok patrí do kategórie vysokoenergetických fosfátov. Prehľad niekoľkých zlúčenín a energia ich hydrolýzy sú uvedená v nasledujúcej tabuľke:[3]

Zlúčenina Energia ΔG°' (kJ/mol)
fosfoenolpyruvát (PEP) -61,9
1,3-bisfosfoglycerát -49,4
ATP (→ AMP + PPi) -45,6
kreatínfosfát -43,1
acetylfosfát -43,1
ATP (→ ADP + Pi) -30,5

Biochemický význam upraviť

Makroergické zlúčniny sú veľmi dôležité v biochémii. Ich hlavnou úlohou je prenos energie medzi rôznymi procesmi. Vďaka tomu je organizmus schopný využiť tieto zlúčeniny na prácu (napríklad pohyb organizmu), syntézu rôznych látok, membránový transport alebo napríklad na posun rovnováhy reakcie jedným smerom.[1][2] Hydrolýza makroergických väzieb takisto umožňuje fosforyláciu.[5]

Referencie upraviť

  1. a b c d Molecular cell biology. 7th ed. New York : W.H. Freeman and Co, 2013. ISBN 978-1-4292-3413-9. S. 50-57.
  2. a b c d e akroergické väzby. In: Malá encyklopédia chémie. 3. vyd. Bratislava : Obzor, 1981. 816 s. (Malé encyklopédie vydavateľstva Obzor.) S. 434.
  3. a b c d e VOET, Donald. Biochemistry. 4th ed. Hoboken, NJ : John Wiley & Sons, 2011. ISBN 978-0-470-57095-1. S. 579.
  4. a b Important High Energy Molecules in Metabolism [online]. Chemistry LibreTexts, 2013-10-02, [cit. 2022-10-30]. Dostupné online. (po anglicky)
  5. fosforylácia. In: Malá encyklopédia chémie. 3. vyd. Bratislava : Obzor, 1981. 816 s. (Malé encyklopédie vydavateľstva Obzor.) S. 259.