Пируват также Пировиноградная кислота

Предшественниками глюкозы при глюконеогенезе являются пируват, оксалоацетат и фосфоенолпируват. Поэтому аминокислоты, которые превращаются в эти соединения, могут быть использованы для синтеза глюкозы (глюконеогенез из аминокислот) такие аминокислоты называют гликогенпыми. Глюконеогенез с участием аминокислот происходит особенно активно при преимущественно белковом питании, а также при голодании. В последнем случае используются аминокислоты собственных белков тканей. Катаболизм лейцина и лизина не включает стадии образования пировиноградной кислоты углеродная часть превращается непосредственно в ацетоуксусную кислоту и ацетил-КоА, из которых синтез углеводов невозможен это кетогепные аминокислоты. Тирозин, фенилаланин, изолейцин и триптофан являются одновременно и гликогенными, и кетогенными часть углеродных атомов их молекул при катаболизме образует пируват, другая часть включается в ацетил-КоА, минуя стадию пирувата. [c.340]

Основная проблема всех процессов брожения — проблема акцептора электронов. В конечном итоге степень окисления и сопряженное с этим количество выделяемой свободной энергии, а также характер образующихся продуктов определяются природой конечных акцепторов электронов. При брожениях конечными акцепторами электронов служат в основном органические соединения метаболиты, образующиеся из исходных субстратов (пировиноградная кислота, ацетальдегид), или вещества, имеющиеся в среде культивирования (некоторые аминокислоты и другие органические соединения, способные восстанавливаться). В ряде брожений акцепторами электронов служат молекулы СО2, а также ионы водорода (Н ). Кроме того, в отдельных случаях дополнительными акцепторами электронов могут быть некоторые достаточно окисленные неорганические соединения, такие как нитрат, молекулярная сера. Если конечным акцептором электронов является ацетальдегид, образуется этанол, если пируват — молочная кислота. Акцептирование электронов молекулами СО2 приводит у разных видов к возникновению формиата или ацетата, если же эту функцию выполняют ионы водорода, образуется молекулярный водород (Н2). [c.209]

Дыхание начинается с процесса, называемого гликолизьм, при котором сахар анаэробным путем распадается с образованием трехуглеродного соединения — пировиноградной кислоты. Пируват затем, теряет GO2, а оставшиеся два его углеродных атома присоединяются к четырехуглеродной кислоте с образованием лимонной кислоты. В цикле Кребса, называемом также циклом лимонной кислоты, эти два атома поочередно высвобождаются в виде СО2, в то время как электроны от остальной части молекулы переносятся на кислород с образованием воды, причем этот процесс сопровождается синтезом АТР. В переносе электронов участвуют переносчики, в молекулу которых входят витамины ниацин (NAD+ и NADP+) и рибофлавин (FMN, FAD), а также переносчики с железосодержащей группой— гемом цитохромы). NADP+ также способен отнимать электроны от глюкозы. При этом глюкоза окисляется до карбоновой кислоты, которая затем теряет СО2 и превращается в пятиуглеродный сахар, пентозу. Таким путем образуются рибоза, дезоксирибоза и ряд других пентоз, играющих важную роль в метаболизме. Одни из органических кислот, участвующие в цикле Кребса, способны присоединять аммиак, а другие могут вступать в реакции переаминирования и таким путем превращаться в аминокислоты. Эти аминокислоты используются затем по Преимуществу для синтеза белков, но могут претерпевать и другие превращения, ведущие к образованию алкалоидов, фла-воноидов и гормонов, Ацетилкофермент А, образующийся в результате присоединения к коферменту А (СоА) фрагмента, остающегося после декарбоксилирования пирувата, служит исходным продуктом для синтеза жирных кислот, цепи которых строятся путем последовательного добавления двууглеродных фрагментов. Жиры образуются в результате присоединения к [c.166]

Синтез незаменимых аминокислот из продуктов обмена углеводов и жиров в организме животных отсутствует. Клетки животных не содержат ферментных систем, катализирующих синтез углеродных скелетов этих аминокислот. В то же время организм может нормально развиваться исключительно при белковом питании, что также свидетельствует о возможности синтеза углеводов из белков. Процесс синтеза углеводов из аминокислот получил название глюконеогенеза. Он доказан прямым путем в опытах на животных с экспериментальным диабетом более 50% введенного белка превращается в глюкозу. Как известно, при диабете организм теряет способность утилизировать глюкозу, и энергетические потребности покрываются за счет окисления аминокислот и жирных кислот. Доказано также, что исходными субстратами для глюконеогенеза являются те аминокислоты, распад которых сопровождается образованием прямо или опосредованно пировиноградной кислоты (например, аланин, серин, треонин и цистеин). Более того, имеются доказательства существования в организме своеобразного циклического процесса—глюкозо-аланинового цикла, участвующего в тонкой регуляции концентрации глюкозы в крови в тех условиях, когда в период между приемами пищи организм испытывает дефицит глюкозы. Источниками пирувата при этом являются указанные аминокислоты, образующиеся в мышцах при распаде белков и поступающие в печень, в которой они подвергаются дезаминированию. Образовавшийся аммиак в печени обезвреживается, участвуя в синтезе мочевины, которая выделяется из организма. Дефицит мышечных белков затем восполняется за счет поступления аминокислот пищи. [c.548]

Пируватдегидрогеназная реакция. Из данных, приведенных в табл. 12, отчетливо видно, что среди путей утилизации пировиноградной кислоты в митохондриях головного мозга доминирует окислительное декарбоксилирова-ние под действием пируватдегидрогеназного (ПДГ) комплекса (пируват липоат-оксидоредуктаза, ацетилирующая акцептор 1.2.4.1). Это подтверждается не только более высокими значениями максимальной активности комплекса в митохондриях мозга по срашению со многими другими тканями, но и результатами экспериментов, выполненных in vitro с использованием радиоактивного пирувата, а также математическими расчетами скоростей метаболических потоков. [c.50]

Все низкомолекулярные компоненты клеток должны в определенных условиях подвергаться деградации. Иногда деградация должна обеспечить удаление скопившихся излишков тех или иных соединений. В ряде важных случаев такая деградация является поставщиком необходимых строительных компонентов и обеспечивает биоэнергетические потребности организма. Так, в 1.2 уже отмечалось, что окисление глюкозы и других органических соединений атмосферным кислородом является важнейшим источником энергии у аэробных, не способных к фотосинтезу организмов. Процессы окислительной и неокислительной деструкции также являются многостадийными и проходят через ряд промежуточных соединений. Например, важным этапом окислительной деградации глюкозы является ее превращение в соль пировиноградной кислоты — пируват СНзСОСОО". Этот процесс, который детально рассматривается в 8.2, проходит через образование девяти промежуточных соединений. Дальнейшее полное сгорание цирувата до СО2 и воды проходит еще через одиннадцать промежуточных веществ (см. 8.4). [c.59]

Одноклеточные виды прокариот и эукариот могзгг использоваться в биотехнологических процессах в виде монокультур или в ассоциациях Для сравнения можно назвать производство какого-либо антибиотика (пенициллина, рифамицина и др ) с помощью чистой культуры соответствзпощего продуцента, а также производство кефира с помовцью кефирных "зерен" ("грибков"), в состав которых входят лактобактерии и дрожжи Следовательно, в последнем случае применяют природную ассоциацию микроорганизмов, и кефир является продуктом смешанного брожения — молочнокислого и спиртового Пировиноградная кислота как ключевой продукт, возникающий из моносахаридов (моноз) после гидролиза лактозы, трансформируется лактобактериями до молочной кислоты, а дрожжи "доводят" тот же пируват до этанола [c.234]

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]

В спиртовом брожении до момента образования пировиноградной кислоты (пирувата) используется та же цепь реакций, что и в гликолизе. Расхождение гликолиза и спиртового брожения происходит на уровне пировиноградной кислоты. При спиртовом брожении образовавшаяся пировипограяная кислота претерпевает еще два превращения, одно из которых дает ацетальдегид и СОп, а другое (конечный этап) состоит в восстановлении ацетальдегида до этилового спирта, что сопровождается регенерацией НАД. Спиртовое брожение, вероятно, представляет собой более ранний тип брожения. Оно служит также примером изменения окружающей среды в результате метаболической активности, а именно выделения СО2 в воду и атмосферу. [c.36]

Так как реакции, катализируемые аминами, имеют очень много сходных черт, то можно предположить, что если фермент катализирует одну из них, то он способен катализировать и другие. Для альдолазы, расщепляющей 2-кето-3-дезокси-6-фосфоглюконат до пировиноградной кислоты и глицеральдегид-З-фосфата, было найдено, что это действительно так [127]. Помимо катализа альдольной конденсации, этот фермент катализирует енолизацию производных пировиноградной кислоты (на что указывает быстрый обмен водорода в метильной группе субстрата), а также декарбоксилирование оксалоацетата, которое протекает лишь в 200 раз медленнее, чем суммарная реакция. Кроме того, интересно отметить, что этот фермент подвергается необратимому ингибированию под действием бромзамещен-ного пирувата. Этот ингибитор присоединяется, по-видимому, к ферменту так же, как и пируват, однако затем он инактивирует фермент, алкилируя некоторую основную группу активного центра. Не исключено, что эта основная группа участвует в механизме ферментативного действия при [c.106]

Энергетическая эффективность пропионовокислого брожения связана также с выработкой пропионовыми бактериями новых метаболических способностей реакций транскарбоксилирования и перегруппировки, участия в процессе КоА-производных. Образование дикарбоновой кислоты из пировиноградной с использованием механизма транскарбоксилирования вместо прямого карбоксилирования пирувата позволяет избежать дополнительных энергетических затрат на этом этапе брожения. Все это вместе взятое позволяет рассматривать пропионовокислое брожение как более совершенный из рассмотренных до сих пор способов получения энергии в анаэробных условиях. [c.230]

Содержание пировиноградной кислоты в крови здоровых людей — 45,6-114 мкмоль/л. Содержание пирувата в крови увеличивается при недостатке в пише тиамина, заболеваниях печени, сахарном диабете, гиперфункции гипофизарно-адреналовой системы, а также при больших физических нагрузках (в 10 раз и более). [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология