Аэробное декарбоксилирование пировиноградной кислоты

В аэробных условиях пируват является исходным веществом для цикла трикарбоновых кислот, где процесс окисления идет до СО2 и воды (рис. 16). Вначале в результате окислительного декарбоксилирования пировиноградная кислота превращается в уксусную. Освободившийся атом водорода связывается соответствующим ферментом дегидрогеназой. Этот атом, как и. все дру- [c.39]

Превраш,ение молочной кислоты в пировиноградную кислоту, аэробное декарбоксилирование последней с образованием ацетил ЗКоА и включение его в цикл трикарбоновых кислот, в результате которого он подвергается разрушению с превращением в углекислый газ и воду, составляют аэробную фазу распада углеводов, освобождающего всю их потенциальную энергию. [c.294]

Цикл лимонной кислоты. Аэробное превращение молочной кислоты в двуокись углерода и воду протекает через стадию образования пировиноградной и затем уксусной кислот. Уксусная кислота является одним из наиболее важных продуктов обмена. Она лежит на перекресте многих биохимических путей. Участие уксусной кислоты в образовании АТФ связано в основном с включением в цикл лимонной кислоты. Этот цикл (фиг. 104) представляет собой последовательную цепь реакций, начинающуюся с конденсации двууглеродного остатка уксусной кислоты с четырехуглеродным носителем . Образовавшаяся шестиуглеродная кислота носит название лимонной кислоты. Путем ряда дегидрирований (потеря водорода) и декарбоксилирований (потеря двуокиси кислорода) она, в конце концов, теряет 2 углеродных атома и опять образуется четырехуглеродная молекула носителя. Таким образом, становится возможным следующий оборот цикла. В результате каждого оборота цикла образуется 18 молекул АТФ на каждую исходную молекулу молочной кислоты. Механизм образования АТФ в лимоннокислом цикле не показан на фиг. 104, да он еще и неизвестен. Общее обсуждение этого вопроса см. в приложении 2. [c.380]

Каков же энергетический баланс аэробной стадии окисления пировиноградной кислоты через цикл ди- и трикарбоновых кислот Мы видели, что при окислительном декарбоксилировании пировиноградной кислоты, а также в реакциях (4), (8) и (12) этого цикла образуется всего четыре молекулы, восстановленных НАД или НАДФ. Кроме того, при окислении янтарной кислоты в реакции (10) образуется одна молекула восстановленного флавинового фермента (ФАД-Нг). При окислении каждого восстановленного пиридиннуклеотида может синтезироваться по три молекулы АТФ в результате возникают 3X4=12 молекул АТФ. За счет энергии окисления восстановленного ФАД Нг образуется две молекулы АТФ, так как при окислении этого соединения имеются только два фосфорилирования (между цитохромами O и с и цитохромами а и Оз). Следовательно, всего при полном окислении одной грамм-молекулы пировиноградной кислоты может синтезироваться 12+2=14 молекул АТФ. Но каждая молекула глюкозы дает две молекулы пировиноградной кислоты, поэтому на аэробной стадии окисления глюкозы всего образуется 14X2 = 28 АТФ, т. е. организм может использовать 12x28 = 336 ккал энергии на каждый моль глюкозы. Эффективность использования энергии при аэробном дыхании составляет 168-100 336-100 л [c.177]

Единство и теснейшая связь процессов брожения и дыхания растений, микроорганизмов и животных вытекают из того факта, что почти у всех живых организмов имеются одинаковые ферменты и те же основные промежуточные продукты, которые образуются в процессе их жизнедеятельности. Начальные этапы распада углеводов при анаэробном и аэробно.м дыхании одинаковы и начинаются с образования фосфорных эфиров глюкозы, именно глюкозо-1-фосфата, глюкозо-6-фосфата и фруктозо-1,6-дифосфата. Фосфорилирование глюкозы является необходимым условием как при аэробном распаде углеводов до углекислого газа и воды во время дыхания, так и при распаде углеводов в анаэробных условиях с образованием молочной кислоты и спирта. Пути аэробного и анаэробного распада углеводов расходятся на стадии образования пировиноградной кислоты в животные тканях или соответственно уксусного альдегида в дрожжевых клетках. Пировиноградная кислота занимает центральное положение в обмене углеводов. Она образуется из глюкозы (после фосфорилирования) или из гликогена (после фосфоролиза) путем нормального гликолиза. В анаэробных условиях пировиноградная кислота либо распадается в результате прямого декарбоксилирования, как это наблюдается в дрожжах, либо восстанавливается водородом до молочной кислоты, как это имеет место в мышцах. Спирт и молочная кислота являются конечными продуктами анаэробного обмена. В аэробных условиях пи-роаиноградная кислота полностью окисляется до углекислого газа и воды, [c.339]

Мы видим, таким образом, что при аэробном декарбоксилировании пировиноградной кислоты образуется не уксусная кислота, а ацетильное [c.293]

Субстраты, окисляюгциеся в тканях, постепенно дегидрируются, т. е. теряют под влиянием различных последовательно включающихся в окислительный процесс дегидрогеназ атомы водорода. При аэробном окислении водород, проходя через ряд промежуточных переносчиков, встречается с кислородом, получающим электроны через цитохромную систему. Соединение водорода с кислородом приводит к образованию одного из конечных продуктов дыхания — воды. Субстрат, присоединяя воду и теряя водород, превращается в конце концов в соединение, имеющее характер кетокислоты. К числу кетокислот, образующихся при окислении различных субстратов в организме, относятся пировиноградная кислота, щавелевоуксусная, кетоглютаровая и др. Кетокислоты, подвергаясь частью окислительному декарбоксилированию, частью [3-декарбоксилиро-ванию, распадаются с отщеплением СО2. Остающаяся часть окисляемой молекулы вновь подвергается тем же превращениям, сопровождающимся отщеплением водорода и образованием воды, присоединением воды и анаэробным образованием СОа. Таким образом, образование Н2О и СО2 при тканевом дыхании является результатом чередующихся дегидрирований и декар-боксилирований субстрата дыхания. Именно так окисляются все важнейшие субстраты тканевого дыхания. Азотистые вещества, например аминокислоты, окисляются таким же образом, но имеющийся в этих соединениях азот в процессе окисления отщепляется в форме аммиака или переносится на соответствующие акцепторы аминных групп (стр. 332). Более конкретно механизм окисления ряда промежуточных продуктов аэробного обмена рассматривается на стр. 258,291. [c.237]

Липоевая кислота участвует в окислительном декарбоксилировании пировиноградной кислоты (промежуточный этап аэробного окисления углеводов) и а-кетоглутаровой кислоты (промежуточная стадия цикла Кребса). Поэтому прием липоевой кислоты может вызвать повышение аэробной работоспособности. [c.217]

Исследования процесса аэробного распада пировиноградной кислоты, впервые проведенные Кребсом, выявили важную роль дикарбоновых и трикарбоновых кислот и позволили установить промежуточные этапы, через которые протекают эти реакции. Процессы аэробного окисления пировиноградной кислоты, проходящие через ацетилкофермент А, носят циклический характер они получили название цикла Кребса, или цикла дикарбо-повых и трикарбоновых кислот. Этот цикл-—основной путь окисления ацетилкофермента А, образовавшегося в результате декарбоксилирования пировиноградной кислоты. [c.167]

В организме есть несколько путей использования молочной кислоты в клетке. В аэробных условиях при участии лактат-дегидрогеназы молочная кислота окисляется в пировиноградную, которая поддается окислительному декарбоксилированию. [c.189]

В присутствии кислорода главным источником энергии для аэробных организмов становится окислительное фосфорилирование. Пировиноградная кислота — конечный продукт пути Эмбдена — Мейергофа — Парнаса — претерпевает в этих условиях декарбоксилирование с окислением и ацилирует коэнзим А. Образующийся при этом ацетялкозкзида А . может вступать в цикл трикарбоновых кислот, приводящий к полному экислению до двух молекул СОа с образованием пяти молекул восстановленных пиридиновых и флавиновых нуклеотидов, что соответствует синтезу 15 молекул АТФ. [c.370]

Аэробное декарбоксилирование пировиноградной кислоты является сложным процессом, в котором участвует декарбоксилаза пировиноградной кислоты коферментом ее служит фосфорилированный витамин В1 — ди-фосфотиамин и липоевая кислота, дегидраза и кофермент ацилирования (КоАЗН) [c.292]

В условиях спиртового брожения пировиноградная кислота расщепляется на СО2 и СНзСНО. Восстановление уксусного альдегида посредством ДПН-Н дает этиловый спирт. Д. М. Михлин с сотрудниками показали, что в растениях происходит превращение уксусного альдегида в спирт и уксусную кислоту, т. е. реакция дисмутации, протекающая также с участием этого кофермента [1]. Декарбоксилирование пировиноградной кислоты в аэробных условиях ведет к образованию СО2 и СН3СООН. Уксусная кислота получается не в свободном виде, а в форме соединения с коферментом А . Обозначив его символом HSKoA, чтобы выделить сульфгидрильную группу, напишем схе.му реакции [c.101]

В тканях животных отсутствует фермент декарбоксилаза, поэтому там не наблюдается и анаэробного декарбоксилирования. При аэробном дыхании пировиноградная кислота декарбоксилируется и подвергается полному окислению с образованием у1лекислоты и воды [c.342]

В список элементов, играющих первостепенную роль в окислительных процессах, необходимо включить также марганец. В настоящее время общепризнано, что марганец — металл основного значения в активировании реакций цикла ди- и трикарбоч новых кислот. Основная доля участия марганца в этом процессе падает на реакции дегидрогенизации и декарбоксилирования. Отдельные звенья цепи реакций, включающих фосфорилирова-ние шестичленных сахаров и их последующее расщепление до пировиноградной кислоты, также требуют участия марганца. Значение марганца для процессов жизнедеятельности не ограничено только его ролью активатора, как правило неспецифического, реакций анаэробной и аэробной фаз дыхания. В последнее время показано его участие в фотосинтезе, связь с кислородвы-деляющей системой процесса восстановления углекислоты зеленой клеткой растения. [c.5]

Дегидраза пировиноградной кислоты (нируводегидраза, пируво-оксидаза)—фермент, разлагающий пировиноградную кислоту в тканях животных. В коферменте содержится тот же тиамин в соединении с двумя остатками фосфорной кислоты. Но у животных происходит окислительное декарбоксилирование , так как оно по своей природе является окислительным процессом. Например, образующаяся в аэробных условиях перекись водорода окисляет пировиноградную кислоту по уравнению [c.355]

Между гликолизом и аэробным окислением углеводов существует тесная связь. Эта связь заключается прежде всего в том, что первые стадии гликолиза и аэробного окисления углеводов одинаковы. Расхождение путей анаэробного и аэробного распада начинается на стадии дальнейшего превращения пировиноградной кислоты, которая в отсутствие кислорода восстанавливается за счет водорода восстановлен1юй кодегидразы (К0Ш2) с образованием молочной кислоты в присутствии же кислорода она подвергается окислительному декарбоксилированию. При аэробном окислении углеводов по пентозному циклу расхождение путей начинается на стадии образования глюкозо-6-фосфорной кислоты. [c.298]

Процесс распада молекулы глюкозы до пировиноградной кислоты протекает одинаково в анаэробных и аэробных условиях, как описано выше (см. Гликолиз ). Образовавшаяся в гликолитической стадии пировиноградная кислота подвергается далее окислительному декарбоксилированию, в результате чего образуются макроэргическое вещество ацетил-КоА, восстановленная форма НАДНз и одна молекула СО2. Если в процессе гликолиза образовалась молочная кислота, то в аэробных условиях она превращается в пировиноградную кислоту. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология