2) гликоген
3) глюкоза
4) АТФ (+)
АТФ (аденозинтрифосфат) относится к макроэргическим соединениям, поскольку содержит фосфоангидридные связи между фосфатными остатками. При гидролизе терминальной фосфатной группы АТФ с образованием АДФ и неорганического фосфата высвобождается значительное количество свободной энергии, используемой клеткой для биосинтеза, активного транспорта, мышечного сокращения и других энергозатратных процессов.
АТФ является универсальным непосредственным источником энергии и центральным звеном энергетического обмена. Она синтезируется при окислительном фосфорилировании в митохондриях, субстратном фосфорилировании в реакциях гликолиза и цикле трикарбоновых кислот, а также при переносе макроэргической фосфатной группы с креатинфосфата. Энергетическая ценность гидролиза АТФ обусловлена не простым разрывом связи , а более высокой стабилизацией продуктов реакции — АДФ и фосфата — по сравнению с исходной молекулой.
НАД является коферментом окислительно-восстановительных реакций и переносчиком электронов, тогда как гликоген и глюкоза служат энергетическими субстратами и запасными формами углеводов. Они могут подвергаться превращениям, приводящим к образованию АТФ, но сами в принятой биохимической классификации не относятся к макроэргическим соединениям.
| Соединение | Основная функция | Макроэргическая связь или энергетическая характеристика |
|---|---|---|
| АТФ | Непосредственный универсальный донор энергии | Содержит фосфоангидридные связи; гидролиз АТФ обеспечивает энергией клеточные процессы |
| ГТФ | Энергетическое обеспечение синтеза белка и сигнальных процессов | Нуклеозидтрифосфат с макроэргическими фосфоангидридными связями |
| Креатинфосфат | Быстрый резерв макроэргического фосфата, особенно в мышцах | Фосфоамидная связь; участвует в ресинтезе АТФ через креатинкиназную реакцию |
| 1,3-Бисфосфоглицерат | Промежуточный метаболит гликолиза | Содержит высокоэнергетическую ацилфосфатную связь; участвует в субстратном фосфорилировании |
| Фосфоенолпируват | Промежуточный метаболит гликолиза | Обладает высоким потенциалом переноса фосфата и обеспечивает образование АТФ |
| НАД+/НАДН | Перенос электронов и водорода в окислительно-восстановительных реакциях | Не считается классическим макроэргическим соединением; НАДН передает электроны в дыхательную цепь |
| Глюкоза и гликоген | Источник и депо углеводной энергии | Энергетические субстраты, но не макроэргические соединения в узком биохимическом смысле |
Содержание АТФ отражает баланс между ее синтезом и потреблением и особенно важно для тканей с высокой энергетической нагрузкой. При гипоксии и нарушении функции митохондрий снижается окислительное фосфорилирование, что приводит к дефициту АТФ и переходу клеток на менее эффективный анаэробный гликолиз. Поэтому АТФ рассматривают не только как макроэргическое соединение, но и как ключевой показатель функционального состояния клеточного энергетического метаболизма.