Глюкозо фосфат биосинтез

Дальнейшие стадии биосинтеза от 3-фосфоглицерата до несметного числа обнаруживаемых в клетках различных соединений — аминокислот, нуклеотидов, липидов и т. д — очень сложны и многочленны. На рнс. 11-1 показано происхождение многих соединений, и в частности двадцати аминокислот (из которых построены все белки), нуклеотидов и липидов. Из дополнительных ключевых предшественников биосинтеза, которые можно видеть на приведенной схеме, хотелось бы обратить особое внимание на глюкозо-6-фосфат, пируват, оксалоацетат, ацетил-СоА, а-кетоглутарат и сукцинил-СоА. [c.457]

В биосинтезе сахарозы [7] участвует UDP-глюкоза и фруктозо-б-фосфат [уравнение (12-8)] [c.530]

Образование глюкозы из глюкозо-6-фосфата. В последующей обратимой стадии биосинтеза глюкозы фруктозо-6-фосфат превращается в глюко- [c.340]

Исходным веществом для биосинтеза большинства моносахаридов, упомянутых в предыдущем разделе, является фруктозо-6-фосфат, а ключевыми соединениями при этих превращениях — 6-фосфаты глюкозы, маннозы и N-ацетилглюкозамина (схема 4). [c.384]

Таким образом, под действием упомянутых выше ферментов происходит превращение фруктозо-6-фосфата в производные трех моносахаридов — глюкозы, маннозы и N-ацетилглюкозамина, отличающихся друг от друга заместителем у Сг или конфигурацией у этого атома. Указанные моносахариды, в свою очередь, являются исходными веществами для биосинтеза ряда других моносахаридов каждый из них составляет начал биогенетической ветви моносахаридов. [c.384]

Во-вторых, в пентозофосфатном пути окисления глюкозы образуются важнейшие структурные предшественники для анаболических процессов в клетке, в том числе рибозо-5-фосфат — для биосинтеза нуклеотидов и нуклеиновых кислот, эритрозо-4-фосфат — для биосинтеза трех аминокислот фенилаланина, тирозина, триптофана. [c.255]

Распад нуклеиновых кислот может служить источником соединений для биосинтеза углеводов. Так, высвобождаемая при гидролизе пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов рибоза, включаясь в общий круговорот углеводов в организме, может переходить в рибозо-5-фосфат, из которого легко строится глюкозо-6-фосфат. [c.458]

Биосинтез полисахаридов был впервые успешно осуществлен после открытия фосфорилазы Кори и его сотрудниками [40]. Они выделили фосфорилазу из мышц и печени и показали, что в присутствии неорганического фосфата молекула гликогена распадается и образуется глюкозо-1-фосфат (эфир Кори). При этом уровень энергии глюкозидной связи (Ai ° = — 4300 кал) в молекуле полисахарида приблизительно такой же, как и в сложноэфирной фосфатной связи эфира Кори AF° — = — 4800 кал) [33]. Отсюда следует, что суммарная реакция легко обратима. Действительно, в присутствии затравки гликоген син- [c.147]

Биосинтез Г, осуществляется с помощью ферментов гли-козилтрансфераз. Исходным в-вом для синтеза может служить молекула олигосахарида, состоящая из остатков глюкозы, нлн белок, глюкозилированный в результате переноса на него остатка глюкозы с уридиндифосфатглюкозы. Г. расщепляется с помощью фермента фосфорилазы, переносящей остаток глюкозы на фосфорную к-ту с образованием а-0-глюкозо-1-фосфата, и разл. гидролаз (напр., ot-глюкози-дазы), катализирующих гидролиз связей 1 - 4 и 1 - 6. Распад и синтез Г. регулируется гормонами надпочечников и поджелудочной железы, напр, инсулином и адреналином. [c.575]

Более сложные механизмы регуляции О.в. обусловлены прямыми и обратными управляющими связями. Суть их состоит в воздействии метаболитов на интенсивность биохим. процессов, в к-рых они сами образуются или испытывают превращения. В О.в. регуляция активности ферментов часто осуществляется посредством аллостерич. взаимод. ферментов с субстратами или промежут. продуктами (см. Ферменты). Классич. пример подобной регуляции с отрицат. обратной связью-подавление изолейцином собств. биосинтеза в результате его аллостерич. взаимод. с ферментом треониндегидратаза, катализирующим начальную р-цию пути биосинтеза изолейцина. Пример положит, прямой связи-стимуляция синтеза фосфоенолпирувата в гликолизе предшествующими метаболитами фруктозо-1,6-дифосфатом, глюкозо-6-фосфатом и глицеральдегид-З-фос-фатом. Управляющие связи такого рода позволяют стаби- [c.317]

