Фумарат восстановление в сукцинат

Имеются пять окислительных стадий, в результате которых при окислении пирувата до СОз и воды образуются восстановленные коферменты 1) окисление пирувата до ацетил-КоА и СОг , 2) окисление изоцитрата с образованием а-кетоглутарата и СОг 3) окисление а-кетоглутарата до сукцинил-КоА и СОг, 4) окисление сукцината до фумарата 5) окисление малата до оксалоацетата. [c.118]

Образование сукцината при восстановлении фумарата [c.322]

Сукцинат Акцептор - Фумарат + Восстановленный акцептор. [c.396]

Цикл Кребса обнаружен в клетках животных, растений, микроорганизмов. Он может работать не только в аэробных, но и в анаэробных условиях, например у фотосинтезирующих бактерий при наличии подходящего акцептора водорода. Анаэробные варианты цикла Кребса реализуются также в животных клетках, когда при недостаточном поступлении кислорода в ткани и органы млекопитающих восстановленная форма (НАДН + Н ) может расходоваться на восстановление фумарата до сукцината. Работа мультиферментного ансамбля цикла Кребса настолько надежна, что патологических состояний, связанных со сбоями в его реакциях, не обнаружено. Это указывает на важность реакций цикла Кребса для организма и хорошую защищенность его от внешних воздействий. [c.335]

Восстановление фумарата. Восстановление фумарата в сукцинат (редокс-потенциал 0,03 В) также может быть использовано в качестве механизма акцептирования электронов с дыхательной цепи в анаэробных условиях. [c.97]

Кофермент Q —> восстановленный кофермент С Цитохром Ь —> восстановленный цитохром Ь Фумарат —> сукцинат " [c.292]

Полный цикл лимонной кислоты функционирует в анаэробных условиях, например, у фотосинтезирующих бактерий, если водород высвобождается с помощью гидрогеназы или если присутствует подходящий акцептор водорода [1370]. Анаэробные варианты цикла лимонной кислоты известны также в животных клетках [1048, 1177, 1178]. В неполной реакции при нехватке водорода в органах млекопитающих фу-марат восстанавливается с помощью НАД-Н до сукцината, причем производится АТФ. [2006] мы уже упоминали о восстановлении фумарата другой анаэробной системой 7, Г). Но в целом у аэробов метаболический водород, в том числе и от сукцината, передается в дыхательную цепь 13, Г). [c.137]

Обратный поток электронов. Хотя при Е о для пары сукцинат/фумарат не может осуществляться восстановление NAD+ сукцинатом, такой процесс происходит в митохондриях прп анаэробных условиях, если в систему вносится извне АТР. Это свидетельствует о возможности физического использования энергии гидролиза АТР для того, чтобы дать возможность электронам восстановленного убихинона восстанавливать NAD+ прн ДЕо ЗОО мВ. [c.442]

Сукцинат окисляется в фумарат сук-цинат-дегидрогеназой. Акцептором водорода в этой реакции служит FAD, а не NAD , который используется в трех других окислительных реакциях цикла. Роль акцептора водорода в этой реакции выполняет FAD, потому что изменение свободной энергии оказывается недостаточным для восстановления NAD . В реакциях такого типа функцию акцептора электронов почти всегда несет FAD. В молекуле сукцинат-дегидрогеназы изоаллоксазиновое кольцо FAD ковалентно связано с боковой цепью гистидина, входящего в состав фермента (Е — FAD). [c.52]

Восстановление фумарата до сукцината может быть использо-вагно для анаболических целей (необходимость сукцината для син-те за тетрапирролов) или же в катаболических процессах. В по-с леднем случае все компоненты реакции могут быть растворимы- ми, и тогда процесс служит только для акцептирования электронов (рис. 91, А), или же находиться в связанном с мембраной состоянии (рис. 91, Б—Г). По имеющимся данным, это не всегда приводит к синтезу АТФ. Образование протонного градиента на мембране при переносе электронов на фумарат зависит от состава и расположения электронных переносчиков. [c.352]

Специфическим способом получения энергии, послужившим основанием для вьщеления ряда эубактерий в отдельную физиологическую группу, является сульфатное дыхание. Помимо 80Г конечными акцепторами электронов могут служить и другие соединения серы (тиосульфат, сульфит, молекулярная сера). В последние годы обнаружена способность ряда сульфатвосстанавливающих эубактерий к восстановлению в энергетическом процессе нитратов и нитритов до аммония, селената до селенита (8еОГ—> —5еОГ), фумарата до сукцината, а также СО2. В последнем случае это приводит к синтезу ацетата. [c.390]

