Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

При изучении механизма этого процесса было установлено, что он ускоряется некоторыми дикарбоновых кислот, имеющих четыре атома углерода в цепи - янтарной, фумаровой, яблочной и особенно щавелевоуксусную

(щек, оксалоацетат). Было также замечено, что этот процесс значительно активируется трикарбоновых кислот, в частности лимонной, а количество последней увеличивается при добавления дикарбоновых кислот к гомогената мышечной ткани. Затем было доказано, что преобразование дикарбоновых кислот на трикарбоновых лимонную происходит вследствие реакции между ацетил-КоА и щавелевоуксусную кислотой. Постепенно выяснилось природу всех промежуточных продуктов и ферментных систем, участвующих в окислении ацетил-КоА до СО2 и Н2О в процессе аэробной фазы.

 

1. Цикл начинается с конденсации чотиривуглецевого компонента - щавелевоуксусную кислоты, и двовуглецевого компонента - а это-тил-КоА с участием молекулы воды с образованием активной формы лимонной кислоты и КоАБН. Углерод метильной группы ацетил взаимодействует с атомом углерода оксалоацетата (щек). Промежуточным соединением является цитрил-КоА, который гидролизуется с образованием свободного цитрата.

 

Гидролиз цитрил-КоА приводит к смещению суммарной реакции в направлении синтеза цитрата.

 

2. Лимонная кислота (цитрат), образовавшейся под влиянием фермента аконитатгидратазы дегидруеться и превращается в цис-ако-нитову кислоту, которая после присоединения молекулы воды превращается в изолимонну (изоцитрат). Как видно из формул, разница между лимонной и изолимонною кислотами заключается в том, что в лимонной кислоте гидроксил находится в □-положении, а в изолимонний - в □-положении относительно карбоксилу главной цепи.

 

Между тремя трикарбоновых кислот устанавливается динамическое равновесие в таком соотношении: цитрата 90%, изоцитрат -8%, цис-аконитату - 2%. В дальнейших преобразований привлекается изоцитрат; в процессе окисления его количество пополняется за счет изомеризации цитрата.

 

3. Следующая реакция является первой из четырех окислительно-восстановительных реакций цикла трикарбоновых кислот. Изолимонна кислота окисляется путем отщепления двух атомов водорода и превращается в щавлевоянтарну (ЩЯК, оксалосукцинат) кислоту, которая декарбоксилюеться к □ - кетоглутаровой. Таким образом, с переходом изолимоннои кислоты в щавлевоянтарну начинается окисление остатка уксусной кислоты, а декарбоксилированием ща-влевоянтарнои к □-кетоглутаровой кислоты - разрыв углеродной цепи и отщепления углерода в виде СО2. Обе реакции катализируемой одним ферментом - изоцитратдегидрогеназою. Этот фермент существует в двух формах, одна из которых НАД + - зависимая, другая-НАДФ +-зависимая.

 

Вследствие отщепления двух атомов водорода от изоцитрат НАД + и НАДФ + соответственно восстанавливаются до НАД ^ Н + Н + и НАДФЖ + Н +. Все описанные преобразования можно представить в виде следующей схемы. Следует отметить, что НАД-зависимый фермент локализуется в митохондриях, и атомы водорода от восстановленного НАД ^ Н + Н + далее переносятся по цепи дыхательных ферментов на кислород с образованием воды, т.е. процесс идет путем катаболизма. Вторая форма изоцитрат-дегидрогеназы (НАДФ-зависимая) находится преимущественно в цитоплазме, и атомы водорода ее восстановленной формы (НАДФ ^ Н + Н +), как правило, используются в процессах биосинтеза различных соединений (высших жирных кислот, холестерина, стероидных гормонов и др.) , т.е. процесс идет путем анаболизма.

 

4. Кетоглутаровая кислота по структуре подобна пировиноградной. Она испытывает такого же сложного окислительного дека-рбоксилювання под влиянием сложной полиферментные системы-2-оксоглутаратдегидрогеназы (□-кетоглутаратдегидрогеназы). Эта система, как и пируватдегидрогеназного, состоит из специфической белковой части - апоферментами и тех же коферментов (ТПФ, НБ-КоА, липоевой кислоты, НАД + и ФАД). Для этой реакции, как и для окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты, необходимы ионы Мg2 +. При этом выделяется вторую молекулу СО2 и отщепляются два атома водорода, которые связываются с НАД, образуя НАДРН + Н +.

 

5. Продукт этой реакции сукцинил-КоА относится к соединениям богатых энергию, и на следующей стадии цикла происходит перенос богатого энергию связи в сукцинильному тиоэфиры КоА в макроэргических фосфатных связей. Сукцинил-КоА реагирует с неорганическим фосфатом и превращается в сукцинилфосфат, а НБКоА высвобождается и может снова включаться в различные звенья обмена веществ. Сукцинилфосфат реагирует с гуанозиндифосфатом (ГДФ) и превращается в янтарную кислоту (сукцинат), а ГДФ, присоединяя фосфат, превращается в гуанозы-нтрифосфат (ГТФ). Таким образом, расщепление тиоефирного связи сукцинил-КоА сопряженное с фосфорилированием гуанозиндифосфату. Стоит обратить внимание на то, что во время окисления изолимоннои (трикарбоновых) кислоты в янтарную (дикарбоновых) отщепляется две молекулы СО2. Итак, окислилось два атома углерода, то есть столько, сколько было в уксусной кислоте.

 

6. Образована янтарная кислота (сукцинат) под влиянием фермента сукцинатдегидрогеназы окисляется в фумаровую кислоту. Акцептором водорода в этой реакции служит ФАД, а не НАД +, который используется в трех других окислительных реакциях цикла Кребса.

 

Молекула сукцинатдегидрогеназы содержит кроме Флавин четыре атома железа и четыре неорганических сульфиды. Гем в состав этого фермента не входит. Атомы железа связаны с неорганическими сульфидами. Белки такого типа известны как зализосиркопротеины (Fe-S-белки) или белки, содержащие негеминовых железо.



Загрузка...
Загрузка...
Реферати і шпаргалки на українській мові.
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии