Фосфоенолпируват и гликолиз

Превращение 2-фосфоглицерата в фосфоенолпируват является второй реакцией гликолиза, в результате которой образуется соединение с макроэргической связью [c.53]

Другие субстратные циклы включают превращение глюкозы в глю-козо-6-фосфат и гликолиз глюкозо-6-фосфата с образованием глюкозы (рис. 11-11, наверху, слева), синтез и распад гликогена (наверху, справа), а также превращение фосфоенолпирувата в пируват и обратное превращение пирувата в фосфоенолпируват через оксалоацетат и малат (которые осуществляются частично в митохондриях). [c.513]

Последним этапом гликолиза является перенос высокоэнергетической фосфатной группы от фосфоенолпирувата на ADP (рис. 15-5). Эта реакция, катализируемая пируваткиназой, представляет собой еще один пример фосфорилирования на уровне субстрата. Продукт реакции пируват образуется в енольной форме [c.453]

Фосфофруктокиназа — один из ключевых ферментов, регулирующих процесс гликолиза в целом. Активной формой фермента является тетрамер, состоящий из 4 субъединиц с молекулярной массой 83 000 Да каждая. В зависимости от условий тетрамеры могут превращаться в высокополимерные агрегаты или диссоциировать на неактивные димеры и мономеры. Фосфофруктокиназа является аллостерическим ферментом. К числу аллостерических эффекторов относятся субстраты (АТФ, фруктозо-6-фосфат) и продукты реакции (АДФ, фруктозо-1,6-дифосфат), а также такие метаболиты, как АМФ, цАМФ, цитрат, фруктозо-2,6-дифосфат, фосфокреатин, 3-фосфоглицерат, 2-фосфо-глицерат, фосфоенолпируват, ионы МН4+, К+, неорганический фосфат и др. [c.238]

Возможность восстановления оксипирувата до фосфоенолпирувата (рис. 11-5) зависит от наличия АТР эта реакция, точно так же, как и в случае гликолиза (рис. 9-7), может быть осуществлена путем восстановления до 3-фосфоглицерата с последующей изомеризацией до 2-фосфоглицерата и элиминированием, приводящим к образованию РЕР. Превращение малата в ацетат и глиоксилат через малил-СоА (гл. 7, разд. К, 2,3) приводит к образованию ацетата в качестве продукта реакции и сопровождается регенерацией глиоксилата. Так же как и в других метаболических циклах, различные промежуточные продукты, например РЕР, могут извлекаться и поступать в другие биосинтетические циклы. Однако при этом важно иметь независимый путь получения регенерирующегося субстрата. Таким путем является его образование из ацетата (показанным на рис. 11-5), в котором используется циклический процесс, рассмотренный в предыдущем разделе. [c.479]

Мы видим, что на фосфорилирование одной молекулы пирувата до фосфоенолпирувата (на этот процесс в стандартных условиях расход энергии составляет 14,8 ккал/моль) затрачивается энергия двух высокоэнергетических фосфатных групп (одной от АТР и одной от GTP), каждая из которых характеризуется величиной AG° гидролиза —7,3 ккал/моль. Между тем, когда фосфоенолпируват превращается в пируват в процессе гликолиза, из ADP синтезируется только одна молекула АТР. Хотя изменение стандартной свободной энергии AG° суммарной реакции образования фосфоенолпирувата составляет 0,2 ккал/моль, истинное изменение свободной энергии ЛС в условиях клетки выражается очень большой отрицательной величиной, около — 6,0 ккал ясно, таким образом, что эта реакция практически необратима. [c.605]

Направление цепи реакций гликолитического цикла зависит при этом от концентрации фосфоенолпирувата, а она в свою очередь определяется скоростью расщепления жирных кислот до ацетил-КоА. В конечном счете обращение гликолиза зависит от того, происходит ли в тканях прорастающих семян синтез специфических ферментов, необходимых для расщепления жирных кислот и для преобразования ацетил-КоА через глиоксилатный цикл [9]. [c.117]

Основные пути катаболизма углеводов в мышце устрицы сходны с представленными на рис. 11. Эта мышца, подобно скелетным мышцам позвоночных, обладает высокой способностью к гликолизу и извлекает значительную часть необходимой энергии из гликогена. При аэробных условиях обмен гликогена (с промежуточным образованием глюкозо-6-фосфата) протекает в основном так же (если не точно так же), как и в мышцах позвоночных, Образующийся фосфоенолпируват превращается в пируват, который затем включается в цикл Кребса. В пользу этой схемы говорят данные, полученные в исследованиях троякого рода 1) обнаружены соответствующие промежуточные продукты 2) установлено существование надлежащих ферментов [c.61]

Эти пути являются модификациями путей гликолиза и цикла лимонной кислоты. Кребс отметил, что простому обращению гликолиза препятствуют энергетические барьеры на ряде стадий 1) между пиру-ватом и фосфоенолпируватом, 2) между фруктозо- [c.196]

Вторым регулируемым этапом гликолиза является пируваткиназная реакция. Пируваткиназа также принадлежит к числу аллостерических ферментов. Этот фермент встречается по меньшей мере в трех изоформах (разд. 9.23), которые отличаются друг от друга по распределению в тканях и по реакции на различные модуляторы. При высоких концентрациях АТР кажущееся сродство пируваткиназы к фосфоенолпирувату сравнительно невелико и соответственно невелика скорость пируваткиназной реакции при обычных концентрациях фосфоенолпирувата. Пируваткиназу ингибируют также ацетил-СоА и высокомолекулярные жирные кислоты-соединения, играющие важную роль в качестве топлива для цикла лимонной кислоты. Таким образом, когда в клетке уже велика концентрация АТР или когда в ней уже достаточно топлива для процесса дыхания, обеспечивающего клетку энергией. [c.465]

Обратный процесс-биосинтез углеводов из жиров-для животных не характерен. У растений и микроорганизмов он протекает в глиоксилатном цикле. В последнем из образующегося в результате расщепления жирных к-т АцКоА синтезируется сукцинат, к-рый в результате р-ций окисления и декарбоксилирования превращ. в фосфоенолпируват. Далее из фосфоенолпирувата на амфиболич. участке пути гликолиза образуются углеводы. [c.315]

При биосинтезе глюкозы, который протекает в основном по пути обращения целого ряда легко обратимых ферментативных реакций гликолиза, синтез отличается от распада в двух наиболее критических точках всей последовательной цепи реакций, а именно, в начале и конце. Так, например, в процессе катаболизма глюкоза превращается в глюкозо-6-фосфат посредством реакции трансфосфорилирования с участием АТФ однако при анаболизме она образуется из фосфорного эфира путем простого гидролиза. Пируват образуется катаболически из фосфоенолпируВата путем трансфосфорилирования - переноса фосфатной группы на АДФ в анаболических же процессах он используется у большинства организмов благодаря двум связанным реакциям сначала пируват карбоксилируется до оксалоацетата и только потом превращается в фосфоенолпируват (описанные реакции см. на Метаболической карте). [c.451]

Более сложные механизмы регуляции О.в. обусловлены прямыми и обратными управляющими связями. Суть их состоит в воздействии метаболитов на интенсивность биохим. процессов, в к-рых они сами образуются или испытывают превращения. В О.в. регуляция активности ферментов часто осуществляется посредством аллостерич. взаимод. ферментов с субстратами или промежут. продуктами (см. Ферменты). Классич. пример подобной регуляции с отрицат. обратной связью-подавление изолейцином собств. биосинтеза в результате его аллостерич. взаимод. с ферментом треониндегидратаза, катализирующим начальную р-цию пути биосинтеза изолейцина. Пример положит, прямой связи-стимуляция синтеза фосфоенолпирувата в гликолизе предшествующими метаболитами фруктозо-1,6-дифосфатом, глюкозо-6-фосфатом и глицеральдегид-З-фос-фатом. Управляющие связи такого рода позволяют стаби- [c.317]

В эритроцитах комплекс ферментов гликолиза формируется на внутренней поверхности плазматической мембраны [36]. Роль якорной площадки, обеспечивающей фиксацию метаболона на мембране эритроцитов, играет белок полосы 3 [49] — интегральный мембрано-связанный гликопротеин с молекулярной массой 93 кДа, основной функцией которого является транспорт анионов через мембрану эритроцитов [62]. (Белок полосы 3 способен осуществлять транспорт внутрь эритроцита и одного из интермедиатов гликолиза — фосфоенолпирувата [37].) Многие исследователи полагают, что белок полосы 3 существует в мембране преимущественно в димерной форме. [c.178]

Из приведенной общей схемы гликолиза видно, что некоторые реакции данного процесса обратимы - частично или полностью, а три реакции полностью необратимы первая реакция гликолиза (гексокиназная), фосфофрукто-киназная реакция и образование фосфоенолпирувата. Для того чтобы гликолиз мог служить для биосинтеза глюкозы, если возникает недостаток ее в организме, реализуется путь образования глюкозы - глюкогенез -посредством обращения гликолиза с включением так называемых обходных реакций. [c.81]

Превращение фруктозо-1,6-бисфосфата во фруктозо-6-фосфат. Фосфоенолпируват, образовавшийся из пирувата, в результате ряда обратимых реакций гликолиза превращается во фруктозо-1,6-бисфосфат. Далее следует фосфофруктокиназная реакция, которая необратима. Глюконеогенез идет в обход этой эндергонической реакции. Превращение фруктозо-1,6-бис-фосфата во фруктозо-6-фосфат катализируется специфической фосфатазой [c.340]

В качестве доноров фосфатных групп для ADP важную роль играют два соединения 3-фосфоглицероилфосфат и фосфоенолпируват (табл. 14-5). Оба эти соединения образуются в процессе расщепления глюкозы до лактата (рис. 14-5), сопровождающемся выделением энергии, Об этом процессе, который называют гликолизом, мы будем говорить подробно в следующей главе. Значительная часть свободной энергии, высвобождающейся при расщеплении глюкозы до лактата, запасается в результате образования 3-фосфоглицероилфосфата и фосфоенолпирувата, В клетке эти высокоэнергетические фосфорилированные соединения не подвергаются гидролизу вместо этого их фосфатные группы-при участии специфичных киназ-переносят- [c.420]

Это вторая реакция гликолиза, в результате которой образуется высоко-энергетическое фосфорилированное соединение фермент енолаза катализирует обратимую реакцию отщепления воды от 2-фосфоглицерата с образованием фосфоенолпирувата (рис. 15-5) [c.453]

Глюконеогенез ЭТО образование нового сахара из неуглеводных предшественников, среди которых наибольшее значение имеют пируват, лактат, промежуточные продукты цикла лимонной кислоты и многие аминокислоты. Подобно всем прочим биосинтетическим путям, ферментативный путь глюконеогенеза не идентичен соответствующему катаболическому пути, регулируется независимо от него и требует расхода химической энергии в форме АТР. Синтез глюкозы из пирувата происходит у позвоночных главным образом в печени и отчасти в почках. На этом биосинтетическом пути используются семь ферментов, участвующих в гликолизе они функционируют обратимо и присутствуют в большом избытке. Однако на гликолитическом пути, т. е. на пути вниз , имеются также три необратимые стадии, которые не могут использоваться в глюконеогенезе. В этих пунктах глюконеогенез идет в обход гликолитического пути, за счет других реакций, катализируемых другими ферментами. Первый обходный путь-это превращение пирувата в фосфоенолпируват через оксалоацетат второй-это дефосфорилирование фруктозо-1,6-дифосфата, катализируемое фруктозодифосфатазой, и, наконец, третий обходный путь-это дефосфорилирование глюкозо-6-фосфата, катализируемое глюкозо-6-фосфатазой. На каждую молекулу D-глюкозы, образующуюся из пирувата, расходуются концевые фосфатные группы четырех молекул АТР и двух молекул GTP. Регулируется глюконеогенез через две главные стадии 1) карбоксилирование пирувата, катализируемое пируваткарбоксилазой, которая активируется аллостерическим эффектором ацетил-СоА, и 2) дефосфорилирование фруктозо-1,6-дифосфата, катализируемое фруктозодифосфатазой, которая ингибируется АМР и активируется цитратом. По три атома углерода от каждо- [c.617]

ГЛИКОЛИЗ ингибируется за счет либо фосфофруктокиназы, либо пируваткиназы (в зависимости от условий). В то же время при низких концентрациях АТР кажущееся сродство пируваткиназы к фосфоенолпирувату возрастает, и это позволяет ферменту переносить фосфатные группы от фосфоенолпирувата на ADP даже при относитфьно низкой концентрации фосфоенолпирувата. Некоторые аминокислоты также действуют как модуляторы пируваткиназной активности, главным образом в печени. [c.466]

В этой реакции происходит расщепление фосфоенолпирувата - сверхвысокоэнергетического фосфорилированного соединения, образующегося в процессе гликолиза. Высвобождаемая энергия используется для карбоксилировання с образованием оксалоацетата, а ее остаток запасается в форме GTP. [c.497]

Глицеро-2-фосфат нод действием енолазы теряет одну молекулу воды и превращается в фосфоенолпируват [29,37]. Енолаза содержит связанный ион магния, который необходим для проявления активности фермента. В присутствии ионов фтора и фосфата происходит образование магний-фторфосфатного комплекса, который делает магний недоступным для фермента, вызывая тем самым инактивацию последнего, Сильное торможение гликолиза ионами фтора обычно обусловлено именно таким ингибированием енолазы [8]. [c.114]

Оказывается, что существует единственный посредник в движении энергии при переносе фосфорильной группы. Это молекула аденозинтрифосфата (АТФ). В высших организмах энергия, выделяющаяся при восстановлении кислорода, запасается в виде АТФ в результате прямого синтеза из аденозиндифоофата (АДФ) и ортофосфата. Во всех организмах гликолиз сахаров приводит к образованию высокоэнергетических 1,3-дифосфоглицерата и фосфоенолпирувата, которые отдают свои фосфорильные группы [c.627]

Вместе с тем высокая положительная величина TAS может быть обусловлена усиленной электролитической диссоциацией продуктов. Так как концентрация ионов водорода в нейтральном растворе должна поддерживаться равной 10 энтропия разведения становится значительной. Степень внутреннего вращения в продуктах может быть выше, чем в исходных веществах. Например, внутреннее вращение происходит легче в пируватной, чем в енолпируватной, части молекулы фосфоенолпирувата (ФЕП) — ключевого соединения в гликолизе. [c.68]

Стандартная свободная энергия гидролиза ряда биохимически важных органических фосфатов приведена в табл. 11.1. Сравнительную способность каждой из фосфатных групп к переходу на подходящий акцептор можно оценить по величине Л G° гидролиза (измеряемой при 37 С). Как видно из таблицы, значение Л G для гидролиза концевого фосфата АТР, равное -30,5 кДж/моль, разделяет приведенные соединения на две группы. Одна группа — низкоэнергетические фосфаты она представлена фосфорными эфирами, образующимися на промежуточных стадиях гликолиза,— их Л G меньше, чем у АТР. Другая группа соединений — богатые энергией фосфаты — имеет AG больше, чем у АТР. Соединения этой группы, включая также АТР и ADP,— это обычно ангидриды (например, фосфатная группа в положении 1 1,3-бисфосфоглицерата), енолфосфаты (например, фосфоенолпируват) и фо-сфогуанидины (креатинфосфат, аргининфосфат). Другими биологически важными соединениями, ко- [c.114]

Последний этап гликолиза — второе субстратное фосфорилирование. 3-Фосфоглицериновая кислота с помощью фосфо-глицератмутазы превращается в 2-фосфоглицериновую кислоту. Далее фермент енолаза катализирует отщепление молекулы воды от 2-фосфоглицериновой кислоты. Эта реакция сопровождается перераспределением энергии в молекуле, в результате чего образуется фосфоенолпируват — соединение, содержащее высокоэнергетическую фосфатную связь. Таким образом, в этом случае высокоэнергетическая фосфатная связь формируется на основе того фосфата, который имелся в самом субстрате. Этот фосфат при участии пируваткиназы передается на ADP и образуется АТР, а енолпируват самопроизвольно переходит в более стабильную форму — пируват — конечный прод кт гликолиза. [c.139]

Обращение гликолиза. Возможность обращения гликолиза определяется обратимостью действия большинства ферментов, катализирующих его реакции. Однако реакции фосфорилиро-вания глюкозы и фруктозы, а также реакция образования пировиноградной кислоты из фосфоенолпирувата, осуществляемые с помощью киназ, необратимы. На этих участках процесс обращения идет благодаря использованию обходных путей. Там, где функционируют гексокиназа и фруктокиназа, происходит дефосфорилирование — отщепление фосфатных групп фосфатазами. [c.140]

Превращение пирувата в фосфоенолпируват также не может осуществиться путем прямого обращения пируваткиназной реакции вследствие большого перепада энергии. Первая реакция обращения гликолиза на этом участке катализируется митохондриальной пируваткарбоксилазой в присутствии АТР и ацетил-СоА (последний выполняет функции активатора). Образующаяся щавелевоуксусная кислота (ЩУК), или оксалоацетат, восстанавливается затем в митохондриях до малата при участии NAD-зависимой малатдегидрогеназы (МДГ). Затем малат транспортируется из митохондрий в цитоплазму, где окисляется NAD-зависимой цитоплазматической малатдегидрогеназой снова до ЩУК. Далее под действием ФЕП-карбокси-киназы из оксалоацетата образуется фосфоенолпируват. Фосфорилирование в этой реакции осуществляется за счет АТР (см. рис. 4.1). [c.140]

Жирные кислоты окисляются по механизму (3-окисления, в результа1е которого от жирной кислоты последовательно отщепляются двууглеродные ацетильные остатки в форме ацетил-СоА. Процесс (3-окисления жирных кислот протекает в глиоксисомах, где, кроме того, локализованы ферменты глиоксилатного цикла. Ацетил-СоА включается в реакции глиоксилатного цикла, конечный продукт которого — сукцинат (см. 4.2.4) — покидает глиоксисому и в митохондриях участвует в цикле Кребса. Синтезированный в ЦТК малат в цитоплазме при участии малатдегидрогеназы превращается в оксалоацетат, который с помощью ФЕП-карбоксикиназы дает фосфоенолпируват (см. 4.2.2). Фосфоглицериновый альдегид и ФЕП служат исходным материалом для синтеза глюкозы (а также фруктозы и сахарозы) в обращенных реакциях гликолиза (рис. 4.11). Процесс образования глюкозы из неуглеводных предшественников получил название глюконеогенеза. Экспериментально показано, что по мере расходования жиров в прорастающих [c.164]

Одна из двух стадий гликолиза, на которых образуется АТР, представлена на рис. 7-2. В ходе этих реакций образуются АТР и пируват, который затем превращается в ацетил-СоА и окисляется до СО2 в цикле лимонной кислоты. В анаэробных условиях из фосфоеиолпирувата образуется половина необходимого для клетки количества АТР. Эти реакции субстратного фосфорилирования, названного так для того, чтобы отличать его от окислительного фосфорилирования в митохондриях, следует разобрать в первую очередь. Рассмотрим превращение 3-фосфоглицерата в фосфоенолпируват (две первые реакции на рис. 7-2). Уравнение, связывающее AG° с константой равновесия, записывается таким образом [c.75]

Как теперь известно, накопление органических кислот в темноте сопровождается деградацией крахмала, образованием фосфоенолпирувата (ФЕП) в ходе реакций гликолиза и карбоксилированием этого предшественника в результате катализируемой ФЕП-карбоксилазой реакции с СОг, находящейся в воздухе. Образующийся при этом оксалоацетат восстанавливается до малата и затем накапливается в вакуоли, где ои и хранится. На свету малат декарбоксилируется под действием малатдегид-рогеназы илн же превращается в оксалоацетат и затем декарбоксилируется под действием ФЕП-карбоксикиназы. После этого освободившаяся СОг поступает в ВПФ-цикл. [c.486]

Поскольку 1,3-БФГ является ацилфосфа-том, он обладает высоким потенциалом переноса группы. На более поздних этапах гликолиза образуются различные высокоэнергетические соединения фосфата. Фосфоенолпируват, енолфосфат, образуется в результате дегидратации 2-фосфоглице-рата. АС гидролиза фосфатного эфира обычного спирта составляет — 3 ккал/ [c.41]

Гликолитический путь играет двоякую роль он приводит к генерированию АТР в результате распада глюкозы и он же поставляет строительные блоки для синтеза клеточных компонентов. Регуляция скорости превращения глюкозы в пируват направлена на удовлетворение этих двух основных потребностей клетки. Реакции гликолитического пути в физиологических условиях легко обратимы, кроме реакций, катализируемых гексокиназой, фосфофруктокиназой и пируваткиназой. Фосфофруктокиназа, наиболее важный регуляторный элемент в процессе гликолиза, ингибируется высокими концентрациями АТР и цитрата и активируется АМР. Поэтому фосфофруктокиназа активна при возникновении потребности в энергии или в строительных блоках, Гексокиназа ингибируется глюкозо-6-фосфатом, который накапливается, когда фосфофруктокиназа неактивна. Пируваткиназа, другой регуляторный фермент, аллостерически ингибируется АТР, и, следовательно, превращение фосфоенолпирувата в пируват блокируется при высоком энергетическом заряде клетки. [c.44]

Образование высокоэнергетической фосфатной связи из сукцинил-СоА представляет собою пример субстратного фосфорилирования. В самом деле, это единственная реакция цикла трикарбоновых кислот, непосредственно приводящая к образованию высокоэнергетической фосфатной связи. По контрасту с нею, в процессе фосфорилирования, связанного с дыхательной цепью (называемого также окислительным фосфорилированием), образование АТР сопряжено с окислением NADH или FADH2 под действием О2. Мы уже встречались ранее с субстратным фосфорилированием при анализе двух реакций гликолиза окисления глицеральдегид-З-фосфата и превращения фосфоенолпирувата в пируват. Окислительному фосфорилированию посвящена следующая глава. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология