Фосфорилирование АДФ схема

Рис. 5.5. Блок-схема моделирующего алгоритма процесса фосфорилирования

Важный биологический процесс, при котором в результате превращений глюкозы создаются запасы энергии, называется гликолизом (схема приведена ниже). Общий путь использования некоторых углеводов в качестве источника питания начинается от глюкозо-6-фосфата, который образуется при фосфорилировании свободной глюкозы аденозинтрифосфатом (АТР, разд. 19.3). [c.277]

Схема окислительного фосфорилирования, т. е. консервирования свободной энергии окислительного процесса [c.336]

Гемоглобин и миоглобин —комплексы железопорфиринов с белками, выполняющие функцию фиксации и транспорта молекулярного кислорода в организмах животных. Цитохромы, имеющие аналогичную принципиальную структуру, выполняющие роль переносчика электрона в схемах фотосинтеза, дыхания, окислительного фосфорилирования и др. окислительно-восстановительных реакциях, найдены у всех животных, растений и микроорганизмов. Хлорофиллы — главные участники процессов фотосинтеза — содержатся в высших растениях, водорослях и фотосинтезирующих бактериях. [c.265]

Обзор различных теорий окислительного фосфорилирования [82, 53] удобно начать, обращаясь снова к уравнению (10-11) >. Липман [84] предложил общую схему, соответствующую этому уравнению. Последовательность реакций начинается с присоединения группы Y —ОН [группы Y в уравнении (10-11)] по соответствующей двойной связи между атомами углерода в переносчике ВНг. Хотя реакции изотопного обмена (разд. Д,5) исключают возможность функционирования в качестве Y как ADP, так и Р, все же привлекательно предположение об участии в этом процессе связанного фосфат-иона, принадлежащего, например, фосфолипиду или коферменту. Бедный энергией аддукт У—ВНг уравнение (10-11)] путем окисления превращается в соединение Y B, близкое по реакционноспособности к ацилфосфату или тиоэфиру. [c.411]

Уонг предложил схему фосфорилирования, основанную на особых химических свойствах цитохромов [уравнение (10-17)] [90, 91]. Восстановленная форма цитохрома с железом в Ре (II)-состоянии [уравнение (10-17), вверху справа] образует координационную связь с имид- [c.413]

В настоящее время показано, что фосфорилирование eIF-2 оказывает эффект на способность фактора взаимодействовать со специальным крупным белком (молекулярная масса около 300000 дальтон), относимым теперь к факторам инициации и обозначаемым как eIF-2B (он же — анти-НС1). Согласно последней принятой схеме (рис. 124), eIF-2 GDP, освобождаемый из рибосомного инициаторного комплекса на стадии присоединения 60S субчастицы, взаимодействует с eIF-2B (на схеме внизу). В таком eIF-2B eIF-2 комплексе ГДФ, связанный с eIF-2, [c.260]

Роль АТР в процессах переноса фосфатных групп лучше всего обсуждать (по крайней мере с химической точки зрения) с точки зрения решения вопроса, какой из атомов фосфора АТР атакуется нуклеофилом [93]. Наиболее часто встречающийся тип реакции катализируется киназами и включает атаку нуклеофильным субстратом Y-фосфорного атома АТР схема (74) с образованием фосфорилированного субстрата и ADP. Типичными нуклеофильными субстратами являются гидроксильные группы углеводов ОН ОН ОН [c.625]

Перенос электронов по дыхательной цепи митохондрий приводит к аккумуляции энергии окислительно-восстановительных реакций в виде АТФ. Протекание эндергонической реакции синтеза АТФ из АДФ и Ф ( 10 ккал/мол) возможно за счет экзергонической реакции окисления НАДН или сукцината кислородом. Механизмом, обеспечивающим сопряжение этих двух реакций, является АТФ-синтетазный комплекс, способный в определенных условиях катализировать гидролитический распад АТФ. Последняя реакция (АТФазная активность) служит удобным объектом для изучения механизма окислительного фосфорилирования. Схема, иллюстрирующая процесс образования и распада АТФ в митохондриях, приведена на рис. 60. [c.471]

