Ацетил-КоА цикле Кребса

Первый этап дыхания — реакции цикла лимонной кислоты (цикла Кребса) — начинается конденсацией оксалоацетата и ацетил-КоА с образованием цитрата, Ацетил-КоА — общи й продукт расщепления, образующийся при катаболизме углеводов, липидов и некоторых аминокислот. Следовательно, цикл Кребса представляет собой заключительный этап переработки, общий для всех трех классов пищевых веществ. Суммарную реакцию, катализируемую ферментами этого цикла, можно записать так [c.42]

Образовавшийся в процессе окислительного декарбоксилирования аце-тпл-КоА подвергается дальнейшему окислению с образованием СО, и Н,0. Полное окисление ацетил-КоА происходит в цикле трикарбоновых кислот (цикл Кребса). Этот процесс, так же как окислительное декарбоксилирование пирувата, происходит в митохондриях клеток. [c.345]

Для обеспечения клеток максимальным количеством энергии необходимо, чтобы отщепляемые от жирных кислот ацетильные остатки, содержащие два атома углерода, были полностью окислены до двуокиси углерода. Химическое окисление ацетильной группы осуществляется нелегко, и, вероятно, поэтому природа изобрела элегантный каталитический цикл, называемый циклом трикарбоновых кислот (а также циклом лимонной кислоты, или циклом Кребса). На рис. 7-1 этот цикл изображен в правом нижнем углу. Содержащая четыре атома углерода щавелевоуксусная кислота (оксалоацетат) конденсируется с ацетильной группой молекулы ацетил-СоА с образованием лимонной кислоты, молекула которой построена из шести атомов углерода. Затем в ходе дальнейших реакций цикла происходит удаление двух атомов углерода [c.84]

Как явствует из схемы, приведенной на фиг. 24 и 25 (гл. 6), глутамат, аспартат, аланин и глицин, прежде чем подвергнуться окислению в цикле Кребса, должны быть превращены соответственно в а-кетоглутарат, оксалоацетат, пируват и глиоксилат. Это, по-видимому, будет иметь место всякий раз, когда деградация белков будет опережать их ресинтез. Подобным же образом углеродные скелеты некоторых других аминокислот (а также, конечно, жирных кислот) могут окисляться в цикле трикарбоновых кислот после их превращения в ацетат или ацетил-КоА. Углеродные атомы пирувата могут включаться в цикл через стадию ацетил-КоА, а также с помощью реакций (1) — (3) [c.120]

Образовавшийся в результате окислительного декарбоксилирования пирувата в митохондриях ацетил-КоА вступает в цикл Кребса. Данный цикл происходит в матриксе митохондрий и состоит из восьми последовательных реакций (рис. 10.9). Начинается цикл с присоединения ацетил-КоА к оксалоацетату и образования лимонной кислоты (цитрата). Затем лимонная кислота (шестиуглеродное соединение) путем ряда дегидрирований (отнятие водорода) и двух декарбоксилирований (отщепление СО,) теряет два углеродных атома и снова в цикле Кребса превращается в оксалоацетат (четырехуглеродное соединение), т.е. в результате полного оборота цикла одна молекула ацетил-КоА сгорает до СО, и Н,0, а молекула оксалоацетата регенерируется. Рассмотрим все восемь последовательных реак-ций (этапов) цикла Кребса. [c.345]

Цикл Кребса изображен на рис. 13.1. За один оборот цикла, состоящего из восьми реакций, отмеченных на рисунке цифрами, происходит деградация одной молекулы ацетил-КоА или одной молекулы пирувата до СОг и НгО, т. е. сгорание этих молекул. [c.425]

Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) представляет собой конечный общий путь для окисления топливных молекул. Большинство топливных молекул вступает в цикл в виде ацетил-КоА. Окислительное декарбоксилирование пирувата, приводящее к образованию ацетил-КоА, является связующим звеном между гликолизом и циклом трикарбоновых кислот. Заметим, что последний служит также источником строительных [c.358]

Таким образом, в результате этих реакций образуется аце-тил-КоА и содержащий на два атома углерода меньше, чем исходная жирная кислота, КоА-эфир жирной кислоты, который повторно вовлекается в цикл р-окисления. Ацетил-КоА после включения ацетильного радикала в цикл Кребса возвращается в виде кофермента А в цикл реакций р-окисления, где играет роль катализатора. [c.112]

Он первым постулировал значение данного цикла для полного сгорания пирувата, главным источником которого является гликолитическое превращение углеводов. В дальнейшем было показано, что цикл трикарбоновых кислот является тем центром, в котором сходятся практически все метаболические пути. Таким образом, цикл Кребса—общий конечный путь окисления ацетильных групп (в виде ацетил-КоА), в которые превращается в процессе катаболизма большая часть органических молекул, играющих роль клеточного топлива углеводов, жирных кислот и аминокислот. [c.345]

Третий пример взаимосвязи процессов метаболизма - общие конечные пути. Такими путями для распада всех биомолекул являются цикл лимонной кислоты (цикл Кребса) и дыхательная цепь. Эти процессы используются для координации метаболических реакций на различных уровнях. Так, цикл лимонной кислоты является источником СО2 для реакций карбоксилирования, с которых начинается биосинтез жирных кислот и глюкогенез, а также образование пуриновых и пиримидиновых оснований и мочевины. Взаимосвязь между углеводным и белковым обменом достигается через промежуточные метаболиты цикла Кребса а-кетоглутарат и глутамат, оксалоацетат и аспартат. Ацетил-КоА прямо участвует в биосинтезе жирных кислот и в других реакциях анаболизма, а в этих процессах связующими конечными путями выступают реакции энергетического обеспечения с использованием НАДН, НАДФН и АТФ. Важно подчеркнуть, что главным фактором для нормального обмена веществ и протекания нормальной жизнедеятельности является поддержание стационарного состояния. [c.120]

Конденсации по а-углеродному атому органических кислот протекают при участии ацетил-КоА, например в синтезе лимонной кислоты. Фаза включения уксусной кислоты в виде активного ацетила в важнейший биохимический цикл превращений трикарбоновых кислот (цикл Кребса, см. с 324) заключается в электрофильной атаке карбонилом щавелевоуксусной кислоты атома углерода метильной группы ацетил-КоА, имеющего повышенную электронную плотность. В результате реакции, протекающей под влиянием цитрат-синтазы, синтезируются лимонная кислота и кофермент А [2231 [c.90]

При каждом обороте цикла связывается одна молекула ацетил-КоА и освобождаются две молекулы углекислого газа. Таким образом, цикл Кребса можно рассматривать как механизм окисле- [c.193]

На основании изложенных ниже данных был сделан вывод, что митохондриальная система арахиса катализирует Р-окисление жирных кислот до ацетил-КоА, который окисляется посредством реакций цикла Кребса. [c.308]

Малоновая кислота — конкурентный ингибитор окисления янтарной кислоты (а следовательно, и цикла Кребса) — в значительной степени подавляет окисление масляной кислоты до СОг и усиливает образование ацетоуксусной кислоты. Это повышенное образование ацетоуксусной кислоты, по-видимому, обусловлено блокированием реакции образования щавелевоуксусной кислоты, благодаря чему ацетил-КоА конденсируется сам с собой. [c.308]

Открытие пути прямого окисления углеводов, или, как его называют, пентозофосфатного цикла, принадлежит О. Варбургу, Ф. Липману, Ф. Дикенсу и В.А. Энгельгарду. Расхождение путей окисления углеводов—классического (цикл трикарбоновых кислот, или цикл Кребса) и пентозофосфатного—начинается со стадии образования гексозомонофосфата. Если глюкозо-6-фосфат изомеризуется во фруктозо-6-фосфат, который фосфорилируется второй раз и превращается во фруктозо-1,6-бисфосфат, то в этом случае дальнейший распад углеводов происходит по обычному гликолитическому пути с образованием пировиноградной кислоты, которая, окисляясь до ацетил-КоА, затем сгорает в цикле Кребса. [c.353]

Окисление 1-С -масляной кислоты вызывало широкое распространение метки среди кислот цикла Кребса это показывает, что молекулы ацетил-КоА, образованные во время окисления жирных кислот, окисляются до СОг посредством реакций цикла Кребса. [c.308]

