![]() |
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Регуляция активности пируватдегидрогеназы.
Пируватдегидрогеназный комплекс может существовать в активной и неактивной формах. Переход одной формы в другую осуществляется путём обратимого фосфорилирования с участием киназы и дефосфорилирования с участием фосфатазы. При этом фосфорилированная форма является неактивной, а дефосфорилированная – активной (рис.3). Рис.3. Активирование пируватдегидрогеназы.
При низкой концентрации инсулина и высоком уровне энергообеспеченности клетки (↑АТФ, ↑ ацетил-КоА и ↑ НАДН·Н+) этот комплекс находится в неактивном состоянии. Активирование пируватдегидрогеназного комплекса индуцируется инсулином, КоА-SН, пируватом, АДФ и ионами магния. Цикл Кребса – центральный путь обмена веществ. Своё название этот метаболический путь получил по имени открывшего его автора – Ганса Кребса, получившего (совместно с Ф. Липманом) за это открытие в 1953 г. Нобелевскую премию. В цикле лимонной кислоты улавливается большая часть свободной энергии, образующейся при распаде белков, жиров и углеводов пищи. Цикл Кребса – центральный путь обмена веществ. Образовавшийся в результате окислительного декарбоксилирования пирувата ацетил-КоА в матриксе митохондрий включается в цепь последовательных реакций окисления. Таких реакций 8. 1 реакция – образование лимонной кислоты. Образование цитрата происходит путём конденсации ацетильного остатка ацетил-КоА с оксалацетатом (ЩУК) при помощи фермента цитратсинтазы (с участием воды):
СН3 О=С―СООН Н2О НS-КоА СН2―СООН
КоА │ Н2С―СООН Ацетил-КоА Оксалацетат Лимонная кислота
Данная реакция практически необратима, поскольку при этом распадается богатая энергией тиоэфирная связь ацетил~S-КоА. 2 реакция – образование изолимонной кислоты. Эта реакция катализируется железосодержащим (Fe – негеминовое) ферментом – аконитазой. Реакция протекает чрез стадию образования цис-аконитовой кислоты (лимонная кислота подвергается дегидратированию с образованием цис-аконитовой кислоты, которая, присоединяя молекулы воды, превращается в изолимонную).
СООН СООН │ │
│ │ ОН―С―СООН Н―С―СООН │ │ Н―С―Н НО―С―Н │ │ СООН СООН Цитрат Изоцитрат
Реакция – дегидрирование и прямое декарбоксилирование изолимонной кислоты. Реакция катализируется НАД+–зависимым ферментом изоцитратдегидрогеназой. Фермент нуждается в присутствии ионов марганца (или Mg2+). Являясь по своей природе аллостерическим белком, изоцитратдегидрогеназа нуждается в специфическом активаторе – АДФ. СООН СООН
СН2 СН2 │ │ Н―С―СООН СН2 │ │ НО―С―Н С=О │ │ СООН СООН Изоцитрат α-кетоглутарат 4 реакция – окислительное декарбоксилирование α-кетоглутаровой кислоты. Процесс катализируется α-кетоглутаратдегидрогеназой – ферментным комплексом, по стуктуре и механизму действия похожим на пируватдегидрогеназный комплекс. В его «распоряжении» те же коферменты: ТПФ, липоевая кислота и ФАД – собственные коферменты комплекса; КоА-SH и НАД+ – внешние коферменты.
СООН СООН
CH2 CH2 │ ТПФ, липоевая к-та, КоА-SH, ФАД, НАД+ │ CH2 CH2 │ │
│ S-KoA COOH α-кетоглутарат Сукцинил-КоА Реакция – субстратное фосфорилирование. Суть реакции заключается в переносе богатой энергией связи сукцинил-КоА (макроэргическое соединение) на ГДФ с участием фосфорной кислоты – при этом образуется ГТФ, молекула которого вступает в реакцию перефосфорилирования с АДФ – образуется АТФ. СООН СООН │ │
│ │ СО COOH
Cукцинил-КоА Сукцинат
нуклеозидфосфаткиназа
Реакция – дегидрирование янтарной кислоты сукцинатдегидрогеназой. Фермент осуществляет прямой перенос водорода с субстрата (сукцината) на II комплекс дыхательной цепи митохондрий. Коферментом в этой реакции является ФАД. Комплекс «ФАД – сукцинатдегидрогеназа» прочно связан с внутренней мембраной митохондрий. ![]()
СООН СООН │ ФАД ФАДН2│
CH2 сукцинатдегидрогеназа CH │ │ СООН СООН Сукцинат Фумарат
7 реакция – образование яблочной кислоты ферментом фумаразой. Фумараза (фумаратгидратаза) гидратирует фумаровую кислоту – при этом образуется яблочная кислота, причём её L-форма, так как фермент обладает стереоспецифичностью.
СООН СООН │ Н2О │
СН фумараза Н–С –Н │ │ СООН СООН Фумарат L-Малат
8 реакция – образование оксалацетата. Реакция катализируется малатдегидрогеназой, коферментом которой служит НАД+. Образовавшийся под действием фермента оксалацетат вновь включается в цикл Кребса и весь циклический процесс повторяется.
СООН СООН │ │ НО–С– Н НАД+ НАДН ∙Н+ С=О
CH2 CH2 │ │ СООН СООН Малат ЩУК
Последние 3 реакции обратимы, но поскольку НАДН∙Н+ захватывается дыхательной цепью, равновесие реакции сдвигается вправо, т.е. в сторону образования оксалацетата. Как видно, за один оборот цикла происходит полное окисление, «сгорание», молекулы ацетил-КоА. В ходе цикла образуются восстановленные формы никотинамидных и флавиновых коферментов, которые окисляются в дыхательной цепи митохондрий. Таким образом, цикл Кребса находится в тесной взаимосвязи с процессом клеточного дыхания. Рекомендуемые страницы:
Читайте также:
![]() |
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 804; Нарушение авторского права страницы