НЫЙ ПОТОК ионов Н+ через тилакоидную мембрану, направленный снаружи внутрь. Под влиянием индуцированного светом потока электронов возникает, следовательно, трансмембранный градиент концентрации ионов Н +, так что с внутренней стороны тилакоидных пузырьков среда становится более кислой, чем с наружной. Все эти свойства согласуются с хемиосмотической гипотезой, предложенной первоначально для объяснения ркислительного фосфорилирования, а позднее распространенной и на фотосинтетическое фосфорилирование. Схема на рис. 23-16 изображает поток ионов Н +, движимых световой энергией ионы Н+ поступают из стромы внутрь тилакоида и вновь возвращаются наружу через молекулы АТРч интетазы. [c.700]

Использование дихлорфосфитов — одно из последних достижений практического полинуклеотидного синтеза [40, 41]. При этом применяется активированный фосфорилирующий агент и, таким образом, отпадает необходимость в конденсирующем агенте. Однако в качестве фосфорилирующего агента выступает ие фосфат, а фосфит, повышенная реакционная способность которого делает возможным одностадийное превращение in situ нуклеозида O свободной З -гидроксильной группой в фосфомоноэфпр, а затем в фосфодиэфир путем взаимодействия со свободной 5 -гид-роксильной группой второго нуклеозида, и наконец образуется фосфат в результате быстро протекающего окисления иодом. Реакционная способность хлорфосфита так велика, что обе реакции фосфорилирования проводят при пониженной температуре. Вся последовательность операций занимает меньше одного дня (а время имеет большое значение при синтезе длинных полинуклеотидов). Ниже приведена схема одностадийного синтеза защищенного тимидилил- (3 50-тимидина. о [c.178]

На рис. 8.10 приведена предложенная Хиллом и Бендаллом схема образования АТФ и НАДФН. Этот рисунок скорее демонстрирует энергетику процессов в форме окислительно-восстановительных потенциалов, чем механизм фосфорилирования АДФ и восстановления НАДФ. Верхняя часть шкалы соответствует отрицательным потенциалам (сильно восстанавливающие пары), а нижняя — положительным потенциалам (сильно окисляющие пары). Электрон спонтанно переносится от восстанавливающей части одной пары к окисляющей части ниже распо- [c.234]

Пиридоксаль-5-фосфат (кодекарбоксилаза). Синтез кодекарбоксилазы был осуществлен в 1951 г. [78—80] из пиридоксамина путем фосфорилирования его и окисления аминометильной группы в альдегидную. Фосфорилирование осуществляли хлорокисью фосфора [11] или смесью фосфорного ангидрида и ортофосфорной кислоты [78, 81], или метафосфорной кислотой [10]. Реакции протекают по следующей схеме [c.169]

Последующие реакции дегидратации и восстановления спиртовых групп и фосфорилирования фосфата 2-ме-тил-эритритола приводят к Д -изопен-тилпирофосфату, который изомеризуется в д2-изопентилпирофосфат по схеме, указанной выше для мевалонат-ного пути биосинтеза. [c.160]

К каиб. распространенным модификациям внутриклеточных белков относятся фосфорилирование и дефосфорилиро-вание по группе ОН остатков серина, тирозина и треонина, к-рые осуществляются с участием ферментов протеинкиназ и фосфатаз по схеме [c.103]

Этот фермент катализирует превращение АТР в циклический АМР (циклический аденозинмонофосфат, или сАМР). Химические аспекты этой реакции обсуждаются в гл. 7, разд. Д, 8. Циклический АМР иногда называют вторым посредником ( se ond messenger ), поскольку он переносит сообщение (message), доставленное клетке первым посредником (гормоном). Циклический АМР быстро гидролизуется до АМР фосфодиэстеразой (стадия б на схеме см. также гл. 7, разд. Д, 8). Однако пока сАМР существует, он действует как аллостерический эффектор по отношению к протеинкиназам (стадия в на схеме), которые катализируют такие реакции модификации, как фосфорилирование гликогенсинтетазы (см. предыдущий раздел, а также гл. 11, разд. Е, 3). [c.70]

Оксалоацетат может также подвергаться ферментативному декарбоксилированию в пируват [см. реакцию (9-8)], протекающему, вероятно, через образование енолят-аниона, но без стадии фосфорилирования, изображенной на схеме (7-76). Фермент пируваткиназа (гл. 9, разд. Д,1), который обычно катализирует образование пирувата в енольной форме, по-видимому, идентичен оксалоацетатдекарбоксилазе [162а]. [c.173]

Было предложено множество схем образования высокоэнергетических промежуточных соединений в результате переноса электронов. В этом случае естественна аналогия с субстратным фосфорилировани- ем, при котором высокоэнергетические промежуточные соединения образуются при переходе электронов от субстрата к субстрату. Как мы уже видели (гл. 8, разд. 3,5), альдегидная группа глицеральдегид-З-фосфата превращается в ацилфосфат, который после переноса фосфатной группы на ADP освобождается в виде карбоксилатной группы. В этом процессе свободная энергия окисления альдегида в карбоксильную группу расходуется на синтез АТР. Реакция отличается от митохондриального переноса электронов тем, что продукт 3-фосфоглицери-Новая кислота уже не превращается обратно в глицеральдегид-З-фос- фат. В то же время переносчики электронов дыхательной цепи должны быть регенерированы в каком-то циклическом процессе. Последнее тре- бование вынуждает искать какие-то иные механизмы окислительного фосфорилирования. [c.410]

В одном из вариантов общей схемы Липмана постулируется нуклеофильное присоединение по двойной связи NADH [уравнение (8-48)],. Цикл окислительного фосфорилирования будет работать, как показано в уравнении (10-14) [85, 86]. Обратите внимание, что элиминирование молекулы воды для регенерации NADH является обращением реакции, представленной в уравнении (8-48) условия равновесия в этом случае оказываются неблагоприятными, что и является слабым местом схемы. Можно было бы рассмотреть также механизмы, основанные на присоединении Y—0 по 6-му положению NAD+ >. [c.411]

Моносахаридфосфаты образуются непосредственно в ходе фотосинтеза. Также может происходить фосфорилирование и свободных моносахаридов, главным образом, по первичным спиртовым группам (схема 11.21, а). [c.330]

Основной путь катаболизма углеводов включает в себя гликолиз моносахаридов - О-глюкозы и В-фруктозы, источниками которых в растениях служат сахароза и крахмал. Гликолизом называют расщепление молекулы гексозы на два Сз-фрагмента (схема 11.26). В итоге образуются две молекулы пировиноградной кислоты, а выделяющаяся энергия запасается в двух молекулах АТФ, синтез которых произошел в результате так называемого субстратного фосфорилирования молекул АДФ. Для регенерирования НАД, участвующего в гликолизе, молекулы его восстановленной формы должны отдать полученные от субстрата окисления электрон и протон. В роли их акцептора в обычных для растений аэробных условиях выступает молекулярный кислород. Выделяющаяся при переносе электронов от НАДН к О2 энергия также используется для фосфорилирования АДФ, которое называют окислительным фосфорилирова-нием. Это дает дополнительно еще 4 молекулы АТФ. [c.338]

В то время как дезоксицитидин-3 - и -5 -фосфаты могут быть получены аналогичным образом [21], хорошо известная лабильность гликозидной связи пуринов при кислотном гидролизе создает сложности при синтезе пуриновых нуклеотидов. Они были преодолены тщательным разделением смеси 3 - и 5 -моноацетатов дезоксиаденозина, полученной в результате частичного дезацети-лирования 3, 5 -ди-0-ацетилдезоксиаденозина (20) [20], Структура этих моноацетатов была подтверждена тем, что в результате мягкого кислотного гидролиза первого из них образуется известная 3-0-ацетилдезоксирибоза (21). Изомерные моноацетаты были раздельно подвергнуты фосфорилированию, и после удаления защитных групп получены дезоксиаденозин-З -фосфат (22) и -5 -фос-фат (8) схема (5) . Аналогичная процедура была использована для синтеза дезоксигуанозин-З -фосфата и -5 -фосфата (9) [22]. [c.38]

Положение фосфатной группы у этих двух изомеров было первоначально приписано на основании данных физических измерений и их гидролиза, в результате которого образуется D-рибозо-2 -фосфат и З -фосфат. Тем не менее, однозначный синтез этих соединений оказался необходимым, поскольку выяснилось, что внутримолекулярное взаимопревращение этих двух изомеров, катализируемое кислотой, происходит со скоростью, сравнимой со скоростью гидролиза гликозидной связи. Ацетилирование 5 -0-аце-тиладенозина приводит к кристаллическому продукту, который является 3, 5 -диацетатом, как установлено путем серии превращений, приводящих в конечном итоге к 3,5-ди-О-метилрибозе (45). Следовательно, фосфорилирование этого диацетата и удаление защитных групп в щелочных условиях, когда не происходит миграции фосфатной группы, дает аденозин-2 -фосфат (46) схема 8 . Фосфат (46) был идентичен а-изомеру [57], который элюировался первым с колонки Кона. й-Изомер, как показано методом рентгеновской кристаллографии, является [58] аденозин-З -фосфатом, гАр. Аналогичный синтез продемонстрировал, что уридиловая кислота а является 2 -фосфатом. Позднее был проведен кристаллографический анализ цитидиловой кислоты Ь, который подтьердил, что она является З -фосфатом, гСр [59]. [c.57]

Химический гидролиз АТР до ADP и неорганического фосфата активируется ионами двухвалентных металлов, и из числа изученных металлов наиболее эффективными являются ионы Си (II) [41]. Адениновое основание также играет важную роль в гидролизе в результате комплексообразования по атому N-7. Ноны Си (И) слабо влияют на гидролиз СТР до DP, когда это дополнительное координирование не может осуществляться. Другим примером активируемого ионами металлов дефосфорилирования АТР является катализируемое ионами цинка фосфорилирование 2-гидроксиметил-1,10-фенантролина [42]. Перенос фосфорила полностью зависит от присутствия ионов цинка и, вероятно, протекает через трехкомпонентный комплекс (26), в который входят фенантролин, АТР и ион цинка. Если образовался комплекс (26), то его стереохимия может привести к пространственной сближенности первичной спиртовой группы фенантролина с а-фосфориль-ной группой АТР и, следовательно, фосфорилирование облегчается схема (14) . [c.148]

В простейших реакциях фосфорилирования (фосфорильного переноса) используется замещение галогена у углеродного атома. При обработке серебряной соли или сложного эфира фосфорной кислоты ацил- или алкилгалогенидом выпадает в осадок хлорид серебра и получается фосфорилированное производное (схема (23) . Метод был использован для получения динуклеозидфосфа-Т013, фосфолипидов и ацилфосфатов, но в основном он заменен другими методами, поскольку продукты реакции обычно получаются с низкими выходами и недостаточно чистыми. Альтернативные методы фосфорилирования включают активацию ортофосфорной кислоты и основная проблема состоит в селективном проведении процесса и в мягких условиях [50—52]. [c.154]

Фосфорилхлорид в растворе триалкилфосфата интенсивно используется для фосфорилирования незащищенных нуклеозидов основным продуктом после гидролиза является 5 -фосфат [53] схема (25) . Точный механизм этой реакции не установлен причиной стереоселективности может являться образование объемистого комплекса между фосфорилхлоридом и растворителем. Нежелательное образование ди- и триэфиров при синтезе нуклеотидов можно предотвратить применением в качестве фосфорилирую-щего агента монохлорфосфорной кислоты (Н0)2Р0С1. Хотя эта кислота очень нестабильна, диэфиры монохлорофосфорной кислоты стабильны и интенсивно использовались в качестве фосфори- пирующих агентов. Предложен ряд диэфиров, позволяющих при- [c.155]

Несмотря на неясность механизма реакции фосфорилирования, легкость использования ДЦК привела к тому, что он был применен для синтеза многих фосфодиэфиров и олигонуклеотидов [50]. Карбодиимиды являются также ценными реагентами для получения внутримолекулярных фосфодиэфиров. Так, рибонуклео-зид-2 (30-фосфаты в разбавленных растворах превращаются в 2, 3 -циклофосфаты, в то время как нуклеозид-5 -фосфаты, например АМР, превращаются в 3 5 -циклофосфаты, например сАМР схемы (38), (39) . [c.162]

Избирательное фосфорилирование объемным фосфорилирую щим агентом 5 -гидроксильной группы нуклеозида уже отмечалось. Другой фосфорилирующий агент, позволяющий использовать стерические препятствия для проявления избирательности, получают смешением трифенилфосфина, диэтилазодикарбоксилата и фосфо-диэфира [79]. Эта смесь избирательно фосфорилирует незамещенные нуклеозиды, давая 5 -нуклеотиды, а также фосфорилирует октанол-2 с обращением конфигурации при С-2 схема (49) [80]. Это позволяет предположить, что конечной стадией реакции яв ляется 5лг2-замещение трифенилфосфина в фосфороксифосфоние-вом ионе. [c.167]

Информация о структурах FMN и FAD была получена в результате изучения продуктов химического и ферментативного гидролиза, при этом основным продуктом был рибофлавин (15). Химия рибофлавина и его производных, а также синтез этих соединений обсуждается в обзоре Вагнера-Яурегга [22]. Структуры коферментов были подтверждены встречным синтезом. На схеме (14) суммированы результаты синтеза FMN, разработанного Куном и сотр. [23], хотя имеется и более удобный метод получения небольших количеств рибофлавин-З -фосфата посредством прямого фосфорилирования рибофлавина (с использованием ряда реагентов), в результате чего получается 4, 5 -цикло-фосфат, переходящий в FMN после кислотного гидролиза [22] [c.589]

Ферментативная активация формиата мох<ет быть представлена схемой (41). Неизвестно, однако, включает ли механизм реакции образование тройного комплекса или имеет место начальная реакция, в результате которой образуется интермедиат, такой как смешанный ангидрид муравьиной и фосфорной кислот (формилфос-фат) или фосфорилированное производное тетрагидрофолиевой кислоты. В любом случае продуктом реакции является Л -формил-тетрагидрофолат (60). Последний легко и обратимо превращается (как ферментативно, так и химически) в 5,10-метенилтетрагидро-фолат (61) или в У / -формилтетрагидрофолат (62) схема (42) . [c.607]

Превращение пантотеновой кислоты в кофермент А проводили с использованием препаратов ферментов из бактериальных источников и из печени крыс [65]. Вначале в результате фосфорилирования образуется 4 -фосфопантотеновая кислота (79), которая в результате конденсации с цистеином дает 4 -фo фoпaнтoтeнoил-L-цистеин (80). Последующее декарбоксилирование до пантетеин-4 -фосфата (73), реакция с аденозинтрифосфатом с образованием дефосфокофермента А (81) и, наконец, селективное фосфорилирование приводит к коферменту А (70) (схема (48) . Маловероятно, что альтернативный механизм [66], включающий начальную конденсацию пантотеновой кислоты с цистеином, имеет какое-либо биологическое значение. [c.612]

Аденозиндифосфат может образовываться в результате фосфорилирования аденозиимонофосфата (АМР) аденозинтрифосфатом в обратимой ферментативной реакции, катализируемой миокиназой схема (73) . [c.625]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология