Карбоксилирование пирувата

Рис. 20-3. Карбоксилирование пирувата, приводящее к образованию оксалоацетата. Включившаяся в состав оксалоацетата Oj снова отщепляется в одной из последующих реакций (рис. 20-4).

Химизм реакции обходного пути фосфорилирования пирувата приведен в табл. 20.1. Первая необратимая реакция глюконеогенеза катализируется мита-хондриальной пируваткарбоксилазой, которая содержит в качестве кофермента витамин Н (биотин). В митохондриях этот фермент катализирует АТФ-зави-симую реакцию карбоксилирования пирувата, в ходе которой образуется оксалоацетат. Для оксалоацетата внутренняя мембрана митохондрий непроницаема, и транспорт его в цитоплазму происходит с помощью малатного челночного механизма. Митохондриальная малатдегидрогеназа восстанавливает оксалоацетат до малата, который может выходить в цитоплазму. Затем уже цитоплазматическая малатдегидрогеназа окисляет малат до оксалоацетата для последующего участия в реакции, катализируемой фосфоеноилпируваткарбоксики- [c.273]

Таким образом, карбоксилирование пирувата в митохондриях имело лишь энергетическое значение, и углерод СО2 (отмечен звездочкой) в углеродную цепь продукта реакции не включается. Стехиометрическое уравнение реакции [c.274]

Напротив, в митохондриях печени, сердечной и скелетных мышц, почках и других органах при изменении функционального состояния, при метаболических сдвигах разной природы преобладающим может стать любой из основных путей метаболизма пирувата. Например, в митохондриях печени в условиях интенсивного глюконеогенеза или при голодании скорость реакции карбоксилирования пирувата в 5-10 раз и более превышает скорость ПДГ-реакции. [c.166]

Энергетическая эффективность пропионовокислого брожения связана также с выработкой пропионовыми бактериями новых метаболических способностей реакций транскарбоксилирования и перегруппировки, участия в процессе КоА-производных. Образование дикарбоновой кислоты из пировиноградной с использованием механизма транскарбоксилирования вместо прямого карбоксилирования пирувата позволяет избежать дополнительных энергетических затрат на этом этапе брожения. Все это вместе взятое позволяет рассматривать пропионовокислое брожение как более совершенный из рассмотренных до сих пор способов получения энергии в анаэробных условиях. [c.230]

Поступление соединений в цикл осуществляется в результате нескольких различных реакций. Одной из наиболее существенных является образование оксалоацетата путем карбоксилирования пирувата, катализируемого пируваткарбоксилазой [c.178]

Убыль метаболитов нитратного цикла восполняется с помощью анаплеротических (пополняющих) реакций, главной из которых является реакция карбоксилирования пирувата [c.124]

Анаплеротнческие реакции — ферментативные реакции, пополняющие запас промежуточных продуктов цикла трикарбоновых кислот, их еще называют возмещающими. Наиболее важная реакция такого рода — ферментативное карбокси-лирование пирувата с образованием оксалоацетата, катализируемая пируваткарбок-силазой. Когда цикл трикарбоновых кислот функционирует в условиях недостатка оксалоацетата или других промежуточных продуктов, реакция карбоксилирования пирувата стимулируется, в результате чего запас оксалоацетата растет. При избытке оксалоацетата может происходить декарбоксилирование с образованием пирувата [c.96]

Биотин служит переносчиком карбоксильных групп в ряде реакций Р-карбоксилирования типа 5.В (табл. 7-1). Первым указанием на существование этой функции явились данные о способности аспартата частично заменять биотин в стимулировании роста дрожжей Тоги1а сгетог1з. Было известно, что аспартат образуется путем переаминирования из щавелевоуксусной кислоты, которая в свою очередь могла образоваться путем р-карбоксилирования пирувата. Последующие исследования показали, что биотин необходим в АТР-зависимой реакции между пируватом и бикарбонат-ионом [c.194]

Глюконеогенез ЭТО образование нового сахара из неуглеводных предшественников, среди которых наибольшее значение имеют пируват, лактат, промежуточные продукты цикла лимонной кислоты и многие аминокислоты. Подобно всем прочим биосинтетическим путям, ферментативный путь глюконеогенеза не идентичен соответствующему катаболическому пути, регулируется независимо от него и требует расхода химической энергии в форме АТР. Синтез глюкозы из пирувата происходит у позвоночных главным образом в печени и отчасти в почках. На этом биосинтетическом пути используются семь ферментов, участвующих в гликолизе они функционируют обратимо и присутствуют в большом избытке. Однако на гликолитическом пути, т. е. на пути вниз , имеются также три необратимые стадии, которые не могут использоваться в глюконеогенезе. В этих пунктах глюконеогенез идет в обход гликолитического пути, за счет других реакций, катализируемых другими ферментами. Первый обходный путь-это превращение пирувата в фосфоенолпируват через оксалоацетат второй-это дефосфорилирование фруктозо-1,6-дифосфата, катализируемое фруктозодифосфатазой, и, наконец, третий обходный путь-это дефосфорилирование глюкозо-6-фосфата, катализируемое глюкозо-6-фосфатазой. На каждую молекулу D-глюкозы, образующуюся из пирувата, расходуются концевые фосфатные группы четырех молекул АТР и двух молекул GTP. Регулируется глюконеогенез через две главные стадии 1) карбоксилирование пирувата, катализируемое пируваткарбоксилазой, которая активируется аллостерическим эффектором ацетил-СоА, и 2) дефосфорилирование фруктозо-1,6-дифосфата, катализируемое фруктозодифосфатазой, которая ингибируется АМР и активируется цитратом. По три атома углерода от каждо- [c.617]

Основной путь сопряжения процесса расщепления АТР и восстановления NADP+ в организме человека состоит в карбоксилировании с последующим декарбоксилированием. Один цикл, сопровождающий такого рода превращение, показан в уравнении (11-13). Первая стадия [стадия а, уравнение (11-13)] представляет собой АТР-зависимое карбоксилирование пирувата до оксалоацетата — реакцию, активно протекающую в митохондриях [уравнение (8-2)]. Получающийся при этом [c.471]

Специальные ферментативные реакции, обеспечивающие пополнение пула промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты, носят название анаплероти-ческих ( пополняющих ) реакций. Наиболее важная реакция такого рода в животных тканях-это ферментативное карбоксилирование пирувата за счет Oj с образованием оксалоацетата (рис. 16-16) катализирует эту обратимую реакцию фермент пируваткарбоксилаза [c.496]

Цикл трикарбоновых кислот не только выполняет функцию конечного окисления органических веществ, но и обеспечивает процессы биосинтеза различными предшественниками, такими как 2-оксоглутарат, оксалоацетат и сукцинат. Отсутствие этих кислот привело бы к нехватке оксалоацетата, который служит акцептором для ацетил-СоА, и тем самым к нарушению цикла. Восполнение потерь промежуточных продуктов цикла трикарбоновых кислот-функция так называемых анапле-ротических реакций. Важнейший механизм обеспечения цикла С4-дикарбоновыми кислотами состоит в карбоксилировании пирувата и фосфоенолпирувата (С3 + С - С ). Эти реакции будут подробнее рассмотрены позже (разд. 7.5). [c.234]

Этот синтез, ведущий от пирувата через оксалоацетат к фосфоенол-пирувату, требует двух высокоэнергетических фосфатов одного для карбоксилирования пирувата, а другого-для образования фосфоенолпирувата из оксалоацетата. [c.249]

В общих сводках не имеется данных по термохимическим свойствам щавелевоуксусной кислоты. Однако декарбоксилирование этой кислоты изучалось с помощью радиоактивных индикаторов [62, 63, 105, 106, 113], причем получались хорошие данные по обратимости. Так, например, если нерадиоактивная щавелевоуксуспая кислота потеряет под действием энзима в атмосфере радиоактивной двуокиси лглерода половину своей двуокиси углерода, а оставшаяся часть будет проанализирована на радиоактивность, то в кислоте обнаружится измеримое количество активного углерода (в соседнем карбоксиле с группой СНа). Таким образом, в случае щавелевоуксусной кислоты равновесие больше сдвинуто в сторону карбоксилирования, чем в других органических кислотах. Быдо бы интересным доказать этот вывод непосредственно карбоксилированием пируватов. [c.193]

Свободную уксусную кислоту невозможно окислить путем дегидрирования. Именно поэтому она предварительно связывается с щавелевоуксусной кислотой (ЩУК), в результате чего образуется трикарбо-новая кислота цитрат. Дополнительные источники ЩУК 1) переамини-рование аспарагиновой кислотой (витамин В ) 2) карбоксилирование пирувата биотинсодержащим ферментом - витамин И (биотин). [c.143]

Фермент пируваткарбоксилаза катализирует первую реакцию превращения трехуглеродных предшественников в глюкозу (глюконеогенез). Ацетил-КоА — положительный модулятор реакции, т.е. при его избытке стимулируется карбоксилирование пирувата. (Образованная ЩУК обеспечивает окисление большого количества молекул ацетил-КоА. Поскольку ЩУК образуется преимущественно из углеводов, а ацетил-КоА — из жирных кислот, говорят, что жиры горят в пламени углеводов .) Ацетил-КоА-карбоксилаза катализирует образование малонил-КоА, играющего ведущую роль в биосинтезе жирных кислот. Для превращения пропионата в сукцинат необходим этап карбоксилирования, катализируемого пропионил-КоА-карбо-ксилазой. Это важный путь метаболизма жирных кислот с короткой цепью углеродных атомов и продуктов распада жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов. Особое значение этот путь имеет для взаимодействия кишечной микрофлоры и организма хозяина. В катаболизме лейцина и некоторых изопреноидов участвует реакция, катализируемая Р-метилкротонил-КоА-карбоксилазой. [c.361]

Известная роль в первичном связывании СОг принадлежит, по-видимому, не только углеводам, но и органическим кислотам. Одним из путей является карбоксилирование пирувата. Может иметь место также р-карбоксилирование а-кетоглутаровой и у-аминомасляной кислот. Многолетние исследования (Ничипоро-Бич с сотр. Доман, Воскресенская и др.) показывают, что характер превращений ФГК в большой степени зависит от специфических особенностей обмена веществ отдельных видов растений и [c.171]

Чтобы заменять вещества, пошедшие на биосинтез, происходят так называемые анаплеротические реакции [1036, 1038, 1047]. Например, щавелевоуксусная кислота получается пу- тем АТФ-зависимого карбоксилирования пирувата (10, Б). Так называемый глиоксилатный цикл (рис. 13.2), который можно представить себе как вариант цикла лимонной кислоты, функционирует у бактерий, которые вынуждены жить на СОа-субстратах, но нуждаются в Сгсоединениях. И здесь этот цикл служит не только для производства энергии, но и для процессов биосинтеза [1037, 1117]. В семенах высших растений и в некоторых других организмах глиоксилатный цикл протекает в глиоксисомах 18, Е). [c.138]

Кетоновые тела и свободные жирные кислоты экономят глюкозу в мышцах они тормозят (опосредованно) ее поступление в клетки, ее фосфорилирование с образованием глюкозо-6-фосфата, а также активность фосфофруктокиназы и окислительное де-карбоксилированйе пирувата. Окисление свободных жирных кислот и кетоновых тел приводит к повышению внутриклеточной концентрации цитрата, который ингибирует фосфофруктокиназу. Эти данные, а также результаты экспериментов с перфузируемым сердцем, которые показали, что ацетоацетат окисляется предпочти гельно по сравнению с жирными [c.297]

Щавелево-уксусная кислота НООС-СО-СН2-СООН - дикарбоновая кетокислота, встречающаяся во многих растениях. Соли щавелево-уксусной кислоты - оксалоацетаты - промежуточные продукты обмена веществ, связывающие превращение углеводов и аминокислот, Образуется щавелево-уксусная кислота при окислении аспарагиновой кислоты и аспарагина, карбоксилировании пирувата. При пере- [c.89]

В 1936 г. Вуд и Веркман обнаружили, что при сбражпванпн глицерола пропионовокислыми бактериями используется СО2. Последующие исследования с применением тяжелого изотопа углерода С показали, что СО2 включается в пропионовую кислоту, пропиловый спирт и сукцинат (в последнем в карбоксильные группы). СО2 связывалась и при аэробной диссимиляции пирувата в грудной мышце голубя. Эти наблюдения привели к предположению о том, что первоначальная реакция включает в себя карбоксилирование пирувата или производного пирувата. Кроме того, Калницкий и Веркман предположили, что необходимая для такой реакции энергия может поступать от фосфоенолпирувата. Когда из бактерий и ряда других организмов были выделены белки, катализирующие реакцию [c.494]

Смотреть страницы где упоминается термин Карбоксилирование пирувата: [c.353] [c.224] [c.359] [c.372] [c.543] [c.284] [c.496] [c.503] [c.719] [c.249] [c.281] [c.333] [c.334] [c.365] [c.207] [c.65] [c.97] [c.335] [c.420] [c.162] [c.194] [c.320] [c.25] [c.149] [c.116] [c.500]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология