Adenozíntrifosfát obsahuje dve vysokoenergetické fosfátové väzby.
**Vysokoenergetický fosfát** (alebo **fosforečnan**) môže byť jedna z dvoch vecí: 

* Fosfát-fosfátová väzba (fosfoanhydridová/makroergická/fosfagenová) prítomná v mnohých zlúčeninách, ako sú napríklad adenozíndifosfát (ADP) alebo adenozíntrifosfát (ATP)
* Zlúčeniny, ktoré obsahujú tieto väzby, ako napríklad difosfáty či trifosfáty nukleozidov alebo fosfagény (molekuly slúžiace ako zdroj energie v svaloch). Ak sa hovorí o poole vysokoenergetických fosfátov, ide o celkovú koncentráciu zlúčenín s vysokoenergetickými fosfátovými väzbami.

Vysokoenergetické väzby sa často zaznačujú vlnovkou, „~". Pomocou tejto vlnovky je ATP možné zapísať ako A-P~P~P. Tento zápis navrhol Fritz Albert Lipmann, ktorý ako prvý povedal, že ATP je hlavný spôsob presunu energie v bunke, a to v roku 1941. Tento zápis zdôrazňuje bioenergetický potenciál týchto väzieb vzhľadom na veľké množstvo uvoľnenej energie pri ich hydrolýze.

Rezonančná stabilita uvoľneného fosfátu je jeden z dôvodov, prečo sú fosfoanhydridové väzby vysokoenergetické.
Pojem „vysokoenergetický" môže spôsobiť zmätok, pretože záporná voľná energia nepramení priamo z rozkladu týchto väzieb. Rozklad týchto väzieb, tak ako väčšiny väzieb, je v skutočnosti endergonický a energiu spotrebúva. Záporná voľná energia pozostáva z toho, že väzby vznikajúce po hydrolýze (alebo fosforylácii pomocou ATP) majú nižšiu energiu než väzby prítomné pred hydrolýzou. Toto zahŕňa *všetky* väzby prítomné v reakcii, nielen tieto fosfátové väzby. Uvoľnenie energie je výsledkom mnohých faktorov, ktoré zahŕňajú rezonančnú stabilitu a solvatáciu produktov relatívne voči reaktantom.

Reakcie vysokoenergetických fosfátov
------------------------------------

Vysokoenergetické fosfáty majú zvyčajne pyrofosfátové (difosforečnanové) väzby, teda anhydridové väzby vznikajúce dehydratáciou derivátov kyseliny fosforečnej. Hydrolýza tejto väzby je za fyziologických podmienok exergonická, takže sa uvoľňuje energia.

Reakcie vysokoenergetických fosfátov| Reakcia | ΔG (kJ/mol) |
| --- | --- |
| ATP + H2O → ADP + Pi | -31 |
| ADP + H2O → AMP + Pi | -31 |
| ATP + H2O → AMP + PPi | -38 |
| PPi + H2O → 2 Pi | -24 |

Okrem poslednej uvedenej reakcie, PPi → 2 Pi, tieto reakcie väčšinou neprebiehajú v bunkách samovoľne, ale sú spriahnuté s inými procesmi, ktoré vyžadujú energiu. Reakcie vysokoenergetických fosfátov teda môžu:

* dodať energiu bunkovým procesom, čím umožnia ich priebeh
* spriahnuť procesy s konkrétnym nukleozidom, čím umožnia reguláciu daného procesu
* posunúť rovnováhu reakcie tým, že reakcia prebehne v jednom smere výrazne rýchlejšie, čím sa zabráni ustaveniu rovnováhy

Reakcia ATP + H2O → AMP + PPi je schopná dodať vyššiu energiu než pri štiepení jedného fosfátu. AMP sa potom regeneruje na ATP v dvoch krokoch, najprv pomocou reakcie ATP + AMP ↔ 2 ADP (katalyzovaná adenylátkinázou) a potom bežnými spôsobmi regenerácie ATP, teda napríklad oxidatívnou fosforyláciou alebo dráhami ako je glykolýza.

Referencie
----------

1. ↑   *ATP | Learn Science at Scitable* [online].. Dostupné online.
2. ↑   *ATP/ADP* [online]. 2013-10-02. Dostupné online. (po anglicky)
3. ↑   *Important High Energy Molecules in Metabolism* [online]. 2013-10-02. Dostupné online. (po anglicky)
4. ↑  Lipmann F. Metabolic generation and utilization of phosphate bond energy. *Adv. Enzymol.*, 1941, s. 99–162. ISSN 0196-7398.
5. ↑   *In Atp High Energy Bond Is Present* [online]. [Cit. 2021-12-01]. Dostupné online.

Pozri aj
--------

* Makroergická väzba
* Adenozíntrifosfát
* Adenozíndifosfát

Zdroj
-----


|  |  |
| --- | --- |
| Portal | Chemický portál |

*Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku High-energy phosphate na anglickej Wikipédii.*