Малатдегидрогеназа митохондрий

Определение активности малатдегидрогеназы митохондрий проводят согласно приведенной выше схеме. [c.352]

В цитозоле в этой реакции возникает оксалоацетат, который не имеет транспортных систем возврата внутрь митохондрии, так как мембрана для этого соединения непроницаема. В цитозоле есть фермент - малатдегидрогеназа, восстанавливающая оксалоацетат до малата, который по дикарбоксилат-транспортной системе возвращается в митохондриальный матрикс. Челночный цикл завершается. [c.302]

Различия в локализации и метаболической роли данного фермента в клетках одного и того же типа. Например, фермент малатдегидрогеназа существует в разных формах в митохондриях и цитозоле, где эти изоферменты вьшолняют несколько различные функции (гл. 17). [c.266]

Ферменты цикла лимонной кислоты, за исключением а-кетоглутарат- и сукцинатдегидрогеназы, обнаруживаются и вне митохондрий. Однако некоторые из этих ферментов (например, малатдегидрогеназа) отличаются от соответствующих митохондриальных ферментов. [c.176]

Наряду с активностью аспартатаминотрансферазы в каждом случае определяют активность малатдегидрогеназы — маркерного фермента матрикса митохондрий. [c.353]

Реакция протекает при участии митохондриальной НАД-зависимой малатдегидрогеназы. В митохондриях отнощение НАДН/НАД относительно велико, в связи с чем внутримитохондриальный оксалоацетат легко восстанавливается в малат, который легко выходит из митохондрии через митохондриальную мембрану. В цитозоле отнощение НАДН/НАД очень мало, и малат вновь окисляется при участии цитоплазматической НАД-за-висимой малатдегидрогеназы [c.339]

В клетках печени, почек и сердца действует более сложная малат-ас-партатная челночная система. Действие такого челночного механизма становится возможным благодаря присутствию малатдегидрогеназы и ас-партатаминотрансферазы как в цитозоле, так и в митохондриях. [c.351]

Установлено, что от цитозольного НАДН + Н восстановленные эквиваленты сначала при участии фермента малатдегидрогеназы (рис. 10.11) переносятся на цитозольный оксалоацетат. В результате образуется малат, который с помощью системы, транспортирующей дикарбоновые кислоты, проходит через внутреннюю мембрану митохондрии в матрикс. Здесь малат окисляется в оксалоацетат, а матриксный НАД восстанавливается в НАДН + Н, который может теперь передавать свои электроны в цепь дыхательных ферментов, локализованную на внутренней мембране митохондрии. В свою очередь образовавшийся оксалоацетат в присутствии глутамата и фермента АсАТ вступает в реакцию трансаминирования. Образующиеся аспарат и а-кетоглутарат с помощью специальных транспортных систем способны проходить через мембрану митохондрий. [c.351]

Матрикс содержит ферменты цикла трикарбоновых кислот, р-окисления жирных кислот, синтеза мочевины, аспартатаминотрансферазу, глутаматде-гидрогеназу, фосфоенолпируваткарбоксикиназу и др. Определение активности глутаматдегидрогеназы и малатдегидрогеназы часто используют для идентификации матрикса митохондрий. [c.198]

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]

НАДФН - основной донор электронов в восстановительных реакциях биосинтеза. В большинстве биосинтетических реакций продукты находятся в более восстановленном состоянии, чем предшественники. Высокоэнергетические электроны, необходимые для поддержания метаболических реакций поставляет НАДФН. Примером может служить биосинтез жирных кислот или активация О2 при действии оксигеназ со смешанной функцией, катализирующих реакции гидроксилирования. Необходимое количество НАДФН образуется в пентозофосфатном цикле, а также под действием фермента декарбоксилирующей малатдегидрогеназы при переносе ацетил-СоА из митохондрий в цитоплазму для синтеза жирных кислот. [c.439]

Обычно этот фермент считают специфичным по отношению к НАД. Однако малатдегидрогеназа из листьев шпината восстанавливает НАДФ со скоростью, составляющей 1,5% от скорости восстановления НАД. Прайс и Тиман [19] показали, что 75% общей малат-дегидрогеназной активности в подсемядольном колене гороха после удаления митохондрий локализовано в надосадочной жидкости. Были отмечены электрофоретические и кинетические различия между препаратами малатдегидрогеназы, полученными из митохондрий и из надосадочной жидкости. Однако из митохондрий животных препараты фермента обычно получают путем обработки митохондрий ацетоном. Вполне возможно, что отмеченные различия вызваны именно такой обработкой растворителем. При сравнении препаратов фермента из митохондрий и надосадочной жидкости проростков гороха не было обнаружено значительных различий [c.192]

Сукцинат- и малатдегидрогеназы обнаружены в подсемядольном колене гороха в более чем достаточных количествах. В то же время окисление а-кетоглутаровой кислоты происходило значительно медленнее, чем следует из теоретических расчетов. Если согласиться с доводами Прайса и Тимана, то скорость, с которой митохондрии окисляют пировииоградную кислоту в присутствии кислот цикла Кребса, должна составлять 5/6 скорости дыхания неповрежденной ткани. Однако результаты многих исследователей показывают, что скорость окисления пировиноградной кислоты близка к скорости окисления янтарной или а-кетоглутаровой кислот (табл. 18). Объяснение этого явления, по-видимому, состоит в том, что скорость окисления препаратами митохондрий ограничена скоростью регенерации АТФ. Полностью этот вопрос будет рассмотрен в гл. 5. Здесь же отметим, что такое окисление сопряжено с фосфорилированием АДФ до АТФ. В присутствии избытка окисляемого субстрата скорость окисления может быть ограничена [c.196]

Среди NAD-зависимых дегидрогеназ, участвующих в углеводном обмене, главную роль играют глицералъдегидфосфат-дегидрогеназа и лактатдегидрогеназа гликолитической системы, локализующиеся в цитозоле, а также пируватдегидрогеназа, находящаяся в митохондриях (табл. 17-2). Три NAD-зависимые дегидрогеназы участвуют в митохондриях в цикле лимонной кислоты изоцитратдегидрогеназа, <х-кетоглутаратдегидроге-наза и малатдегидрогеназа. К числу других важных митохондриальных дегидрогеназ относятся 3-гидроксиацил-СоА-де- [c.517]

ЧТО приводит к образованию малата. Малат, несущий восстановительные эквиваленты, полученные от щ1тозольного NADH, проходит через внутреннюю мембрану митохондрии в матрикс-его переносит через мембрану система, транспортирующая дикарбоксилаты. Попав внутрь митохондрии, малат отдает эти восстановительные эквиваленты NAD матрикса в реакции, катализируемой матриксной малатдегидрогеназой. NAD восстанавливается при этом в NADH, который может теперь передавать свои электроны прямо в дыхательную цепь внутренней митохондриальной мембраны. На каждую пару электронов, переданных на кислород, синтезируются три молекулы АТР. Другие компоненты этой челночной системы (рис. 17-26) регенерируют цитозольный оксалоацетат это необходимо для того, чтобы мог начаться новый оборот челночного цикла. [c.538]

Малат покидает митохондрии при участии специальной дикарбоксилатной транспортной системы, находящейся во внутренней митохондриальной мембране (разд. 17.19), и поступает в цитозоль. Здесь он реокисляется под действием цитозольной формы NAD-зависимой малатдегидрогеназы с образованием оксалоацетата, теперь уже внемитохондриального [c.604]

Образование NADPH, необходимого для биосинтеза жирных кислот. Поскольку внутренняя мембрана митохондрий непроницаема для ацетил-СоА, ацетильные группы попадают в цитозоль посредством челночного переноса (см. схему на рис. 21-3). В цитозоле содержится NADP-зависимая малатдегидрогеназа, катализирующая реакцию [c.651]

Малатдегидрогеназа была выделена из многих высших растений и частично очищена. Этот фермент катализирует перенос водорода от малата к НАД или НАДФ. Обмен водорода осуществляется стереоспецифично к А-стороне никотинамидного кольца. У высших растений так же, как и у животЦых, имеются две различные малатдегидрогеназы одна локализована в митохондриях, а другая — в растворимой фракции клетки. [c.119]

Несколько лет назад Хьюм и сотр. [25] сообщили, что в плодах яблони наступление климактерического периода сопровождается повышением активности митохондрий как в мякоти, так и в кожице, а также повышением активности малик-фермента (малатдегидрогеназа декар-боксилирующая, см. разд. IV) и пируват- [c.293]

Образовавшийся в митохондриях малат дифундирует в цитоплазму, где окисляется цитоплазматической НАД-зависимой малатдегидрогеназой с образованием вне-митохондриального оксалоацетата. [c.180]

Цикл Кребса завершается окислением L-яблочной кислоты в щавелевоуксусную кислоту под действием специфичного фермента L-малат НАД—оксидоредуктазы (малатдегидрогеназа, 1.1.1.37), кофермен-том служит НАД. В клетках млекопитающих найдены две изоформы этого фермента, одна из которых локализована в митохондриях. [c.401]

Большинство клеточных белков синтезируется в рибосомах ассоциированных с эндоплазматическим ретикулумом (гл. 11) Некоторые из белков, присутствующих в митохондриях (напри мер, цитохром с и малатдегидрогеназа), синтезируются в рибо сомах, а затем каким-то образом транспортируются в мито хондрии. Иногда ферменты, встречающиеся в двух компартмен тах, фактически представляют собой две или более формы (изоферменты). Эти изоферменты являются белками с разной аминокислотной последовательностью, т. е. они кодируются разными генами один белок присутствует в одной органелле, другой белок — в другой. Примерами такого рода являются митохондриальный и цитоплазматический изоферменты малат-дегидрогеназы (КФ 1.1.1.37), аспартатаминотрансферазы (КФ 2.6.1.1) и супероксндднсмутазы (КФ 1.15.1.1). [c.90]

Изоферменты митохондрий и цитоплазмы обычно существенно различаются, и фумарат-гидратаза является исключением из общего правила. Довольно типична в этом плане малатдегидрогеназа каждый ее изофермент кодируется отдельным геном, и аминокислотный состав у разных изоферментов неодинаков [4733]. Отношение числа полярных аминокислот к неполярным у двух цитоплазматических форм различается мало, но митохондриальный фермент является более основным белком. Не совсем одинаково и их каталитическое действие, но, хотя митохондриальный изофермент катализирует главным образом прямую реакцию (которая соответствует циклу лимонной кислоты), а цитоплазматический изофермент — обратную (возможно, связанную с липогенезом), оба они присутствуют в относительно больших количествах и вряд ли играют регуляторную роль [4734]. Основная функция этих двух изоферментов, а также двух аспартатаминотрансфераз состоит в переносе по челночному механизму восстановительных эквивалентов между двумя указанными компартментами [3103]. Малатдегидрогеназа растений встречается в виде различных генетически независимых изоформ митохондриальной и цитоплазматической кроме того, в глиоксисомах обнаружена еще и третья форма [5216]. [c.114]

Из табл. 6.1 видно, что в нейрональных митохондриях в составе малатдегидрогеназы обнаруживаются два.изофермента, в то время как в глиальных митохондриях имеются 3 изофермента. Экспериментальные исследования подтвердили ранее высказанное предположение о существовании Н-формы лактатдегидрогеназы в нейрональных клетках, а М-формы - в глиальных (в основном в олигодендроглии). Активность лактатдегидрогеназы в олигодендроцитах на порядок вьшю, чем в астроцитах. [c.201]

Превращение пирувата в фосфоенолпируват также не может осуществиться путем прямого обращения пируваткиназной реакции вследствие большого перепада энергии. Первая реакция обращения гликолиза на этом участке катализируется митохондриальной пируваткарбоксилазой в присутствии АТР и ацетил-СоА (последний выполняет функции активатора). Образующаяся щавелевоуксусная кислота (ЩУК), или оксалоацетат, восстанавливается затем в митохондриях до малата при участии NAD-зависимой малатдегидрогеназы (МДГ). Затем малат транспортируется из митохондрий в цитоплазму, где окисляется NAD-зависимой цитоплазматической малатдегидрогеназой снова до ЩУК. Далее под действием ФЕП-карбокси-киназы из оксалоацетата образуется фосфоенолпируват. Фосфорилирование в этой реакции осуществляется за счет АТР (см. рис. 4.1). [c.140]

Жирные кислоты окисляются по механизму (3-окисления, в результа1е которого от жирной кислоты последовательно отщепляются двууглеродные ацетильные остатки в форме ацетил-СоА. Процесс (3-окисления жирных кислот протекает в глиоксисомах, где, кроме того, локализованы ферменты глиоксилатного цикла. Ацетил-СоА включается в реакции глиоксилатного цикла, конечный продукт которого — сукцинат (см. 4.2.4) — покидает глиоксисому и в митохондриях участвует в цикле Кребса. Синтезированный в ЦТК малат в цитоплазме при участии малатдегидрогеназы превращается в оксалоацетат, который с помощью ФЕП-карбоксикиназы дает фосфоенолпируват (см. 4.2.2). Фосфоглицериновый альдегид и ФЕП служат исходным материалом для синтеза глюкозы (а также фруктозы и сахарозы) в обращенных реакциях гликолиза (рис. 4.11). Процесс образования глюкозы из неуглеводных предшественников получил название глюконеогенеза. Экспериментально показано, что по мере расходования жиров в прорастающих [c.164]

Фермент (мол. масса 66 000) состоит из двух субъединиц, для которых известны две формы, так что в митохондриях печени крысы были обнаружены три изофермента. В центре связывания NAD+ присутствует сульфгидрильная группа. Этой реакцией цикл полностью завершается, и образующийся оксалоацетат становится доступным для конденсацни со следующей молекулой ацетил-СоА для повторения процесса. Однако в состоянии равновесия направление процесса сдвинуто в сторону обратной реакции — восстановления оксалоацетата под действием NADH. Хотя это обстоятельство позволяет избежать накопления мощного ингибитора сукцинатдегидрогеназы, оно также и лимитирует возможную скорость синтеза цитрата. В самом деле, равновесная концентрация оксалоацетата в этой реакции намного меньше Кт цитрат-синтазн. Поэтому предполагается, что малатдегидрогеназа и цитрат-синтаза могут быть фзтзически очень сближены внутри митохондриального матрикса для того, чтобы в нужном количестве обеспечивалось необходимое для синтеза цитрата поступление субстрата — оксалоацетата. [c.411]

Многочисленные данные указывают на то, что в клетках печени и сердца действует более сложный малат-аспартатный челночный механизм, совершающий в конечном итоге перенос восстановительных эквивалентов от NADH цитоплазмы к NAD+ в митохондрии. Как показано на рис. 12.17, действие такого челнока становится возможным благодаря присутствию малатдегидрогеназы и глутамат-аспартатаминотрансферазы (гл. 21) к ак в цитозоле, так и в митохондриях, а также двух антнпереносчиков — одного для глутамата и аспартата и одного для малата и а-кетоглу- [c.436]

Анализ распределения ферментов во фракционируемых тканях основан на двух общих принципах. Первый из них заключается в том, что все частицы данной субклеточной популяции содержат одинаковый набор ферментов. Второй предполагает, что каждый фермент локализован в каком-то определенном месте внутри клетки. Если бы это положение было верно, то ферменты могли бы выступать в роли маркеров для соответствующих органелл например, цито-хромоксидаза и моноаминооксидаза служили бы ферментами-маркерами митохондрий, кислые гидролазы — маркерами лизосом, каталаза — маркером пероксисом, а глюкозо-6-фосфатаза — маркером мембран микросом. Оказалось, однако, что некоторые ферменты, например малатдегидрогеназа, Р-глюкуронидаза, НАДФ Н-цитохром-с-редуктаза, локализованы более чем в одной фракции. Поэтому к выбору ферментов-маркеров субклеточных фракций в каждом конкретном случае следует подходить с большой осторожностью. Более того, отсутствие фермента-маркера еще не означает отсутствия соответствующих органелл. Вполне вероятно, что при фракционировании происходит потеря фермента органел-лами или он ингибируется или инактивируется поэтому для каждой фракции обычно определяют не менее двух ферментов-маркеров. [c.56]

Дополнительные подтверждения упорядоченного присоединения кофермента и субстрата для НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ могут быть получены на основе измерения скоростей взаимного превращения восстановленных и окисленных форм субстрата и кофермента для системы, находящейся в равновесии, с помощью введения меченых реагентов [15—19]. В работе [20] изучили таким путем скорости взаимопревращений НАД НАДН и окса-лоацетат малат для находящейся в равновесии реакции, катализируемой малатдегидрогеназой из митохондрий сердца свиньи. С одновременным увеличением концентраций малата и оксалоацетата при сохранении постоянства отношения концентраций этих реагентов скорость их взаимного превращения при pH 8,0 (рис. 16) непрерывно растет, в то время как скорость взаимного превращения НАД и НАДН проходит через максимум и уменьшается практически до нуля. С увеличением концентраций субстратов растет доля тройных комплексов, и падение скорости обмена НАД НАДН означает, что выход НАД или НАДН из тройного комплтекса невозможен. Эти данные указывают на упорядоченное связывание кофермента и субстрата. Однако при pH 9,0 (рис. 17) скорость обмена НАДч НАДН при больших концентрациях малата приближается к предельной величине, заметно отличающейся от нуля, что свидетельствует в пользу частично упорядоченного механизма. Таким образом, несмотря на большую распространенность, [c.89]

Рис. 16. Скорости взаимного превращения НАД гг НАДН и ма-лат г оксалоацетат для находящейся в равновесии реакции, катализируемой малатдегидрогеназой из митохондрий сердца свиньи [20]. Отношение концентрации малата и оксалоацетата поддерживалось постоянным и равным 100 1 70 мМ тpи -NOз буфер, pH 8.0 Г реакционная смесь содержала 7,28 мМ НАД, 73,2 мкМ НАДН н 4,2 мкг/мл фермента.

Смотреть страницы где упоминается термин Малатдегидрогеназа митохондрий: [c.130] [c.412] [c.461] [c.471] [c.32] [c.502] [c.625] [c.27] [c.28] [c.365] [c.298] [c.272] [c.112] [c.161] [c.177] [c.193] [c.198] [c.236] [c.236] [c.193]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология