Аконитаза цикл лимонной кислоты

Собственно метаболизм, т. е. совокупность химических реакций в живых организмах, является результатом действия ферментов. В клетке содержится большое количество различных веществ, которые находятся в постоянном взаимодействии. Причем, как правило, одно вещество участвует в немногих реакциях, а часто — только в одной. Например, первая реакция метаболического цикла лимонной кислоты (цикл Кребса) — конденсация ацетильного остатка (из ацетил-КоА) и щавелевоуксусной кислоты — приводит к образованию лимонной кислоты. Эта реакция катализируется ферментом цитратсинтазой. Следующая — реакция изомеризации лимонной кислоты в изолимонную — катализируется ферментом аконитазой и т. д. Следовательно, при отсутствии того или иного фермента невозможно образование промежуточных соединений этого цикла. Таким образом, ферментативный катализ в клетке служит инструментом отбора определенных реакций из множества возможных, такой целенаправленный отбор является важным этапом биологической эволюции. [c.121]

Теория Огстона объясняет, каким образом лимонная кислота при присоединении к аконитазе ведет себя как несимметричная молекула. Это позволяет предполагать, что лимонная кислота является промежуточным продуктом цикла Кребса. Уже получены прямые экспериментальные данные о поведении лимонной кислоты как несимметричной молекулы в присутствии фермента. Показано, что лимонная кислота является продуктом реакции, катализируемой кристаллическим конденсирующим ферментом. [c.187]

Выяснение цикла лимонной кислоты опирается на основополагающие работы Кребса (1937 г.). Первой ступенью цикла является ферментативное каталитическое образование лимонной кислоты из ацетилкофермента А и оксалилуксусной кислоты (рис. 3.8.5). Далее лимонная кислота в присутствии аконитазы изомеризуется в изолимонную кислоту. При этом с элиминированием воды сначала получается (2)-аконитовая кислота, а затем при гидратации получается изолимонная кислота. В присутствии изоцитратдегидрогеназы из изолимонной кислоты образуется оксалилянтарная кислота. Высвобождающийся при этом дегидрировании водород переносится на МАО+ или ЫАОР+. При декарбоксилировании оксалилянтарной кислоты образуется а-кетоглутаровая кислота, которая при окислительном декарбоксилировании под совместным [c.707]

Баланс цикла лимонной кислоты. В цикле лимонной кислоты для расщепления аце-тил-СоА используются восемь ферментов цитрат-синтаза, аконитаза, изоцитратдегидрогеназа, а-кетоглутаратдегид-рогеназа, сукцинил-СоА-синтетаза, сукцинатдегидрогеназа, фумараза и малатдегидрогеназа. [c.503]

Помимо этих двух новых реакций для осуществления цикла необходимо еще и одновременное участие трех ферментов цикла лимонной кислоты (см. гл. XIV) цитрат-конденсирующего фермента, аконитазы и малат-дегидрогеназы. Необходимо также наличие цепи переносчиков электронов для окисления восстановленного НАД молекулярным кислородом — этот процесс вместе с реакцией, катализируемой малат-синтазой, служит движущей силой цикла. В результате одного оборота цикла окисляются две молекулы ацетил-КоА и образуется одна молекула сукцината. Одновременно происходит удаление двух восстановительных эквивалентов. Образовавпхий-ся таким путем сукцинат может быть затем превращен в уг.девод в цепи реакций, показанных в правой части фиг. 89. Эта цепь включает две дополнительные реакции, катализируемые ферментами цикла лимонной кислоты — сукцинатдегидрогеназой и фумаразой кроме того, в ней также прини гает участие малатдегидрогеназа. Другие клеточные компоненты, метаболически связанные с промежуточными продуктами ЦЛК, могут образоваться в результате второй реакции конденсации ацетил-КоА с оксалоацетатом [c.302]

Каждая стадия цикла лимонной кислоты полностью стереоспе-цифнчна (рис. 12.1). Как уже говорилось, аконитаза легко различает две —СНгСООН-группы лимонной кислоты, так что последовательное отнятие и присоединение воды специфически приводят к грео-Оз-изоцитрату. Возможность проследить судьбу каждого атома водорода во всей последовательности реакций иллюстрируется схемой, приведенной на рис. 12.1. В то время как на 1 моль потребленного ацетил-СоА образуется 2 моля СО2, ни один из атомов углерода, выделенных в виде СО2, не происходит из этого ацетил-СоА на первом обороте цикла. На уровне свободного сукцината происходит рандомизация, и изотоп, введенный в форме " С-карбоксильного углерода остатка ацетата в ацетил-СоА, симметрично распределяется относительно плоскости симметрии. На последующих оборотах цикла по мере образования и утилизации оксалоацетата углерод ацетила выделяется в виде СО2. [c.412]

На основании приведенных выше экспериментов получило широкое распространение мнение о том, что лимонная кислота не участвует в цикле даже несмотря на то, что была известна функция аконитазы. Считали, что если бы лимонная кислота была промежуточным соединением в цикле, то вследствие симметрии ее молекулы изотопная метка должна была бы равномерно распределиться между карбоксильным и а-углероднымн атомами. Однако Огстон [31] показал, что соединения, обладающие конфигурацией aabd, нельзя исключить как промежуточные в биохимической цепи реакций на том основании, что вводимый изотоп распределяется асимметрически в соединении, образующе.мся из симметричного предшественника. Огстон предположил, что такие симметричные промежуточные соединения асимметрически фиксируются на поверхности фермента. Этот способ фиксации обычно называют трехточечным взаимодействием. [c.344]

Фторсодержащие вещества, ошибочно включенные организмом в обменные процессы в результате эффекта маскировки, во многих случаях проявляют биологическую активность, заключающуюся в торможении различных стадий метаболизма ("блокировочный эффект"). Например, упомянутая выше монофторуксусная кислота включается в цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) и превращается во фтор-лимонную кислоту. Последующая реакция дегидратации до фторако-нитовой кислоты под действием аконитазы ингибируется фтором, в связи с чем фторлимонная кислота накапливается в организме и проявляет токсическое действие. [c.16]

Аконитаза — один из ферментов цикла трикарбоновых кислот (цикла Кребса) — катализирует дегидратацию лимонной [c.191]

Второй реакцией цикла является превращение лимонной кислоты в ( ис-аконитовую кислоту, катализируемое ферментом 1 цс-аконитазой. [c.258]