Фосфагены

Фосфагены — энергетические субстраты действуют как формы хранения и передачи высокого группового потенциала, также известны как высокоэнергетические (макроэрготические) фосфатсодержащие соединения, включая креатинфосфат (∆G '= −43,1 кДж / моль), который находится в основном в скелетных мышцах. позвоночных, но также в сердце, сперме и головном мозге и фосфат аргинина (∆G ′ = — кДж / моль), который содержится в мышцах беспозвоночных. В условиях, когда АТФ быстро используется в качестве источника энергии для сокращения мышц, фосфагены позволяют поддерживать его концентрацию, при высоком соотношении АТФ / АДФ концентрация фосфагенов может увеличиваться, действуя как накопитель энергии.

Из известных систем фосфагенов наиболее изученной является система креатинфосфат / креатинкиназа , присутствующая у хордовых животных и иглокожих. Изображенная реакция: АТФ + креатин находится в равновесии с АДФ + фосфокреатин.

Они позволяют поддерживать пул высокоэнергетических фосфатов в диапазоне концентраций, который, если весь макроэргический фосфат находится в составе аденозинтрифосфата (АТФ), может создать проблемы из-за реакций, потребляющих АТФ в этих тканях. потому что мышечной ткани может внезапно потребоваться много энергии; эти соединения могут поддерживать запас высокоэнергетических фосфатов, которые можно использовать по мере необходимости для получения энергии, которая не может быть доставлена ​​немедленно путем гликолиза или окислительного фосфорилирования. Фосфагены дают немедленное, но ограниченное количество энергии.

Креатинфосфат и аргининфосфат также называют фосфогуанидами.

Фактическая биомолекула, используемая в качестве фосфагена, зависит от организма. Большинство животных используют аргинин как фосфаген; однако хордовые (позвоночные животные) используют креатин . Креатинфосфат или фосфокреатин вырабатывается из АТФ ферментом креатинкиназой в обратимой реакции:

• Креатин + АТФ ⇌ Креатинфосфат + АДФ (эта реакция зависит от Mg ++)

Однако кольчатые черви используют ряд уникальных фосфагенов; например, дождевые черви используют соединение N-фосфоломбрицин . Фосфагены были открыты Филипом Эглетоном и его женой Грейс Эглетон.