Химия онлайн
ТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ ЦИКЛ

ТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ ЦИКЛ (цикл Кребса), цик-лич. последовательность ферментативных р-ций (схема 1; назв. неионизир. форм к-т см. в ст. Обмен веществ), в к-рых осуществляются превращения ди- и трикарбоновых к-т, образующихся как промежуточный продукты в организме животных, в растениях и микробах.

Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 4126-28.jpg

Схема 1. Цикл трикарбоновых к-т.

Одновременно Т. к. ц.-метаболии, путь окисления до СО2 и Н2О аминокислот, жирных к-т и углеводов, к-рые вступают в этот цикл на разл. его стадиях (схема 2). Кроме того, образующиеся ди- и трикарбоновые к-ты м. б. исходными субстратами в биосинтезе мн. соед. (схема 3). Так, оксало-ацетат-субстрат в глюконеогепезе; сукцинил-КоА - проме-жут. продукт в синтезе порфиринов, ацетил-КоА-в синтезе жирных к-т, стероидов, ацетилхолина. Образующийся в цикле СО2 используется в реакциях карбоксилирования в синтезе жирных к-т, орнитиновом цикле и др. Участие Т. к. ц. в биосинтезе и катаболизме мн. в-в обусловливает его важное место в обмене в-в.

Т. к. ц. широко распространен у всех аэробных организмов, у эукариот (все организмы, за исключением бактерий и синезеленых водорослей) он осуществляется в митохондриях.

Суммарная реакция Т. к. ц. у животных имеет вид:

CH3C(O)SKoA + 3НАД + ФАД + ГДФ + F + Н2О : : 2СО2 + 3НАДН + ФАДН + ГТФ + 2Н + KoASH

НАДН и НАД, ФАДН и ФАД-соотв. восстановленные и окисленные формы кофермента никотинамидадениндинук-леотида (см. Ниацин) и кофермента флавинадениндинуклео-тида (см. Рибофлавин); ГДФ и ГТФ-соотв. гуанозинди-и гуанозинтрифосфат, Ф-неорг. фосфат, KoASH-кофер-мент А.

НАДН и ФАДН, образующиеся в цикле, окисляются в цепи переноса электронов (см. Дыхание, Окислительное фосфорилирование) с образованием АТФ, к-рый играет важную роль в энергетич. обмене.

В р-ции 1 цикла, катализируемой цитрат - оксалоацетат-лиазой, CH3C(O)SKoA стереоспецифично конденсируется с карбонильной группой оксалоацетата с образованием цитрата и свободного KoASH. реакция сопровождается значит. изменением своб. энергии (DG0 — 32,24 кДж/моль) и является практически необратимой. Активность митохонд-риального фермента у дрожжей ингибируется АТФ.

реакция 2 цикла, катализируемая аконитат-гидратазой,-изомеризация цитрата в изоцитрат путем последоват. дегидратации - регидратации через промежуточный образование цис-аконитата. реакция обратима, равновесие сдвинуто в сторону синтеза цитрата, однако в условиях непрерывного функционирования цикла конечным продуктом р-ции является изоцитрат.

В р-ции 3, катализируемой НАД- или НАДФ-зависимой изоцитратдегидрогеназой, происходит дегидрирование изо-цитрата при атоме С-2 с одновременным декарбоксили-рованием и образованием 2-оксоглутарата и СО2. Бактерии содержат НАДФ-зависимую изоцитратдегидрогеназу, активность к-рой регулируется хим. модификацией - фосфо-рилированием (инактивация) и дефосфорилированием (активация) при участии бифункцион. фермента изоцитратдегид-рогеназа-киназа (фосфатаза), играющего существ. роль в переключении обмена с Т. к. ц. на анаплеротич. ("возмещающий" образование промежуточный продуктов Т. к. ц.) глиокси-латный цикл. Эукариоты содержат обе формы изоцитрат-дегидрогеназы. Активность НАДФ-зависимого фермента, локализованного в митохондриальном матриксе и цитозоле, контролируется продуктами р-ции. Активность НАД-зави-симой изоцитратдегидрогеназы, локализованной исключительно в митохондриальном матриксе, активируется у грибов аденозинмонофосфатом (АМФ) и цитратом, у животных - аденозиндифосфатом (АДФ), цитратом и ионами Са2+.

реакция 4 катализируется мультиферментным 2-оксоглута-ратдегидрогеназным комплексом, состоящим из трех осн. ферментов: 2-оксоглутаратдегидрогеназы, дигидролипоил-сукцинилтрансферазы и дигидролипоилдегидрогеназы.

Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 4126-29.jpg

Схема 2. Цикл трикарбоновых к-т и катаболич. р-ции. Двойными стрелками отмечены многостадийные р-ции; семиальдегиды к-т w-оксокислоты.

Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 4127-1.jpg

Схема 3. Биосинтетич. и др. р-ции, сопутствующие циклу трикарбоновых к-т; аминокислоты, отмеченные звездочкой, в организме высших животных несинтезирую гея.

Сукцинил-КоА в р-ции 5, катализируемой сукцинил-КоА -синтетазой, подвергается распаду, в результате к-рого энергия тиоэфирной связи сукцинил-КоА запасается в виде синтезир. нуклеозидтрифосфата (у бактерий, грибов, растений-АТФ, у животных - ГТФ).

В р-ции 6, катализируемой сукцинатдегидрогеназой, происходит превращение сукцината в фумарат. Фермент входит в состав более сложного сукцинатдегидрогеназного комплекса (комплекса II) дыхат. цепи, поставляя восстановит. эквиваленты, образующиеся в р-ции, в дыхат. цепь.

Фумарат-гидратаза, катализирующая р-цию 7, осуществляет гидратирование фумарата с образованием L-малата. Активность фермента ингибируется АТФ.

Последняя реакция цикла, 8, катализируется L-малатдегид-рогеназой; L-малат при этом превращ. в оксалоацетат, к-рый может взаимод. с новой молекулой ацетил-КоА. реакция обратима, равновесие сдвинуто в сторону образования L-малата (DG0 +29,73 кДж/моль), но в условиях функционирования цикла конечным продуктом р-ции является оксалоацетат.

Предполагают, что катализируемые индивидуальными ферментами р-ции осуществляются благодаря действию надмолекулярного "сверхкомплекса", т. наз. метаболона. Преимущества такой организации ферментов очевидны -при этом не происходит диффузии кофакторов и субстратов, что способствует более эффективной работе цикла.

Наличие в Т. к. ц. 4 восстановит. р-ций (3, 4, 6 и 8), в результате к-рых на 1 молекулу CH3C(O)SKoA синтезируются 3 молекулы НАДН и 1 молекула ФАДН, определяет необходимые условия для его функционирования. Непрерывная работа цикла требует реокисления НАДН и ФАДН, к-рое в аэробных условиях, как правило, осуществляется через совокупность переносчиков электронов, составляющих дыхат. цепь, и сопровождается запасанием значит. кол-ва энергии. У животных это 11 молекул АТФ на 1 молекулу окисленного ацетил-КоА. У грибов, растений и особенно бактерий число молекул АТФ, образующихся при окислении НАДН и ФАДН, м.б. меньше вследствие разветвления дыхат. цепи.

В анаэробных условиях вместо Т.к.ц. функционируют его окислит. ветвь до 2-оксоглутарата (р-ции 1 : 2 : 3) и восстановительная - от оксалоацетата до сукцината (р-ции 8 : 7 : 6). При этом не происходит запасания большого кол-ва энергии и ф-ция цикла целиком определяется доставкой в-в для синтеза клеточного материала.

При переходе организма от покоя к активному состоянию возникает потребность в ускоренной мобилизации энергии (обменных процессов). У животных это достигается, в частности, шунтированием наиб. медленных р-ций Т. к. ц. (р-ции 1-3) и преимуществ. окислением сукцината. При этом исходный субстрат укороченного Т. к. ц. (2-оксоглутарат) образуется в результате быстрой р-ции переаминирования:

Глутамат + Оксалоацетат Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 4127-3.jpg 2-Оксоглутарат + Аспартат

Связь Т. к. ц. с глиоксилатным циклом осуществляется благодаря синтезу в последнем сукцината, к-рый в Т. к. ц. окисляется до оксалоацетата и служит, т. обр., поставщиком молекул с 4 атомами С в оба цикла на начальных стадиях их функционирования. Благодаря этому возможно функционирование этих циклов, когда в организме избыток соед. с 2 атомами С, напр. при выращивании бактерий на средах с СН3СООН и С2Н5ОН, а также при прорастании семян масличных растений, во время к-рого усиленно образуется ацетил-КоА.

Др. модификация Т. к. ц. (т. наз. 4-аминобутиратный шунт) - превращение 2-оксоглутарата в сукцинат, через глу-таминовую к-ту, 4-аминобутират и янтарный семиальдегид (3-формилпропионовая к-та). Эта модификация имеет большое значение для ткани мозга, в к-рой ок. 10% глюкозы распадается по этому пути.

Тесное сопряжение р-ций Т. к. ц. с дыхат. цепью, особенно в митохондриях животных, а также особенности регуляции активности индивидуальных ферментов цикла (для большинства из них АТФ является ингибитором) предопределяют снижение активности цикла в условиях генерирования высокого фосфорильного потенциала (отношения АТФ/АДФ) в клетке, и наоборот - активацию цикла при пониж. фосфорильном потенциале. У большинства растений, бактерий и мн. видов грибов тесное сопряжение цикла с дыхат. цепью преодолевается развитием альтернативных несопряженных путей окисления, позволяющих поддерживать дыхат. активность и активность Т. к. ц. на высоком уровне даже в условиях высокого фосфорильного потенциала. Т. к. ц. открыт в 1937 X. Кребсом и У. Джонсоном.

Лит.: Страйер Л., Биохимия, пер. с англ., т. 2, М., 1985, с. 49-68; Ленинджер А., Основы биохимии, пер. с англ., т. 2, М., 1985, с. 477-507; Кондрашова М.Н., "Биохимия", 1991, т. 56, в. 3, с. 388-404; Krebs H. А., Kornberg H. L., Energy transformations in living matter, В., 1957; Krebs H. А., "Persp. Biol. Med.", 1970, v. 14, p. 154-70; Srere P. A., "Ann. Rev. Biochem.", 1987, v. 56, p. 89-124. P. А. Звягильская.


 

Полезные интернет ресурсы:

Health-News.ru Большая медицинская энциклопедия

Health-News.ru Лекарства Фармакологический справочник

Educationspb.ru рефераты справочная информация для учащихся учебники

Gendna.ru Генетика, методы генетики, медицинская генетика

Оptbazastroymat.ru Стройсловарь строительство ремонт полезные советы

YFermer.ru Фермерское хозяйство, сельское хозяйство

 

источник:  "Химическая энциклопедия", изд. "Советская энциклопедия", М., 1988


просмотров: 1691
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
Alumabright Aluminum Cleaner Brightener 128 ounces (1 Gallon)

$18.99
End Date: Monday Sep-16-2019 5:53:14 PDT
Buy It Now for only: $18.99
|
Schaeffer's Citrol Multi Purpose Degreaser (16oz Can) #266

$4.43
End Date: Sunday Sep-8-2019 20:05:19 PDT
Buy It Now for only: $4.43
|
Steel Wool 12 pad, Super Fine Grade #0000 Rhodes American Final Fin

$8.10
End Date: Sunday Sep-1-2019 7:20:51 PDT
Buy It Now for only: $8.10
|
Evapo-Rust ER004 Super Safe Rust Remover - 32oz.

$37.55
End Date: Sunday Sep-1-2019 9:39:34 PDT
Buy It Now for only: $37.55
|
Nu-Calgon 4291-08 Nu-Brite Condenser Coil Cleaner, 1-Gallon

$9.91
End Date: Thursday Aug-29-2019 13:54:23 PDT
Buy It Now for only: $9.91
|
Evapo-Rust, The Original Super Safe Rust Remover, Water-based, Non-Toxic, Bio...

$7.99
End Date: Tuesday Sep-3-2019 12:00:20 PDT
Buy It Now for only: $7.99
|
Electronic Contact Cleaner Spray Best Quick Drying Specialist Fix 11 Oz.

$7.59
End Date: Sunday Sep-8-2019 3:27:35 PDT
Buy It Now for only: $7.59
|
Electric Contact Cleaner Spray WD 40 Specialist Electric Equipment Cleaning

$27.58
End Date: Friday Sep-20-2019 19:32:39 PDT
Buy It Now for only: $27.58
|
Search Results from AllSoft: новости

Сан-Франциско ждет! Вы — Маркус, блестящий хакер, объединяетесь с DedSec, чтобы противостоять ctOS 2.0, системе глобального контроля. Сокрушите ее, это будет взлом века!
Первым покупателям — скидка 250 рублей! Успей купить первым! 


подробнее»
181528

PrintStore Pro — программа для учета расходных материалов и оборудования. Просчитывает запас каждого картриджа в каждом принтере и помогает сформировать заказ на следующий период. Поддерживает учет перезаправок. Учитывает при всех операциях совместимость принтеров и картриджей. Хранит историю всех действий с картриджами и принтерами, позволяет создавать множество отчетов.


подробнее»
123795

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
139103

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
141754

Retouch Pilot — программа для удаления изъянов с фотографий, таких как царапины, мелкие пятна и другие мелкие дефекты, существующие на фото или полученные при сканировании. Вы можете удалять целые объекты, попавшие случайно в кадр, а также инструментом пластика изменять форму и пропорции. Программа позволяет ретушировать изъяны кожи - пятнышки, морщинки и др..


подробнее»
26516

R-Studio — эффективное программное обеспечение, позволяющее восстанавливать данные с жестких дисков, CD, DVD, дискет, USB дисков, ZIP дисков и устройств флеш-памяти.


подробнее»
88115

Сборка электронных каталогов автозапчастей включает в себя грузовые автомобили Европы и Китая. В сборку включена программа Tecdoc, позволяющая подобрать не оригинальные запчасти.


подробнее»
183206

Sound Pilot озвучивает клавиатуру. Каждое прикосновение к клавиатуре рождает звук, который разнообразит процесс набора текста, развлекает и снижает утомляемость.


подробнее»
78205
Search Results from «Озон» Химия
2007 Copyright © GenDNA.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. Партнёрская программа.
Яндекс.Метрика Яндекс цитирования