ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Синтез строительных блоков из "Молекулярная генетика" Примером этого правила могут служить пути биосинтеза аминокислот. Как показано на фиг. 33, входящие в состав белков двадцать аминокислот можно разбить в соответствии с происхождением углеродных атомов их скелетов на четыре семейства. Синтез семейства ароматических аминокислот и гистидина начинается с глюкозы, расположенной в самом начале гликолитического пути. Синтез аминокислот, входящих в семейство пировиноградной кислоты, начинается с фосфоглицериновой кислоты, находящейся в середине, и с пировиноградной кислоты, находящейся в конце гликолитического пути. Синтез аминокислот глутаминового семейства начинается с а-кетоглутаровой кислоты, расположенной в середине цикла лимонной кислоты, а синтез штокшлот аспарагинового семейства— с щавелевоуксусной кислоты, находящейся в конце этого цикла. Теперь мы можем рассмотреть пути синтеза отдельных аминокислот, принадлежащих к этим семействам. [c.71] Энергия, необходимая для этой реакции, высвобождается в результате одновременного гидролиза одной молекулы АТФ с образованием одной молекулы АДФ и неорганического фосфата. [c.72] Таким образом, на образование каждой молекулы аланина затрачивается 34-(6/12) -4- 1 = 18 молекул АТФ. Углеродный скелет аспарагиновой кислоты происходит из щавелевоуксусной кислоты, которая образуется в конце цикла лимонной кислоты. Поэтому при синтезе аспарагиновой кислоты издержки метаболического хозяйства ограничиваются лишь тем количеством щавелевоуксусной кислоты, которое требуется для восстановления цикла. Как уже было показано, это составляет пять молекул НАД- Н и две молекулы АТФ. Кроме того, одна молекула НАД - Н затрачивается на восстановительное аминирование кетоглутаровой кислоты, так что на синтез одной молекулы аспарагиновой кислоты расходуется (6/12)-34 + 2 = 19 молекул АТФ. [c.73] Путь биосинтеза серина. [c.74] ЭТОГО процесса а-аминогруппа аспарагиновой кислоты конденсируется с СОз и с у-амидной группой глутамина, образуя незамкнутую структуру, содержащую все атомы будущего пиримидинового кольца. Затем кольцо замыкается и окисляется, образуя оротовую кислоту. Это соединение конденсируется затем с рибозо-5-фосфатом, образуя нуклеотид оротидин-5-фосфат. Наконец, в результате декарбоксилирования оротидин-5-фосфа-та образуется УМФ. Образование рибозо-5-фосфата показано в нижней части фиг. 36. Как можно видеть, его синтез начинается с глюкозо-6-фос-фата — самого первого промежуточного соединения гликолитического пути. [c.76] Все пять стадий превращения аспарагиновой кислоты в УМФ, как можно видеть на фиг. 36, представляют собой всего лишь уже знакомые нам реакции окисления—восстановления, гидрирования—дегидрирования и карбоксилирования — декарбоксилирования. Это еще раз показывает, что даже такое сложное химическое превращение, как превращение глюкозы, аммиака и неорганического фосфата в УМФ, происходит в результате многочисленных ступенчатых превращений, состоящих лишь из нескольких основных типов реакций. Следуя тем же принципам, которые мы использовали для подсчета затраты энергии на синтез аминокислот, можно подсчитать, что на синтез одной молекулы УМФ клетка расходует 53,5 молекулы АТФ. [c.76] ИГФ серином. Эта реакция катализируется ферментом триптофан-синта-зой и в качестве продуктов реакции дает триозофосфат и триптофан. Можно подсчитать, что общее количество химической энергии, затрачиваемой на этот сложный синтетический путь, составляет 80 молекул АТФ. Таким образом, триптофан является наиболее дорогостоящей из двадцати стандартных аминокислот. [c.78] Вернуться к основной статье