Как указывалось на стр. 194, метильный углеродный атом ацетил-КоА пе превращается в СОг до третьего оборота цикла Кребса. В то же время карбоксильный углерод уксусной кислоты выделяется в виде СОг после завершения второго оборота цикла. Следовательно, если система субклеточных частиц арахиса осуществляет Р-окисление высокомолекулярных жирных кислот до ацетил-КоА, который затем окисляется посредством реакций цикла Кребса, то высокомолекулярные жирные кислоты с нечетным числом углеродных атомов должны скорее превращаться в СОг, чем жирные кислоты с четным числом углеродных атомов. Эти предположения были подтверждены при использовании уксусной кислоты, меченной в карбоксильной и метильной группах, и пальмитиновой кислоты, меченной по С-2 и С-3. [c.308]

Сопряжение двух путей окисления углеводов (анаэробного и аэробного) происходит на уровне образования ацетил-КоА из пирувата, которое катализируется комплексом ферментов, называемым пируватдегидрогеназным (ПДГК) в него входит три фермента, в том числе пируватдегидрогеназа, и пять коферментов (тиаминпирофосфат, липоевая кислота, НАД , ФАД и кофермент А). В результате сложного, но согласованного действия этого комплекса образуется ацетил-КоА, который далее вступает в центральный процесс обмена углеводов цикл трикарбоновых кислот, или цикл лимонной кислоты (или, по имени автора - цикл Кребса). [c.82]

Белки гидролизуются под влиянием протеолитических ферментов, образуя аминокислоты жиры подвергаются действию липазы и затем кофермента А, в результате чего получается соединение ацетил-КоА, а углеводы претерпевают ряд сложных превращений, конечным продуктом которых является пировиноградная кислота. Затем все эти ве- щества вовлекаются в цикл последовательных ферментных реакций, в котором важную роль играют так называемые трикарбоновые кислоты это и есть цикл Кребса. Основной результат работы цикла заключается в отщеплении водорода и выделении углекислого газа. Дальнейшая судьба водорода определяется новой системой ферментов и переносчиков. Атомы водорода теряют электроны, образуя ионы Н+ электроны перемещаются по цепи ДПН, —> флавиновые ферменты —> цитохромы (6, с, а, аз). На последней стадии электроны переходят к кислороду, который, взаимодействуя с ионами водорода, образует воду. Таким образом, электрон с высокого энергетического уровня переходит к низшему энергетическому уровню (вода) по целому ряду промежуточных ступеней. Энергия, выделяющаяся при этом, сосредоточивается в молекулах АТФ следовательно, в цепи, по которой проходят электроны, совершается процесс сопряжения (окислительное фосфорилирование), в котором процесс окисления связан с процессом образования АТФ. Каждый этап всего этого сложного процесса обусловлен действием определенных ферментов. [c.98]

При помощи очень интересного вещества — переносчика кислотных групп, сокращенно обозначаемого КоА, пируват в виде ацетил КоА вовлекается в циклический процесс, цикл трикарбоновых кислот или цикл Кребса (рис. 3). [c.216]

Действие ПДГК очень важно в метаболизме углеводов на стадии перехода от анаэробного обмена к аэробному. В этом случае образование ацетил-КоА способствует синтезу лимонной кислоты и началу цикла Кребса. [c.38]

Как видно, за один оборот цикла, состоящего из восьми ферментативных реакций, происходит полное окисление ( сгорание ) одной молекулы ацетил-КоА. Для непрерывной работы цикла необходимо постоянное поступление в систему ацетил-КоА, а коферменты (НАД и ФАД), перешедщие в восстановленное состояние, должны снова и снова окисляться. Это окисление осуществляется в системе переносчиков электронов в дыхательной цепи (в цепи дыхательных ферментов), локализованной в мембране митохондрий. Образовавщийся ФАДН, прочно связан с СДГ, поэтому он передает атомы водорода через KoQ. Освобождающаяся в результате окисления ацетил-КоА энергия в значительной мере сосредоточивается в макроэргических фосфатных связях АТФ. Из 4 пар атомов водорода 3 пары переносят НАДН на систему транспорта электронов при этом в расчете на каждую пару в системе биологического окисления образуется 3 молекулы АТФ (в процессе сопряженного окислительного фосфорилирования), а всего, следовательно, 9 молекул АТФ (см. главу 9). Одна пара атомов от сукцинатдегидрогеназы-ФАДН, попадает в систему транспорта электронов через KoQ, в результате образуется только 2 молекулы АТФ. В ходе цикла Кребса синтезируется также одна молекула ГТФ (субстратное фосфорилирование), что равносильно одной молекуле АТФ. Итак, при окислении одной молекулы ацетил-КоА в цикле Кребса и системе окислительного фосфорилирования может образоваться 12 молекул АТФ. [c.349]

Известно, что в периферических тканях 3-гидроксибутират ( 3-оксимас-ляная кислота) способен окисляться до ацетоацетата, а последнрп активируется с образованием соответствующего КоА-эфира (ацетоацетил-КоА). Ацетоацетат может быть активирован путем переноса КоА с сукцинил-КоА в реакции, катализируемой специфической КоА-трансферазой. Образовавшийся ацетоацетил-КоА далее расщепляется тиолазой с образованием 2 молекул ацетил-КоА, которые затем включаются в цикл Кребса [c.381]

Между оксалилуксусной кислотой и ацетилкоферментом А происходит реакция конденсации, в которой участвует СНз-группа ацетила, в результате чего образуется лимонная кислота. Последняя подвергается ряду распадов, известных под названием цикла лимонной кислоты, или цикла Кребса (Кпооп, Марциус, Сцент-Дьордьи, Кребс) они пе будут подробно онисаны, а лишь изображены схематически (см. ниже). [c.256]

Первоначально считали, что цикл Кребса представляет собой конечный дыхательный механизм окисления пировиноградной кислоты. После того как обнаружили, что ацетил-КоА является непосредственным участником конденсации при образовании лимонной кислоты, цикл Кребса стали рассматривать как систему окисления ацетил-КоА, а пировииоградную кислоту — только как один из многочисленных предшественников ацетил-КоА. [c.193]

В отсутствие щавелевоуксусной кислоты, которая соединяется с ацетил-КоА, окисление пировиноградной кислоты митохондриями крайне незначительно. Однако требуемый промежуточный продукт цикла Кребса можно заменить препаратом фосфотрансацетилазы [231, которая переносит ацетильную группу на неорганический фосфат и освобождает КоА, необходимый для дальнейшего образования ацетил-КоА. [c.193]

Ацетил-КоА представляет собой продукт обмена углеводов, жирных кислот, глицерина и некоторых аминокислот. Следовательно, для всех этих соединений цикл Кребса служит конечным механизмом дыхания. Кроме того, щавелевоуксусная и а-кетоглу-таровая кислоты являются продуктом разложения нескольких аминокислот. Таким образом, в течение одного цикла может быть окислено большое число субстратов. [c.195]

Многие промежуточные продукты цикла Кребса участвуют в целом ряде синтетических реакций. Так, например, а-кетоглута-ровая кислота является предшественником глутаминовой кислоты и источником углеродного скелета аминокислот группы глутаминовой кислоты (см. стр. 406), щавелевоуксусная килота служит источником углеродного скелета аминокислот группы аспарагиновой кислоты (см. стр. 421), а янтарная кислота — предшественником б-аминолевулиновой кислоты и, следовательно, порфиринов (см. стр. 215). Имеющиеся данные показывают, что реакции цикла Кребса являются основными при синтезе а-кетоглутаровой и янтарной кислот. Однако, как отмечено выше, в результате реакций цикла Кребса каждый моль ацетил-КоА окисляется до 2 моль углекислого газа. Таким образом, в ходе цикла Кребса не может иметь места прирост углерода. Следовательно, если из цикла удалять промежуточные продукты, то уменьшится количество щавелевоуксусной кислоты, доступной для конденсации с ацетил-КоА, и в конце концов цикл нарушится. Таким образом, если цикл Кребса поставляет промежуточные продукты для биосинтезов, должны существовать какие-то механизмы их регенерации. [c.197]

Схема Р-окисления включает начальную активацию жирной кислоты путем превращения ее в производное КоА, которое под действием ферментов, осуществляющих Р-окисление, превращается в р-кетоацил-КоА. Р-Кетоацил-КоА посредством тиолитического расщепления, в результате которого связывается еще одна молекула КоА, переходит в ацильное производное жирной кислоты и КоА, содержащее на два углеродных атома меньше, чем исходная жирная кислота, и ацетил-КоА. Для полного расщепления высокомолекулярной жирной кислоты, независимо от длины ее цепи, требуется только одна активация и каталитические количества КоА. При использовании ацетил-КоА в цикле Кребса и других реакциях постоянно регенерируется свободный КоА. [c.298]

В митохондриях локализованы как ферменты, связанные с окислением жирных кислот, так и ферменты цикла Кребса. Тесная связь этих двух систем делает возможным окисление молекул ацетил-КоА, образованных во время Р-окисления через цикл Кребса, и попутнс№ образование АТФ. Можно рассчитать теоретически количество А ГФ, которое может образоваться при полном окислении 1 моль обычной жирной кислоты, такой, как пальмитиновая, до СОг и НгО при сочетании Р-окисления и реакций цикла Кребса. Суммарное уравнение можно представить следующим образом [c.304]

Хотя окисление пирувата до СОг и ацетил-КоА и не является реакцией цикла Кребса, однако оно локализовано в митохондриях, и большая часть образующегося при этом ацетил-КоА сразу же включается в цикл. Кроме того, имеется большое сходство между реакциями, катализируемыми пируватдегидрогена-зной и а-кетоглутаратдегидрогеназной системами. Эти реакции следующие [c.118]

Однако пируват — предшественник лактата — может попасть в митохондрии и превратиться там в ацетил-КоА (вместо лактата), который затем на первой стадии цикла Кребса конденсируется с оксалоаце-татом. Именно таким образом взаимосвязаны эти два цикла, и поэтому углеродные атомы глюкозы в конце концов оказываются включены в СОг. НАДН и ФАДНг образуются внутри митохондрий, а затем участ-вуют в последовательных реакция., многостадийного окисления, сово-. купность которых называется элек-6 тронным транспортом. На рис. 40.17 это показано для одного из участни-р ков цикла Кребса — сукцината. [c.400]

Наиболее важные, узловые аминокислоты названы на схеме полностью (глицин, глутамат, аспартат, треонин, метионин), остальные обозначены сокращенными названиями. Гликолиз (I) связан с циклом Кребса (П) через ацетил-КоА. Оба эти звена питают всю цепь синтеза аминокислот. Линии между I и V указывают пути синтеза нуклеиновых кислот. Эти кислоты получаются из пуринов и пиримидинов, в свою очередь связанных с аспартатом и глицином. Глицин и аминолевулиновая кислота — сырье для синтеза важнейшего компонента дыхательной цепи — гема, на основе которого получаются цитохомы и активные группы различных окислительно-восстановительных ферментов. [c.123]

АцетиЛ КоА, образующийся из пирувата, а также из продуктов обмена амипокислот и жирных кпс.ют, представляет собой активированную форму ацетата в такой активированной форме ацетат вступает в цикл Кребса. Цикл Кребса начинается реакцией оксалоацетата с ацетил-КоА, и именно оксалоацетат регенерируется в качестве конечного продукта цикла таким образом, цикл Кребса в целом выполняет катал 1тическую функцию. Определенные реакции цикла (показанные на схеме) сопровождаются переносом атомов водорода (электронов и протонов) на НАД или фланопротеид. На каждые [c.41]

До сих пор наше внимание было сосредоточено в основном на двух источниках энергии и углерода — углеводах и аминокислотах. Но если при кратковременной интенсивной мышечной работе чаще всего используется АТФ гликолитического происхождения, то длительная мышечная актгшность у позвоночных обычно осуществляется за счет обмена жирных кислот. А поскольку распад жирных кислот по пути 3-окисления (рис. 22) дает в качестве конечного продукта ацетил-КоА, который затем поступает в цикл Кребса для полного сжигания до СО2 и воды, длительная работа мышц на этом топливе обязательно требует аэробных условий. [c.76]

В период аэробного обмена, когда кислорода достаточно, чтобы направлять остатки ацетил-КоА в цикл Кребса, возросшая концентрация цитрата тормозит активность фосфофрукто- [c.78]