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Phosphat-Gruppen-ÜbertragungspotenzialZoomA-Z

Fachgebiet - Biochemie

An biochemischen Reaktionen sind häufig phosphorylierte Verbindungen beteiligt, bei denen die hydrolytische Abspaltung der Phosphat-Gruppe eine hohe Gibbs-Standardreaktionsenergie ΔrG° aufweist. Diese Verbindungen dienen dazu, thermodynamisch ungünstige Reaktionen durch Kopplung mit der Phosphat-Gruppen-Hydrolyse thermodynamisch zu ermöglichen.

Das Phosphat-Gruppen-Übertragungspotenzial gibt an, wie gut die Phosphat-Gruppe einer solchen Verbindung auf andere Moleküle übertragen werden kann. Quantitative Basis für den Vergleich sind die Werte von ΔrG° für die Hydrolyse-Reaktion. Je größer der Betrag von ΔrG° ist (die Werte haben ein negatives Vorzeichen, da die Prozesse spontan ablaufen können), desto höher ist das Phosphat-Gruppen-Übertragungspotenzial. Beispielsweise hat die Hydrolyse des γ-Phosphats von ATP einen Wert von ΔrG° = -30,5 kJ/mol, die Hydrolyse der Phosphat-Gruppe von Phosphoenolpyruvat weist ΔrG° = -61,9 kJ/mol auf, und diejenige von Glucose-6-phosphat hat einen Wert von ΔrG° = -13,8 kJ/mol. Das bedeutet, dass Phosphoenolpyruvat von den drei genannten Verbindungen das höchste Phosphat-Gruppen-Übertragungspotenzial besitzt, ATP liegt an zweiter Stelle, Glucose-6-phosphat hat das relativ geringste.

Mit Hilfe des Phosphat-Gruppen-Übertragungspotenzials kann man auch abschätzen, ob es möglich ist, eine bestimmte Verbindung durch eine andere Verbindung mit Phosphat-Gruppe phosphorylieren zu lassen. Anhand der oben angegebenen Werte lässt sich z.B. ermitteln, dass Phosphoenolpyruvat aufgrund seines höheren Übertragungspotenzials in der Lage ist, ADP zu ATP zu phosphorylieren, dass aber andererseits Glucose-6-phosphat wegen seines geringeren Übertragungspotenzials dies nicht bewerkstelligen kann.