Биосинтез мио-И. заключается в превращении 6-фосфата D-глюкозы в 1Ь-лио-инозит-1-фосфат и последующем дефос-форилировании. Другае И. образуются из мио-И. путем эпи-меризации, часто через промежут. метиловые эфиры или кетопроизводные (инозозы). [c.362]

Обратите внимание, что уменьшение свободной энергии в ходе гидролиза для АТР вдвое больше, чем для глюкозо-6-фосфата. Глюкозофос-фат термодинамически более устойчив, чем АТР. По сравнению с АТР его легче получить с помощью реакции, обратной гидролизу, и биосинтез его тоже должен протекать легче. Кроме того, как это следует из свободной энергии гидролиза, в присутствии соответствующего катализатора фосфорильная группа может самопроизвольно перейти с АТР на глюкозу, но не наоборот. [c.219]

Эта циклическая форма не содержит ни одной карбонильной группы, в связи с чем её образование прекращает возможность дальнейшего удлинения цепи >. При ферментативной изомеризации полуацеталя в глюкозо-1-фосфат [уравнение (11-23), или через глюкозо-1-ди-фосфат, уравнение (7-26)] сначала происходит замыкание кольца. Глюкозо-1-фосфат в свою очередь служит биосинтетическим предшественником полисахаридов и родственных им соединений с устойчивыми сахарными кольцами. Образование колец может иметь место также в биосинтезе липидов. Среди поликетидов (гл. 12, разд. Ж) имеется большое число соединений, образование колец в которых происходит в результате сложноэфирной или альдольной конденсации с последующими процессами восстановления и отщепления. Эта последовательность характерна для биосинтеза очень устойчивых ароматических колец. [c.488]

Биосинтез гликогена протекает следующим образом. Глюкозо-1-фосфат взаимодействует с УТФ с образованием УДФ-глюкозы и при этом отщепляется пирофосфат. Затем УДФ-глюкоза взаимодействует с остатком глюкозы в небольшом олигосахариде (затравка, содержащая не менее четырех остатков глюкозы из амилозной цепи). Глюкозильная группа УДФ-глюкозы переносится на концевой остаток глюкозы так, что образуется гликозидная связь между первым атомом углерода добавляемого глюкозильного остатка и четвертой ОН -группой концевого остатка глюкозы в амилозной цепи. Реакцию катализирует гликогенсинтетаза. Для образования связи (1->6) существует фермент амило-(1—>4, 1—>6)-трансгликолилаза, который катализирует образование связи между 6-7-членным олигосахаридом в главной цепи гликогена и шестой ОН-группой глюкозы той же или другой цепи гликогена. Так образуется связь [c.81]

Биосинтез сахарозы происходит в цитоплазме фотосинтезирующих клеток при взаимодействии В-фруктозо-б-фосфата с УДФ-глюкозой при каталитическом действии сахарозофосфатсинтетазы, а сахарозофосфатаза обеспечивает гидролиз сахарозо-6-фос-фата до сахарозы (схема 11.25). [c.332]

Таким образом, растения при фотосинтезе запасают энергию и связывают углерод в виде D-фруктозо-б-фосфата, из которого затем синтезируют сахарозу и крахмал. Сахароза хорошо растворяется в воде и транспортируется в различные части растения, крахмал используется в качестве резервного полисахарида. Сахароза и крахмал легко гидролизуются, образующиеся при этом D-глюкоза и D-фруктоза служат исходньпки материалами для биосинтеза других моно-, олиго- и полисахаридов. D-Глюкоза и D-фруктоза подвергаются также расщеплению и окислению с выделением необходимой для жизнедеятельности растения энергии и образованием промежуточных соединений для последующего биосинтеза (ацетилкофермент А, D-эpитpoзo-4-фo фaт, фосфоенолпировиноградная кислота, рибозо-5-фосфат). На основе этих веществ растения синтезируют многочисленные представители различных классов соединений (лигнины, липиды, таннины, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты, аминокислоты, терпены, пигменты, алкалоиды, фитогормоны и т.д.). Растительная биомасса является обширным возобновляемым сырьевым источником для производства различных органических материалов и соединений. [c.341]

Для приготовления питательных сред в микробиологической промышленности используют сырье минеральное, животного и растительного происхождения, а также синтезированное химическим путем. Эти веш,ества, входя в состав питательной среды, обеспечивают развитие культуры и биосинтез определенных продуктов. Они не должны содержать вредных примесей. При выборе сырья необходимо учитывать его влияние на себестоимость, так как в микробиологическом синтезе важное значение имеет стоимость исходных веществ и материалов. В качестве источников углерода чаще всего используют углеводы (глюкоза, сахароза, крахмал, лактоза) или богатые углеводами натуральные продукты (меласса, кукурузная мука, гидроль и др.), а также жиры и даже вещества, содержащие углеводороды (нефть, парафин, керосин, природный газ, метан и др.). Источником азота обычно бывают неорганические соли — сульфат аммония, двузамещенный фосфат аммония, аммиак, нитраты, а также мочевина или натуральные продукты — кукурузный экстракт, соевая мука, дрожжевой автолизат и т. д. [c.75]

Для реализации биосинтеза и метаболизма необходима энергия, запасаемая в клетках в химической форме, главным образом в экзергонических третьей и второй фосфатной связи АТФ. Соответственно метаболические биоэнергетические процессы имеют своим результатом зарядку аккумулятора — синтез АТФ из АДФ и неорганического фосфата. Это происходит в процессах дыхания и фотосинтеза. Современные организмы несут память об эволюции, начавшейся около 3,5 10 лет назад. Имеются веские основания считать, что жизнь на Земле возникла в отсутствие свободного кислорода (см. 17.2). Метаболические процессы, протекающие при участии кислорода (прежде всего окислительное фосфорилирование при дыхании), относительно немногочисленны и эволюционно являются более поздними, чем анаэробные процессы. В отсутствие кислорода невозможно полное сгорание (окисление) органических молекул пищевых веществ. Тем не менее, как это показывают свойства ныне существующих анаэробных клеток, и в них необходимая для жизни энергия получается в ходе окислительно-восстановительных процессов. В аэробных системах конечным акцептором (т. е. окислителем) водорода служит Ог, в анаэробных — другие вещества. Окисление без Oj реализуется в двух путях брожения — в гликолизе и в спиртовом брожении. Гликолиз состоит в многостадийном расщеплении гексоз (например, глюкозы) вплоть до двух молекул пирувата (пировиноградной кислоты), содержащих по три атома углерода. На этом, пути две молекулы НАД восстанавливаются до НАД.Н и две молекулы АДФ фосфоршгируются— получаются две молекулы АТФ. Вследствие обратной реакции [c.52]

Фосфаты и пирофосфаты . Эфиры моносахаридов с фосфорной и пирофосфорной кислотами имеют важное биологическое значение. Они участвуют почти во всех биохимических реакциях моносахаридов, приводящих к распаду моносахаридов, их взаимным превращениям и биосинтезу более сложных углеводсодержащих соединений. Обычно из природных источников выделяют фосфаты моносахаридов, у которых остаток фосфорной кислоты находится либо у первичного гидроксила моносахарида (например, глюкозо-6-фосфат), либо у гликозидного гидроксила (гликозилфосфаты, например а-Д-глюкозо-1-фосфат). При расщеплении некоторых природных биополимеров образуются фосфаты сахаров, содержащие остаток фосфорной кислоты у вторичного гидроксила (например, смесь производных рибозо-2- и рибозо-З-фосфатов при щелочном гидролизе рибонуклеиновой кислоты). [c.143]

Исторически первым примером осуществления биосинтеза полисахарида in vitro было проведенное Кори с сотр. превращение a-D-глюкозо-1-фосфата в амилозу под действием фосфорилазы из мышц [c.610]

Так как антибиотические вещества являются вторичными ме-тоболитами, то биосинтез их сопряжен с переходом культуры продуцента в идиофазу. Следовательно, здесь целесообразно лимитирование роста продуцента. Таким лимитирующим ингредиентом (фактором) при биосинтезе пенициллина выступает глюкоза, тогда как при биосинтезе антибиотиков стрептомицетами — фосфаты. Все это важно при "компановке" питательных сред, подкормке штамма - продуцента в процессе биосинтеза антибиотика. Так, среда для продукции пенициллина (она же пригодна для накопления инокулюма) включает глюкозу — 1,5%, лактозу — 5% (лактоза снимает катаболитную репрессию глюкозы), аммония сульфат и фосфаты — 0,5—1%, кукурузный экстракт — 2—3%, предшественники антибиотика — фенокси- или фенилуксусная кислота — 0,3—0,6%, мел — 0,5-1%, пеногаситель — 0,5—1% температуру ферментации поддерживают на уровне 22—26°С при pH от 5,0 до 7,5 и аэрации 1 м воздуха на 1 м среды в 1 минуту продолжительность ферментации — 4 суток. [c.441]

При биосинтезе глюкозы, который протекает в основном по пути обращения целого ряда легко обратимых ферментативных реакций гликолиза, синтез отличается от распада в двух наиболее критических точках всей последовательной цепи реакций, а именно, в начале и конце. Так, например, в процессе катаболизма глюкоза превращается в глюкозо-6-фосфат посредством реакции трансфосфорилирования с участием АТФ однако при анаболизме она образуется из фосфорного эфира путем простого гидролиза. Пируват образуется катаболически из фосфоенолпируВата путем трансфосфорилирования - переноса фосфатной группы на АДФ в анаболических же процессах он используется у большинства организмов благодаря двум связанным реакциям сначала пируват карбоксилируется до оксалоацетата и только потом превращается в фосфоенолпируват (описанные реакции см. на Метаболической карте). [c.451]

Фосфат глюкозы, или 1-глюкозофосфат (1-глюкозофосфорная кислота), иногда называемый эфиром Кори , образуется из полисахаридов — крахмала и гликогена — при их расщеплении ферментом фосфорилазой в присутствии неорганических фосфатов. Разрыв гликозидной связи при расщеплении полисахарида сопровождается присоединением к отщепляющемуся остатку глюкозы фосфорной кислоты (такой процесс называется фосфороли-зом). 1-Глюкозофосфат, в свою очередь, является исходным веществом при биосинтезе крахмала и гликогена (см. стр. 713 сл.) так как в 1-фосфате глюкозы этерифицирован полуацетальный гидроксил, этот эфир не обладает восстанавливающими свойствами. Характерна стойкость его к щелочному гидролизу и легкость гидролиза разбавленными минеральными кислотами. Удельное вращение 1-глюкозофосфорной кислоты [а] =-И20. [c.661]

Некоторые белки участвуют в системе регуляции клеточной иди физиологической активности. К ним относятся многие гормоны, такие, как инсулин, регулирующий обмен глюкозы (при недостаточном его содержании в организме развивается сахарный диабет) гормон роста, синтезируемый в гипофизе, и пара-тиреоидный гормон, регулирующий транспорт ионов Са и фосфатов. Другие регуляторные белки, назьшаемые репрессорами, регулируют биосинтез ферментов в бактериальных клетках. [c.140]

Глюкозо-6-фосфат и глицерол-З-фос-фат содержат больше энергии, чем свободные (нефосфорилированные) глюкоза и глицерол. Мы можем поэтому рассматривать их как обогащенные энергией (энергизованные) формы глюкозы и глицерола. Они могут вовлекаться в другие ферментативные реакции, в которых они используются в качестве активированных строительных блоков для синтеза более крупных молекул. Глюкозо-6-фос-фат, например, играет роль активированного предшественника в процессе биосинтеза гликогена, а глицерол-З-фосфат используется как активированный строительный блок при биосинтезе липидов. Таким образом, часть свободной энергии, высвободившейся первоначально при расщеплении глюкозы до лактата и запасенной в форме 3-фосфоглицероил-фосфата и фосфоенолпирувата, может быть передана глицеролу, глюкозе и некоторым другим акцепторам фосфата [c.422]

Г люкоза может вступать во вторичные катаболические реакции, в результате которых образуются специальные продукты. Пентозофосфатный путь, начинающийся с дегидрирования глюко-зо-6-фосфата, поставляет рибозо-5-фос-фат и NADPH. Реакции пентозофосфатного пути, приводящие к этим продуктам, протекают в растворимой части цитоплазмы - цитозоле. Рибозофосфаты служат предшественниками при синтезе нуклеотидов и нуклеиновых кислот, а NADPH используется в качестве главного восстановителя при биосинтезе таких богатых водородом соединений, как жирные кислоты и холестерол. Из глюкозы образуется и UDP-D-глюкуронат, который способствует обезвреживанию некоторых чужеродных веществ в организме, а также является предшественником L-аскорбиновой кислоты (витамина [c.503]

NADPH, который необходим для восстановительных реакций, протекающих в ходе биосинтеза жирной кислоты, в разных клетках поступает из двух различных источников. В печени NADPH образуется главным образом в реакциях пентозофосфатного пути (разд. 16.13), в основном под действием глюкозо-6-фосфат— дегидрогеназы [c.632]

Подобно тому как АТР переносит активированные фосфатные группы, а DP-глюкоза-глюкозильные группы, DP-этаноламин переносит активированные фосфоэтаноламинные группы. В данном случае мы видим еще один пример того, каким образом нуклеотиды могут вьшолнять функцию переносчиков определенных химических группировок в метаболизме клеток. Цитидиновые нуклеотиды специфичны для данной реакции никакие другие нуклеозид-5 -три-фосфаты не могут заменить СГР в животных тканях. Ключевую роль ци-тидиновых нуклеотидов в биосинтезе ли- [c.639]

Глюкозо-6-фосфат служит субстратом пентозофосфатного пути, в ходе которого образуются 1) NADPH-восстановитель, необходимый для восстановительных этапов биосинтеза жирных кислот и холестерола (разд. 21.5), и 2) В-рибозо-5-фосфат - предшественник биосинтеза нуклеотидов (разд. 16.13). [c.753]

В настоящее время стал более ясным и механизм биосинтеза рибозы. Источником рибозы в организме является глюкоза. Окисление 6-фосфогл юкозы в 6-фосфоглюконовую кислоту с последующим окислением и декарбоксилированием ведет к образованию рибозо-5-фосфата. Другим возможным путе.м синтеза рибозы из глюкозы является конденсация фосфоглицеринового альдегида с гликолевым альдегидом. [c.359]

Даже при биосинтезе глюкозы, который протекает в основном но пути обращения целого ряда легко обратимых ферментативных реакций, синтез отличается от распада (как мы увидим далее) в двух наиболее критических точках всей последовательной цепи реакций, а именно в начале и конце. Так, например, в процессе катаболизма глюкоза превращается в глюкозо-6-фосфат посредством реакции трансфосфорилирования с участием АТФ однако при анаболизме она образуется из фосфорного эфира путем простого гидролиза. Пировиноградная кислота образуется катаболически из фосфоенолпирувата путем трансфосфорилирования — переноса фосфатной группы на АДФ в анаболических же процессах она используется у большинства организмов благодаря двум связанным реакциям сначала пировиноградная кислота карбоксилируется до щавелевоуксусной кислоты и только потом превращается в фосфоенолпируват. В клетках Es heri hia oli, где указанное превращение происходит непосредственно, прямая и обратная реакции все же различаются. Они протекают следующим образом [c.275]

Биосинтез крахмала и гликогена хорошо изучен. В основном он заключается в следующем. Под влиянием фермента фосфоролазы от 1-фосфата глюкозы отщепляется неорганический фосфат, а остаток глюкозы присоединяется к невосстанавливающему концевому глюкозному остатку полисахаридной цепи [c.619]

В литературе были сообщения [71] о биосинтезе лактозы также путем переноса галактозильного остатка от УДФГал на глюкозо-1-фосфат [c.47]

У. к. играют важную роль в обмене углеводов, являясь коферментами многих важнейших реакций в метаболизме этого класса соединений, в частности в изомеризации галактозы в глюкозу (см. Изомеразы) и в окислении глюкозы до глюкуроновой к-ты, а также в биосрштезе ди-, олиго- и полисахаридов, где У. к. являются донорами гликозильных остатков. Так, наир., биосинтез лактозы в организме осуществляется путем ферментативного переноса остатка галактозы от УДФ-галактозы на глюкозо-1-фосфат. Аналогичную роль УДФ-сахара играют в биосинтезе сахарозы, [c.181]

Как и в случае адениновых нуклеотидов, широкое распространение имеют 5 -фосфаты, 5 -пирофосфаты и 5 -трифосфаты цитидина, гуанозина и уридина [13—16]. Они являются промежуточными соединениями при биосинтезе рибонуклеиновых кислот. Трифос-фаты участвуют также в биосинтезе ряда диэтерифицированных пирофосфатных производных кроме того, они заменяют АТФ в качестве фосфорилирующего агента или кофермента в некоторых ферментативных реакциях [17—21]. Полифосфаты дезоксинуклеозидов также выделены [22—25], и снова, помимо функции непосредственных предшественников дезоксинуклеиновой кислоты, второй нх главной функцией является, вероятно, участие в биосинтезе промежуточных соединений, таких, как тимидин-5 -пирофосфат-глюкоза и дезоксицитидин-5 -пирофосфатхолин. Строение всех этих нуклеозидполифосфатов установлено методами, аналогичными примененным для определения строения АТФ, и подтверждено синтезом. [c.189]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология