Ацетил-кофермент в цикле лимонной кислоты

Цикл лимонной кислоты (цикл Кребса, цикл трикарбоновых кислот) представляет собой серию реакций, протекающих в митохондриях, в ходе которых осуществляются катаболизм ацетильных групп и высвобождение водородных эквивалентов при окислении последних поставляется свободная энергия топливных ресурсов тканей. Ацетильные группы находятся в составе ацетил-СоА (СН, — — СО 5 — СоА, активного ацетата), тиоэфира кофермента А. В состав СоА входит витамин пантотеновая кислота. [c.172]

Важную роль в регуляции цикла лимонной кислоты играют активность и количество ферментов и коферментов, при этом изменяется концентрация ацетил-КоА и ряда промежуточных продуктов обмена. Так, дополнительное поступление ацетил-КоА и таких промежуточных продуктов окисления, как цитрат, сукцинат, фумарат, повышает скорость реакций этого цикла и общую скорость потребления кислорода. В состав многих ферментов входят витамины, поэтому наличие их в клетке в необходимых количествах также существенно влияет на скорость реакций этого цикла. Многие катионы (Ре , Мп , Mg , Си ), являясь активаторами ферментов митохондрий, также влияют на скорость реакций цикла лимонной кислоты. Отдельные вещества, например фторсодержащие, могут снижать скорость реакций биологического окисления в этом цикле, подавляя активность ферментов. [c.54]

ГО промежуточного продукта цикла лимонной кислоты и углеродные скелеты многих аминокислот способны превращаться в глюкозу. Из жирных кислот с четным числом атомов углерода и из ацетил-СоА реального образования глюкозы не происходит, тогда как три углеродных атома жирных кислот с нечетным числом атомов углерода, а также образуемый бактериями рубца пропионат могут превращаться в глюкозу при этом в качестве промежуточного продукта образуется метилмалонил-СоА, превращающийся затем в сукци-нил-СоА при участии кофермента Bi2-В периоды восстановления после напряженной мышечной работы глюконеогенез протекает очень активно, благодаря чему присутствующий в крови лактат превращается в гликоген и глюкозу. [c.618]

СоА—эпимераза, превращающая D-сте-реоизомеры соответствующих 3-гидрок-сиацил-СоА в L-стереоизомеры. Жирные кислоты с нечетнь(м числом атомов углерода окисляются по тому же основному пути, но при их окислении получается одна молекула пропионил-СоА, которая затем карбоксилируется с образованием метилмалонил-СоА. Последний превращается в сукцинил-СоА в результате очень сложной реакции изомеризации, катализируемой метилмалонил-СоА— мутазой, для действия которой необходим кофермент Bj2. Образующиеся в печени кетоновые тела-ацетоацетат, D-P-гидроксибутират и ацетон-доставляются к другим тканям, превращаются здесь в ацетил-СоА и окисляются через цикл лимонной кислоты. Окисление жирных кислот в печени регулируется скоростью поступления ацильных групп в митохондрии. Специфическая регуляция достигается при помощи малонил-СоА, вызывающего аллостерическое ингибирование карнитин-ацилтрансферазы I. Малонил-СоА-первый промежуточный продукт биосинтеза жирных кислот, протекающего в цитозоле. Когда животное получает пищу, богатую углеводами, окисление жирных кислот подавляется, а их синтез усиливается. [c.568]

Таким образом, за один цикл лимонной кислоты происходит окисление одной молекулы ацетил-КоА или одной молекулы пировиноградной кислоты до СО2. Коферменты, восстановленные в цикле Кребса, окисляются в дыхательной цепи. [c.401]

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]

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]

Гликоген нредставляет собой большой разветвленный полимер глюкозы, содержащийся в виде гранул в цитоплазме (рис. 7-12) синтез и распад гликогена с высокой степенью точности регулируется нуждами организма (см. разд. 12.4.1). При повышении потребности в глюкозе гликоген расщепляется с образованием глюкозо-1-фосфата. В процессе гликолиза шестиуглеродная молекула глюкозы (или родственного ей сахара) превращается в две трехуглеродные молекулы пирувата (см. разд. 2.3.2), еще сохраняющие большую часть энергии, которая может быть извлечена при полном окислении сахара Эта энергия высвобождается только после переноса пирувата из цитозоля в митохондриальный матрикс, где пируват подвергается воздействию мультиферментного комплекса, который крупнее рибосомы. - пируватдегидрогеназного комплекса. Этот комплекс, содержащий множественные копии трех ферментов, пяти коферментов и двух регуляторных белков, быстро превращает пируват в ацетил-СоА (при этом в качестве побочного продукта выделяется СОг) (рис. 7-13). Этот ацетил-СоА, так же как и ацетил-СоА, образующийся при окислении жирных кислот, поступает в цикл лимонной кислоты. [c.435]

Первая стадия цикла Кребса представляет собой практически необратимую реакцию конденсации ацетил-КоА и щавелевоуксусной кислоты под действием цитрат—оксалоацетат-лиазы (цитрат-синтазы, 4.1.3.7), При этом образуется лимонная кислота и освобождается молекула кофермента А (механизм процесса см. кн. I, стр. 271). [c.400]

Начинается окисление с образования ацетилкофермента А (ацетил-КоА). В связи ацильного радикала ацетил-КоА содержится то количество энергии, которое освобождается при дегидрогенизации. Ацетил-КоА, конденсируясь с щавелевоуксусной кислотой, образует первый этап лимонно-кислого цикла. Дальнейшие реакции, связанные с переносом водорода с окисляющегося субстрата, осуществляются при помощи дегидрогеназ и ряда промежуточных ферментов — переносчиков, причем последним членом такой цепи у большинства организмов является система цитохромов и цитохромоксидазы, непосредственно окисляемая молекулярным кислородом. Для действия указанной системы ферментов нужны следующие коферменты никотинамидадениндинуклеотид (НАД), тиаминпирофосфат (ТПФ), кофермент А (КоА) и амид липоевой кислоты [c.105]

Кроме описанных выше функций, кофермент А выполняет еще и другие биологические функции он активирует не только ацетильную группу, но и другие ациль-пые группы (например, сукцинильную группу при окислительном декарбоксилировании а-кетоглутаровой кислоты в цикле лимонной кислоты, а также высшие ацилы в обмене жиров) (том I). Важным и неожиданным является то, что в ацетилкофер-менте А активирована и Hj-rpynna ацетила, которая тем самым становится реакционноспособной в необычных реакциях конденсации (как, например, образование лимонной кислоты). [c.785]

Рассмотрим теперь восемь последовательных стадий цикла лимонной кислоты, уделяя особое внимание тем химическим превращениям, в результате которых ацетильная группа ацетил-СоА перестраивается и в конечном счете распадается с образованием Oj и атомов водорода, улавливаемых в форме восстановленных коферментов NADH и FADHj. На рис. 16-12 и 16-13 приведены сбалансированные уравнения реакций цикла и показана структура промежу-точных продуктов. [c.485]

Гексозы после ряда предварительных этапов расщепляются пополам . Продукты расщепления превращаются в пировиноградную кислоту (пируват), которая занимает ключевое положение в промежуточном метаболизме, так как служит исходным соединением во многих процессах синтеза и распада. В результате декарбоксилирования пирувата образуются С 2-соединения, которые связываются сначала с подходящей акцепторной молекулой (оксалоацетатом), а затем в цикле трикарбоновых кислот, называемом также циклом лимонной кислоты, постепенно окисляются до СО2 Оксалоацетат (щавелевоуксусная кислота) в этом циклическом процессе регенерируется. Атомы водорода (или восстановительные эквиваленты), отщепивщиеся на разных этапах окисления органических веществ, поступают в АТР-регенерирующую систему дыхательной цепи (окислительное фосфорилирование). При каждом обороте цикла трикарбоновых кислот из одного Сг-соединения (ацетил-кофермента А) образуются две молекулы СО2 и четыре раза по 2[Н]. Эти реакции выравнивают баланс цикла трикарбоновых кислот. [c.216]

Для непрерывного окисления ацетил-КоА в цикле лимонной кислоты (ЦЛК) необходимо постоянное присутствие оксалоащ тата. Это обычно обеспечивается циклической природой самого процесса однако из сказанного следует также, что если компоненты цикла — все или только некоторые из них — расходуются на синтетические процессы (биосинтез аминокислот, пуринов, пиримидинов, пентозных предшественников нуклеиновых кислот и коферментов, порфиринов и т. д.), то должны существовать какие-то способы для возмещения расхода. У животных эти анаплеротические цепи реакций обеспечиваются реакциями карбоксилирования, посредством которых происходят взаимопревращения пирувата и дикарбоновых кислот цикла. Еще один процесс, в котором используется предварительное карбоксилиро-вапие,— это превращение пировиноградной кислоты в пропионовую кислоту при брожении у пропионовокислых бактерий. Этот процесс служит как бы обходным путем для того, чтобы преодолеть препятствие в виде пируватки-пазной реакции на пути синтеза углеводов. В конечном итоге оксалоацетат легко декарбоксилируется ферментативным и неферментативным путем. В превращении Сд С1 = С4 участвуют главным образом следующие реакции [c.298]

Из схемы видно, что в результате декарбоксилирования пировиноградной кислоты образуется не свободная уксусная кислота, а связанная коферментом А (или ацетил-КоА). Образовавшийся указанным путем ацетил-КоА (СНзСОс эЗКоА) содержит богатую энергией сероэфирную связь, при гидролизе которой освобождается около 8 ккал (33,6 кдж). Активированная таким образом уксусная кислота подвергается дальнейшим превращениям через цикл лимонной кислоты (цикл Кребса). [c.343]

Определяя радиоактивность СОг, выделившегося на различных стадиях деградации, можно судить, в какое положение внедрялся С. Опыты с глицином, меченным С, показали, что углерод метиленовой группы глицина внедряется в положения 4, 9, 14, 16 колец А, В, С м О порфинового ядра и образует, кроме того, все четыре метеновых мостика, но карбоксильная группа глицина не участвует в образовании порфирина. Остальные двадцать шесть углеродных атомов молекулы протопорфирина образуются из метильной и карбоксильной групп уксусной кислоты однако из распределения активности в молекуле протопорфирина видно, что уксусная кислота участвует в биосинтезе порфиринов в виде какой-то четырехуглеродной единицы. Как было показано, такой четырехуглеродной единицей является янтарная кислота, возникающая из ацети кофермента А в цикле трикарбоновых кислот (см. стр. 399). Лимонная и а-кетоглутаровая кислоты, лежащие на пути превращения уксусной кислоты в янтарную в этом цикле, таким образом, также участвуют в биосинтезе порфиринов. [c.143]