Для растворенного фермента лишь феназинметасульфат (N-метилфена-зинийметасульфат) и феррицианид калия представляют практический интерес как акцепторы электронов. Реакция (XIV.6) легко обратима и обеспечивает полное восстановление фумарата до сукцината, если используемый краситель обладает достаточно низким окислительно-восстановительным потенциалом (восстановленный ФМН, виологеновые красители и т. п.), даюш им возможность реакциям (XIV.66) и (XIV.6b) протекать справа налево. [c.356]

Фумаратредуктаза катализирует восстановление фумарата в сукцинат. В конечном итоге эта реакция приводит к регенерации НАД и таким образом обеспечивает коферментом а-ке-тоглутаратдегидрогеназу. [c.72]

Теоретически пропионовое брожение должно приводить к образованию 4 молекул АТФ при сбраживании 1,5 молекулы глюкозы. Однако было обнаружено, что выход энергии несколько выше. Источником дополнительных молекул АТФ, возможно, является этап восстановления фумаровой кислоты до янтарной, катализируемый фумарат-редуктазой (см. рис. 58). В настоящее время получены экспериментальные данные в пользу того, что восстановление фумарата до сукцината — процесс, в результате которого некоторые первично анаэробные прокариоты могут синтезировать АТФ в результате фосфорилирования, сопряженного с переносом электронов. Показано, что фумаратредуктаза связана с мембраной и образует комплекс-с переносчиком электронов хиноном. У некоторых прокариот в составе комплекса обнаружен цитохром Ь. Фумаратредуктазная система найдена у пропионовых бактерий. Этой системе в настоящее время придается [c.198]

В клетках первично анаэробных прокариот обнаружены короткие-пути переноса электронов, осуществляемого с помощью мембрансвя-занных переносчиков. В некоторых случаях такой перенос сопровождается перемещением протонов через мембрану и приводит к образованию А Хд+и синтезу АТФ. Одним из наиболее изученных путей такого типа является фумаратредуктазная система, приводящая к восстановлению фумарата до сукцината. [c.314]

Функционирующее в системе клеточного катаболизма восстановление фумарата до сукцината обнаружено у ряда прокариот, получающих энергию в процессе брожения. Одним из этапов и а пути образования пропионовой кислоты при пропионовокислом брожении является восстановление фумарата до сукцината, катализируемое фумаратредуктазой (см. рис. 58). Фумаратредуктаза найдена также у некоторых клостридиев и молочнокислых стрептококков. [c.316]

Реакция г в табл. 8-4, напротив, не может быть осуществлена системой пиридиннуклеотидов вследствие неподходящего восстановительного потенциала. Необходима более сильная окисляющая система флавинов. (Однако обратная реакция, гидрирование связи С = С, частО протекает в биологических системах с участием восстановленного пи-ридиннуклеотида.) Реакции типа г имеют важное значение в энергетическом метаболизме аэробных клеток. Так, например, первой окислительной стадией при -окислении жирных кислот (гл. 9, разд. А,1) является а,р-дегидрирование ацил-СоА-производных жирных кислот. Аналогичной реакцией, протекающей в цикле трикарбоновых кислот, является дегидрирование сукцината в фумарат [c.258]

Одним из первых, кто изучал окисление органических соединений в животных тканях, был Тунберг, который в период между 1911 и 1920 гг. открыл около 40 органических соединений, способных окисляться в животных тканях. Быст-)ее всего окислялись сукцинат, фумарат, малат и цитрат. Зудучи хорошо знаком с теорией р-окисления Кноопа, Тунберг предложил циклический механизм окисления ацетата. Предполагалось, что две молекулы этого двухуглеродного соединения конденсируются (с восстановлением) в сукцинат, который затем окисляется в оксалоацетат по той же схеме, что и в цикле трикарбоновых кислот. Оксалоацетат далее декарбоксилируется в пируват, а последний в результате окислительного декарбоксилирования превращается в ацетат, чем и завершается цикл. Лишь одну из реакций этого цикла не удалось подтвердить экспериментально (пусть читатель самостоятельно решит, о какой реакции идет речь). [c.319]

Уравновешивая систему добавлением окислительно-восстановительно- ю буфера , представляющего собой смесь компонентов пары, легко уравновешиваемой с цепью переносчиков (гл. 3, разд. В,1), можно устанавливать Е на каком-то заранее выбранном уровне [73]. Например, смесь сукцината и фумарата в отношении 1 1 фиксирует В равным -1-0,03 В, тогда как пара р-оксибутират — ацетоацетат в отношении 1 1 зафиксирует Е на значении, равном =—0,266 В. Рассмотрим потенциал одного из цитохромов Ь, который Вильсон с сотрудни ками обозначали как Ьк. Для цитохрома к =0,030 В. Подставляя это значение в уравнение (10-12) и фиксируя Е = —0,266 В (уравновешивая цепь р-оксибутиратом и ацетоацетатом), получим, как читатель легко проверит сам, что в равновесии для цитохрома Ьк отношение [окисл.]/[восстан.] составит около Ю . Другими словами, в разоб-. щенных митохондриях в отсутствие Ог этот цитохром будет почти це-. ликом находиться в восстановленной форме. [c.407]

Только 30—35 ктл из 330 ккал энергии сгорания триозы накопляется в молекулах богатых энергией фосфатов, создающихся на двух стадиях окисления, рассмотренных выше. Остальные 90% выделяются на следующих стадиях реакции, т. е. при дегидрировании янтарной, фумаровой и яблочной кислот их специфическими дегидрогеназами и нри переносе 12 водородных атомов к кислороду посредство производных аллоксазина (желтые ферменты), производных гемина (цитохромы) и других катализаторов обратимого окисления — восстановления (фиг. 30). Некоторые из этих процессов также могут сочетаться с фосфорилированиями или трансфос-форилированиями, и их энергия может, таким образом, стать доступной для использования при мускульной работе. Указания на существование таких сочетаний обнаружились, например, при изучении окисления сукцинатов до фумаратов, что является одной нз стадий дыхания. Согласно данным, приведенным в табл. 32, потенциал системы сукцинат — фумарат равен 0,0 в. Сукцин-дегидрогеназа передает водород от сукцината к цитохрому с, потенциал которого значительно выше (4-0,27 в). Энергия, выделяемая при этой передаче, может с успехом использоваться для синтеза одной молекулы богатого энергией фосфата. [c.235]

Еще один тип дыхания, где конечным акцептором служит органическое вещество, называется фумаратным дыханием. К фума-ратному дыханию способны практически все микроорганизмы, имеющие электронтранспортную цепь с сукцинатдегидрогеназой. Это энтеробактерии, вибрионы и пропионовые бактерии 2[Н ] + + фумарат -> сукцинат. При этом цепь переноса электронов очень короткая, при восстановлении 1 М фумарата образуется 1 М АТФ, так как есть только один пункт сопряжения, где происходит окислительное фосфорилирование. К фумаратному дыханию способны также некоторые факультативно анаэробные черви (As aris, Fas iola, Areni ola). Это, по-видимому, аналог молочнокислого брожения в мышцах млекопитающих. [c.143]

При гидрировании фумарата, растворенного в обычной воде, дейтерием в присутствии Ba ilus oli в образующийся сукцинат входит в пять раз меньще дейтерия, чем его было в газовой фазе [279], Это наблюдение может быть объяснено либо обменом промежуточных соединений, образующихся при восстановлении, с водой, либо изотопным эффектом. [c.275]

Восстановление нитратов у АпаЬаепа ylindri a при недостатке молибдена в опытах Фогга и Вольфе еще продолжалось, в то время как синтез белка был полностью подавлен. Восстановление нитратов у молибденнедостаточных растений шло с обычной скоростью при добавлении в питательную среду как фумарата (а также сукцината, цитрата, с трудом в присутствии глюкозы или ацетата), так и молибдена. [c.131]

В та-бл. 11.1 -приведены величины стандартных изменений свободной энергии в некоторых реакциях, имеющих фундаментальное значение -в биоэнергетических процессах, которые протекают у фотосинтеаирующих бактерий, особенно у литотрофов. (СН2О) означает адесь клеточные компоненты с содержанием свободной энергии, равным одной шестой этой величины у глюкозы. Уравнение (11.1) показывает термодинамическое расстояние между прямьш восстановителем НАД(Ф)-Н и клеточным компонентом. В качестве напоминания в таблицу включено умноженное а 2 уравнение (10.3) в обращенном виде (11.2). Уравнения (11.3) — (11.5) показывают изменения свободной энергии с наиболее обычными неорганическими источниками электронов. Уравнение (11.6)—восстановление ОО2 органическим донором электронов сукцинатом с окислением последнего до -фумарата — дано как пример того, что происходит у фотоорганотрофов. Надо помнить, что в табл. 11.1 приведены стандартные величины при давлении газов, равным 1 атм, и рН=7. [c.117]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология