Цикл Кребса в биосинтезе

Роль цикла Кребса в биосинтезе различных соединений [c.197]

Цикл лимонной кислоты занимает центральное место в многочисленных биосинтетических процессах, Большинство живых организмов синтезирует углеводы из ди- и трикарбоновых кислот, образовавшихся в цикле Кребса, или из соединений, которые могут превращаться в промежуточные продукты этого цикла (биосинтез углеводов см. стр. 64). В биосинтезе липидов (см. гл. Липиды и липопротеиды ) важнейшим промежуточным соединением является ацетил-КоА. Процесс биосинтеза жирных кислот начинается с конденсации ацетил-КоА с щавелевоуксусной кислотой. [c.401]

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]

Эта реакция необратима и в основном протекает в микросомах и митохондриях гепатоцитов, а также в цитозоле клеток. Уксусная кислота, являясь естественным субстратом клеточных ферментов, образует ацетил-КоА, который затем вовлекается в цикл Кребса. Последствия избыточного образования уксусной кислоты при алкогольной интоксикации проявляются во-первых, в усилении процессов биосинтеза с участием аце-тил-КоА, что приводит к нерациональному использованию энергии во-вторых, в накоплении в тканях восстановленных и снижении содержания окисленных форм НАД, что имеет принципиальное значение для понимания биохимической сущности алкогольного отравления. Для окисления 125 г этанола требуется столько же НАД, сколько потребляется при окислении 500 г глюкозы, т. е. того количества углеводов, которое расходуется организмом за сутки. В результате нарушаются жизненно важные обменные процессы, такие, как гликолиз, энергетический обмен, усиливается синтез жирных кислот и липидов, что, в частности, может приводить к жировому перерождению печени. [c.412]

Цикл лимонной кислоты, известный также под названием цикла трикарбоновых кислот, или цикла Кребса, является способом, которым пировиноградная кислота полностью разрушается до 3 молей диоксида углерода (рис. 15.8). Он важен также как источник интермедиатов, используемых для биосинтеза аминокислот (разд. 15.8). [c.314]

Белки синтезируются на рибосомах из отдельных аминокислот, образуемых самими микроорганизмами. Исключение составляют некоторые ауксотрофные мутанты, для которых необходимо присутствие в среде определенных аминокислот. Биосинтез аминокислот в клетке идет ферментативно из неорганического азота и различных соединений углерода, например продуктов аэробного или анаэробного разложения углеводов. Многие аминокислоты образуются из промежуточных продуктов цикла Кребса из а-кетоглутаровой кислоты — глутаминовая кислота, орнитин, аргинин, пролин из щавелевоуксусной кислоты — Ь-ас-парагиновая кислота, гомосерин, метионин, треонин, диаминопимелиновая кислота, лизин, изолейцин из пировиноградной кислоты — аланин, валин, лейцин, серии, глицин, цистеин (рис. 17). [c.41]

Ацетилкофермент А принимает большое участие во многих процессах обмена веществ, однако можно выделить три основных пути, где он используется. Во-первых, как мы видели, он используется для биосинтеза жирных кислот во-вторых, он может подвергаться окислению в цикле трикарбоновых кислот. В-третьих, в результате реакций конденсации может происходить образование и ацетоуксусиой кислоты, и ацетоацетат- и Р-окси-Р-метилглутарат-КоА. Последнее соединение участвует в биосинтезе стероидов или дает при расщеплении ацетоуксусную кислоту. Уже давно было известно, что ацетоуксусная и 5-оксимасляная кислоты накапливаются в крови при недостатке углеводов в организме, например при голодании или диабете. Однако в настоящее время установлено, что эти соединения являются важными продуктами обмена веществ и в норме. Г. Кребс и сотрудники [291 показали, что ацетоуксусная кислота обеспечивает 90% горючего , необходимого для дыхания тканей сердца в других тканях содержатся меньшие, но все-таки значительные количества этого соединения. Ацетоуксусную и Р-оксимасляную кислоты можно рассматривать как формы транспорта ацетилкофермента А, осуществляемого потоком крови от печени к другим тканям, где они служат источником необходимой энергии. [c.64]

ТОГО, что ферменты гликолиза сосредоточены преимущественно в растворимой фракции цитоплазмы, в то время как цитохромоксидаза и ферменты цикла Кребса локализованы во фракции митохондрий. С митохондриями связаны также ферменты, катализирующие окислительное фосфорилирование и распад жирных кислот. Ферменты, катализирующие биосинтез жирных кислот, наоборот, содержатся в растворимой фракции цитоплазмы. [c.159]

У многих микроорганизмов пировиноградная кислота, образующаяся при расщеплении глюкозы, превращается при участии кофакторов и пируватдегидрогеназы в активированную уксусную кислоту или ацетилкоэнзим А, который включается затем в цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса). В цикле Кребса происходит окисление органических кислот, при котором выделяется энергия, запасаемая в макроэргических фосфатных связях АТФ. Кроме того, этот цикл обеспечивает также процессы биосинтеза многочисленными предшественниками, такими как а-кетоглутаровая, щавелевоуксусная кислоты, из которых в результате аминирования образуются аминокислоты. [c.96]

Цикл трикарбоновых кислот. У дышащих микроорганизмов основным окислительным циклом является цикл трикарбоновых кислот (ЦТК), или цикл Кребса (рис. 84). За один оборот цикла из аце-тил-КоА образуется 2 молекулы углекислоты, 8 восстановительных эквивалентов и 1 АТФ. Как правило, коферменты в этом случае передают водород в ЭТЦ, где и происходит синтез АТФ. ЦТК выполняет функцию не только конечного окисления питательных веществ, но и обеспечивает организм многочисленными предшественниками для процессов биосинтеза. Для восполнения промежуточных продуктов цикла Кребса, отведенных в анаболические [c.116]

Все это приводит к быстрому накоплению обильного материала для биосинтеза аспарагиновой кислоты, получающейся путем аминирования малата или оксалацетата и вовлекающейся далее в биосинтез белков. Значение метаболизма в пределах цикла Кребса для грибов так же, как и в случае других живых организмов, сводится к трем основным функциям. [c.74]

Следует отметить, что уксусная, лимонная, янтарная и фумаровая кислоты, а также пролин и глутаминовая кислота снимают подавляющее действие арсенита на биосинтез новобиоцина. Фенилаланин, салициловая и пировиноградная кислоты не тормозят образование антибиотика в присутствии ингибитора. Следовательно, кислоты, входящие в цикл Кребса, и аминокислоты, метаболически связанные с ним, могут служить источником уксусной кислоты и обеспечивать биосинтез антибиотика в присутствии арсенита натрия. [c.336]

Спустя 30 лет Г. Кребс и К. Гензелайт вывели уравнение реакции синтеза мочевины и предположили существование циклического процесса, в котором орнитин, образующийся при распаде аргинина, вновь регенерируется в аргинин. Дальнейщие исследования подтвердили циклический характер механизма биосинтеза мочевины. Впоследствии были детализированы отдельные реакции цикла, ферментные системы, энергетика и регуляция этого процесса. Так был окончательно расшифрован знаменитый цикл синтеза мочевины, получивший название орнитинового цикла Кребса—Гензелайта. [c.391]

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]

Отправным пунктом в исследовании путей биосинтеза лизина у Neurospora явилось выделение различных мутантов этого плесневого гриба, нуждающихся для роста в лизине. Один из этих мутантов способен расти на средах, содержащих либо лизин, либо а-аминоадипиновую кислоту [1017, 1018]. Было установлено, что при культивировании этого щтамхма на среде с добавлением а-аминоадипиновой кислоты, меченной С , почти весь внесенный радиоизотоп включается в лизин [1018]. Эти результаты указывают на то, что у Neurospora а-аминоадипиновая кислота служит предшественником лизина. Поскольку изотоп не был найден в других аминокислотах, а-аминоадипиновая кислота, по-видимому, не подвергается расщеплению с образованием промежуточных продуктов цикла Кребса. DL-a-амино-адипиновая кислота обеспечивает рост данного штамма плесени в такой же мере, как и эквимолярное количество L-a-амино- [c.426]

Цикл лимонной кислоты (синоним цикл трикарбоновых кислот), часто связываемый с именем Кребса это, образно говоря, та главная ось, вокруг которой вертится метаболизм почти всех суш еству1ощих клеток. Естественно поэтому, что он займет центральное место и в нашем обсуждении. Значение этого цикла, первоначально постулированного для объяснения полного сгорания пирувата (и, таким образом, углеводов), а также дву- и трехуглеродных конечных продуктов окисления жирных кислот, вышло далеко за рамки этих и им подобных чисто катаболических функций, связанных с выработкой энергии. Цикл Кребса является фокусом , в котором сходятся все метаболические пути (см. гл. XI). Поэтому его реакции и субстраты играют решаюш,ую роль в биосинтезе (анаболизме) множества важных соединений, начиная от аминокислот, пуринов и пиримидинов и кончая жирными кислотами с длинной цепью и порфиринами. [c.348]

Окисление жирных кислот идет через стадии образования других кислот, которые вступают в цикл Кребса. Органические кислоты могут использоваться микроорганизмами в качестве источника энергии и как материал для биосинтеза. Исключение составляет муравьиная кислота, которая участвует только в катаболитическом процессе. [c.258]

Многочисленными исследованиями доказано, что в растениях пировиноградная кислота окисляется через цикл Кребса (см. обзоры Хэккит-та [39], Годдарда и Боннера [38], Биверса [3] или Дэвиса и Эллиса [31]). Цикл служит для терминального окисления пировиноградной кислоты или ацетилкофермента А. Он обеспечивает работу множества путей биосинтеза, потребляющих энергию АТФ, синтезирующегося в процессе переноса электронов к кислороду. СОг, образующийся в процессе клеточного дыхания, возникает в результате функционирования этого цикла. [c.59]

Биосинтез мочевины. Основным механизмом обезвреживания аммиака является синтез мочевины в печени. Исходя из исследований школы И.П. Павлова, мочевина синтезируется в печени, так как при выключении печени из кровотока (фистула Экка—Павлова) в крови возрастает фонд свободных аминокислот, аммиака и резко уменьшается содержание мочевины. М.В. Ненцкий и С.С. Салазкин установили, что в печени происходит образование мочевины из аммиака и углекислоты. Г. Кребс и К. Гензелейт (1932) показали, что инкубация срезов печени с различными аминокислотами дает малый выход мочевины. Однако, если добавить одну из трех аминокислот (орнитин, цитруллин или аргинин) выход мочевины резко возрастает. При этом другие аминокислоты также становятся предшественниками мочевины. На основании этих данных, Кребс создал первый в биохимии метаболический цикл мочевинообразования. Г. Коен и С. Ратнер выяснили, что начальной реакцией этого цикла является синтез карбамоилфосфата. Из мышц и других тканей аммиак достав- [c.261]

Примером амфиболических ферментных реакций является цикл Кребса (см. раздел Углеводш, Кребса окислительный цикл). Некоторые промежуточные продукты цикла, в частности а-кетоглутарат, сукцинат и оксалоацетат могут использоваться как предшественники в биосинтезе аминокислот. Многие из этих реакций обратимы, так что они служат одновременно и для образования промежуточных продуктов цикла из аминокислот. [c.96]

Биосинтез пуринов и пиримидинов (см. кн. I, гл. Нуклеиновые кислоты и нуклеопротеиды ), входящих в состав нуклеиновых кислот и нуклеотидных коферментов, также тесно связан с циклом Кребса углеродный скелет пиримидинов образуется из L-аспарагиновой кислоты, а атомы азота пуринов — из L-аспарагиновой и L-глутаминовой кислот, которые в свою очередь получаются из щавелевоуксусной и а-кетоглутаровой кислот. [c.401]

Метомил быстро разлагается в растениях с выделением СОг и ацетонитрила, которые улетучиваются из тканей растения. При обработке корней табака в виде указанных продуктов в атмосферу выделялось 75% метки, при обработке листьев капусты — 20% и при обработке листьев кукурузы — 47%- Продукты метаболизма метомила активно включаются в естественный обмен веществ и оказываются составной частью липидов, кислот цикла Кребса, углеводов и множества других продуктов биосинтеза. Доказательства образования сульфоксида или сульфона метомила отсутствуют. Единственным терминальным остатком (загрязняющим веществом) является сам метомил. Полевые эксперименты при обработке в течение всего сезона вегетации дали аналогичные результаты [218]. [c.100]

В литературе имеются сообщения о подавлении одним или несколькими тетрациклинами (обычно в высоких концентрациях) ряда окислительных процессов, например, окисления глюкозы, фруктозы, ксилозы и других сахаров, про.межуточных веществ цикла Кребса, фенилаланина, тирозина и иных аминокислот. Тетрациклины тормозят также процессы фосфорилирования, в частности, включение в нуклеиновые кислоты. Они угнетают сукциндегидразу, маликодегидразу, фумаразу, пептидазы, триптофаназу и другие ферменты. Однако в ряде сшучаев (при изучении адаптивных ферментов окисления лактозы, дезаминаз кишечной флоры крыс и др.) было доказано, что тетрациклины подавляют не действие уже имеющихся ферментов, а процесс их образования. Возможно, что и торможение некоторых других ферментативных реакций также зависит от влияния антибиотиков на синтез соответствующих ферментов. Сильное торможение тетрациклинами биосинтеза белка было обнаружено в опытах с мечеными аминокислотами, причем оказалось, что этот процесс подавляется хлортетрациклином в бактериостатических концентрациях, тогда как для угнетения синтеза нуклеиновых кислот необходимы значительно большие количества антибиотика. Это позволило ряду исследователей сделать вывод, что сущность антибиотического действия тетрациклинов заключается в подавлении ими синтеза белков. Такое предположение хорошо согласуется с высокой эффективностью тетрациклинов в отношении активно размножающихся бактерий и с большим сходством антибиотических свойств тетрациклинов и хлорамфеникола, механизм действия которого также, вероятно, основан на подавлении синтеза белков. [c.252]

Инактивация железа, нарушение деятельности содержащих этот элемент ферментов в цикле Кребса (возможно аконитазы) отразится в первую очередь на обмене органических кислот тем самым процесс биосинтеза пигментов будет лишен основного источника пластических веществ, ранних и непосредственных предшественников (сукцинат, сукцинил-КоА, а-кетоглутарат) в синтезе Mg-пopфиpинoв. [c.223]

Таким образом, в отличие от цикла Кребса в глиоксилатном цикле в каждом обороте участвует не одна, а две молекулы ацетил-СоА и этот активированный ацетил используется не для окисления, а для синтеза янтарной кислоты. Янтарная кислота выходит из глиоксисом, превращается в ЩУК и участвует, как показано на рис. 4.1 и 4.11, в глюконеогенезе (обращенном гликолизе) и других процессах биосинтеза. Глиоксилатный цикл позволяет утилизировать запасные жиры, при распаде которых образуются молекулы ацетил-СоА. Кроме [c.145]

В Предыдущей главе мы рассмотрели гликолитический путь, в ходе которого происходит превращение глюкозы в пируват. В аэробных условиях следующим этапом генерирования энергии из глюкозы является окислительное декарбоксилирование пирувата с образованием ацетил-СоА. Этот активированный ацетильный компонент далее полностью окисляется до GO2 в цикле трикарбоновых кислот, последовательности реакций, известных также как цикл лимонной кислоты, или цикл Кребса. Цикл трикарбоновых кислот представляет собою конечный общий путь окисления топливных молекул - аминокислот, жирных кислот и углеводов. Большинство топливных молекул вступают в этот цикл после превращения в ацетил-СоЛ. Цикл трикарбоновых кислот вьшол= няет еще одну функцию - поставляет промежуточные продукты для процессов биосинтеза. Реакции цикла трикарбоновых кислот происходят в митохондриях в противоположность реакциям гликолиза, которые протекают в цитозоле. [c.49]

У животных и человека основным путем обезвреживания аммиака является биосинтез мочевины — конечного продукта азотистого обмена. Биосинтез мочевины носит циклический характер, что было впервые доказано Г. Кребсом и К. Хенселантом в 1932 г. Существенную роль в цикле мочевины играет орнитин, поэтому весь процесс биосинтеза мочевины получил название орнитинового цикла. [c.386]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология