Задача 2. Определите минимальные энергетические затраты (в расчёте на число высокоэнергетических фосфатных групп), необходимые для биосинтеза P-глобиновой цепи гемоглобина (146 остатков) из всех аминокислот, АТР и GTP. Сравните свой ответ с расходами энергии на биосинтез линейной цепи гликогена, включающей 146 остатков глюкозы, соединённых α(1→4)-связью, и синтезируемой из глюкозы в присутствии АТР. Какова, исходя из ваших ответов, дополнительная энергетическая стоимость P-глобиновой молекулы, обусловленная тем, что в отличие от гликогена при её построении необходимо реализовать определённую генетическую информацию?

Примем стандартный минимальный подсчёт: на включение одного аминокислотного остатка затрачиваются две макроэргические связи при активации аминокислоты (АТР → АМР) и две при трансляции (GTP). На каждый остаток глюкозы гликогена приходится две высокоэнергетические фосфатные группы: одна при фосфорилировании глюкозы, другая — при образовании UDP-глюкозы.

1. Для P-глобиновой цепи: на один остаток приходится 2 + 2 = 4 высокоэнергетические фосфатные группы. Для 146 остатков: 146 × 4 = 584.

2. Для 146 остатков глюкозы в гликогене: 146 × 2 = 292 высокоэнергетические фосфатные группы.

3. Разность составляет 584 − 292 = 292 высокоэнергетические фосфатные группы.

Это сравнение использует обычный учебный расчёт на остаток и не учитывает дополнительные затраты на начало и завершение трансляции.

Ответ: биосинтез P-глобиновой цепи — 584, гликогеновой цепи — 292 высокоэнергетические фосфатные группы; разность — 292.