4- استرات الكبريت (ثيواسترات) Thioesters
وأهم مثال عليها هو مرافق الانزيم A المرتبط بجذر الاستيل (من حمض الخليك) وبذلك يسمى مرافق الانزيم Acetyl Coenzyme A، الذي تبين المعادلة التالية تحلله إلى مكوناته الاصلية وهي ايون الخلات ومرافق الانزيم المختزل: rوG' لهذا التفاعل تبلغ حوالي 7500 كالوري للمول الواحد عند pH = 7.
وفي هذه الحالة – كما في حالة فوسفات الاستيل – فإنه يمكن كتابة بعض الصور الطنينية الممكنة للمركب الأصلي وأكثر منها لنواتج تحلله مما يساهم في زيادة الطاقة (قلة الاستقرار) فيه. يضاف إلى ذلك في هذه الحالة – وجميع الحالات الأخرى السابقة – الطاقة الناتجة عن تأين الحمض او الأحماض الناتجة (الخليك والفوسفوريك) والتي تساهم في زيادة الطاقة المختزنة في المركب الأصلي. ويحدث تأين هذه الأحماض بسبب درجة pH الوسط داخل الخلية الحية والتي تقرب من التعادل.
5- فوسفات الكرياتين Creatin Phosphate
وتبلغ الطاقة (rG') الناتجة عن تحللها 10300 كالوري للمول الواحد عند pH 7. ويشبه هذا المركب الحيوي الهام مركبات البيروفوسفات وفوسفات الاسيل من حيث أن عدم استقراره ناتج عن قوى التنافر الكهربائي بين شحنات متماثلة متقاربة، كذلك فإنه يميل للتحلل وانتاج مركبات أكثر استقراراً حيث يمكن كتابة صور طنينية أكثر لها. وبسبب هذين العاملين فإن كمية كبيرة نسبياً من الطاقة نتد عن تحلل فوسفات الكرياتين.
أن نواتج تحلل فوسفات الكرياتين (وهي الكرياتين وأيون الفوسفات) فإن لها عدداً أكبر من الصور الطنينية، وبالتالي فهي أكثر استقراراً من المركب الأصلي الغني بالطاقة للأسباب السابقة. وقد سبقت كتابة الرموز الطنينية لأيون الفوسفات.
أن فوسفات الكرياتين تستطيع فسفرة ADP الذي يتحول إلى ATP وينتج عن ذلك الكرياتين. ويبلغ التغير في الطاقة الحرة لهذا التفاعل 3000 كالوري مما يشير إلى أن الاتزان يميل باتجاه تكوين ATP. ولكن عندما يكون تركيز ATP عالياً في الأصل فإن التفاعل يميل للسير من اليمين إلى اليسار وبذلك تخزن الطاقة الزائدة على صورة فوسفات الكرياتين. وعندما ينقص تركيز ATP فإن التفاعل يميل باتجاه اليسار إلى اليمين لزيادة كمية هذا المركب الغني بالطاقة.
6- ازدواج التفاعلات Coupling of Reactions
سبق أن ذكرنا أن ما يحدث داخل الخلية الحية هو أن الطاقة الناتجة من التفاعلات الناشرة للطاقة – أي التي تكون ÄG لها سالبة – تستعمل في تسيير تفاعلات أخرى تحتاج إلى طاقة – ÄG موجبة -، أي أن تلك الطاقة الناتجة تستعملها الخلية للقيام بعمل من نوع معين. والطريقة الوحيدة التي تتم بواسطتها تلك العملية (أي استخدام طاقة ناتجة من تفاعل لتسيير تفاعل آخر) هي أن تدخل المواد المتفاعلة في عملية حيوية هامة تسمى ظاهرة ازدواج التفاعلات.
وأحسن طريقة لتوضيح المقصود بهذه الظاهرة الحيوية الهامة هي بواسطة المثال المحدد التالي: أثناء عملية هدم الجلوكوز وتحويله إلى حمض اللاكتيك (أو كحول الايثانول – في الخميرة) تحدث أكسدة المركب D – جليسرالدهيد – 3 – فوسفات إلى حمض جليسيريك – 3 – فوسفات. ويمكن تمثيل ذلك التفاعل على أنه نزع ذرتي هيدروجين من الالدهيد المتميه (المرتبط مع جزيء ماء) إن rG' للتفاعل تبلغ (-11800) كالوري تقريباً مما يشير إلى أن هذا التفاعل عكسي بسهولة. ولكننا نجد أن عملية انتاج المركب الغني بالطاقة (ATP) من (ADP) تحتاج إلى كمية من الطاقة بقدر بـ 7300 كالوري / مول – كما رأينا في الفقرة السابقة في درجة 37 ْ م. ويتم ذلك عبر مركب وسطي مشترك هو الحمض 3.1 – داي فوسفو جليسيريك.
والمركب الناتج من هذا التفاعل – وهو أحد المركبات الغنية بالطاقة التي سبق ذكرها في الفقرة السابقة – والذي يسمى فوسفات الأسيل Acyl Phosphate هو الذي يستخدم لتحويل ADP إلى ATP. وهذا التفاعل الأخير ينتج عنه كمية من الطاقة (3000 كالوري) يمكن حسابها بسهولة من طرح الطاقة التي يحتاجها إلى طاقة بواسطة ربطها بتفاءل أكسدة الجليسرالدهيد إلى الحمض المناظر والذي ينتج عنه كمية كبيرة من الطاقة نسبياً، مستفيدة بذلك من جزء من الطاقة الناتجة عوضاً عن أن تضيع كلها في الوسط على صورة حرارة.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق